CN110850140A - 一种互感器应用于漏电保护电流量测方法 - Google Patents
一种互感器应用于漏电保护电流量测方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110850140A CN110850140A CN201910926392.7A CN201910926392A CN110850140A CN 110850140 A CN110850140 A CN 110850140A CN 201910926392 A CN201910926392 A CN 201910926392A CN 110850140 A CN110850140 A CN 110850140A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- current
- comparator
- mutual inductor
- vcc
- duty ratio
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 title description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 3
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/0092—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof measuring current only
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
- G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
- G01R15/18—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using inductive devices, e.g. transformers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
Abstract
本发明公开了一种互感器应用于漏电保护电流量测方法，R0与R1与比较器构成滞回比较电路，用于调整比较器的阀值电压，若比较器当前输出电压为+VCC，则比较器阀值为+VCC*R0/(R0+R1)，若比较器当前输出电压为‑VCC，则比较器阀值为‑VCC*R0/(R0+R1)，比较器反相端接LC串联与滞回比较器构成谐振电路，谐振回路中电感L由互感器二次侧绕线构成，当一、二次电流反向时，电感量上升，电容充放电速度减慢，就可以判断一次侧的电流大小及方向。相较于传统互感器检测电流方式，本设计并不限于检测纯交流电流，能有效检测纯交流、脉动直流、纯直流、直流叠加交流等各种类型的漏电电流。
Description
技术领域
本发明涉及漏电保护技术领域，特别涉及一种互感器应用于漏电保护电流量测方法。
背景技术
现有技术在互感器量测中电流量测中只能利用模数转换电路(ADC)去量测电流大小，若电流为负方向性而互感器线圈端所产生的电压低过ADC的参考接地电压时ADC是无法量测的到，并且采用ADC量测线性电压时要确保其效率及低失真数据并须采用高速ADC才可保证较小失真，但高速ADC的电路架构复杂且功耗一般较大，与如今业界追求的“绿色环保”理念相悖。并且对于所测电流大小若要计算其有效值电流也相对麻烦。现有技术仅仅只能检测到交流电,直流脉冲却无法检测到直流电，忽视了直流电在实际生活中应用的安全性问题。现有技术用在如B型漏电检测电路中期成本过高,需要使用不同类型的电路检测各不同类型的漏电形态，使得整个漏电检测电路冗繁复杂，成本上升的同时各个不同类型的漏电检测电路也没有完全利用，造成资源的极大浪费。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种互感器应用于漏电保护电流量测方法，其打破了互感器只能检测交流电流的限制，利用互感器就能有效测量纯直流电流、脉动直流电流、各种频率的交流电流等不同种类电流。
为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
一种互感器应用于漏电保护电流量测方法，R0与R1与比较器构成滞回比较电路，用于调整比较器的阀值电压，若比较器当前输出电压为+VCC，则比较器阀值为+VCC*R0/(R0+R1)，若比较器当前输出电压为-VCC，则比较器阀值为-VCC*R0/(R0+R1)，比较器反相端接LC串联与滞回比较器构成谐振电路，谐振回路中电感L由互感器二次侧绕线构成，当互感器一次侧没有电流通过时，互感器特性与电感相似，谐振输出为50％占空比的方波，当互感器一次侧有电流通过时，互感器因磁芯的磁滞饱和特性，其二次侧等效电感值会发生相应变化，电感量变化情况与一次侧电流大小及方向相关，当一、二次电流同向时，电感量下降，电容充放电速度加快，当一、二次电流反向时，电感量上升，电容充放电速度减慢，因此，当一次侧线圈上通个某方向的流电时，电容C0上电压值通过正负阀值的时间必然会不一样，最终导致方波输出的占空比发生变化，通过检测输出方波占空比变化情况，就可以判断一次侧的电流大小及方向。
进一步，不管是交流电或直流电或其他各种类型的电源，若是输入电流经负载后输出，在负载没漏电时两导线的电流是相同的但是方向是相反的，对互感器磁芯而言其产生的磁场磁通及感应线圈产生的电流都是相反但等同的值，因此相互抵消，期间此电路所产生的占空比会是50％，若是有漏电现象时电流的漏电经由地线或是其他途径流失，其输入电流经过负载时流失了则输入电流会大于输出电流，则在互感中若以电流方向性看是正向电流流入负向电流中有漏电其谐振，占空比会大于50％，若负向电流流入正向电流中有漏电其谐振占空比会小于50％，若没交流电没漏电的情形其占空比为50％。
本发明的有益效果为：
利用比较器、互感器绕线线组及MOSFET为主体，搭配电阻、电容、电感组成滞回比较器电路及谐振电路，关键区别在于，通过检测输出波形的占空比，来判断互感器一次侧电流的大小及方向，相较于传统互感器检测电流方式，相较于传统互感器检测电流方式，本设计并不限于检测纯交流电流，能有效检测纯交流、脉动直流、纯直流、直流叠加交流等各种类型的漏电电流。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明若一次侧没有过电的情形其占空比为50％的占比图；
图3为本发明若是有电流经过一次侧时,谐振占空比会产生变化图；
图4为本发明接入互感器的电路图；
图2、图3中X轴为时间，黑色波形的为一次侧电流变化单位为A,在不同互感器规格分别可到微安(uA)及毫安(mA)，黑色方波为二次侧占空比变化。
具体实施方式
下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。
需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1至图4所示，一种互感器应用于漏电保护电流量测方法，R0与R1与比较器构成滞回比较电路，用于调整比较器的阀值电压，若比较器当前输出电压为+VCC，则比较器阀值为+VCC*R0/(R0+R1)，若比较器当前输出电压为-VCC，则比较器阀值为-VCC*R0/(R0+R1)，比较器反相端接LC串联与滞回比较器构成谐振电路，谐振回路中电感L由互感器二次侧绕线构成，当互感器一次侧没有电流通过时，互感器特性与电感相似，谐振输出为50％占空比的方波，当互感器一次侧有电流通过时，互感器因磁芯的磁滞饱和特性，其二次侧等效电感值会发生相应变化，电感量变化情况与一次侧电流大小及方向相关，当一、二次电流同向时，电感量下降，电容充放电速度加快，当一、二次电流反向时，电感量上升，电容充放电速度减慢，因此，当一次侧线圈上通个某方向的流电时，电容C0上电压值通过正负阀值的时间必然会不一样，最终导致方波输出的占空比发生变化，通过检测输出方波占空比变化情况，就可以判断一次侧的电流大小及方向。
不管是交流电或直流电或其他各种类型的电源，若是输入电流经负载后输出，在负载没漏电时两导线的电流是相同的但是方向是相反的，对互感器磁芯而言其产生的磁场磁通及感应线圈产生的电流都是相反但等同的值，因此相互抵消，期间此电路所产生的占空比会是50％，若是有漏电现象时电流的漏电经由地线或是其他途径流失，其输入电流经过负载时流失了则输入电流会大于输出电流，则在互感中若以电流方向性看是正向电流流入负向电流中有漏电其谐振，占空比会大于50％，若负向电流流入正向电流中有漏电其谐振占空比会小于50％，若没交流电没漏电的情形其占空比为50％。
以上所述仅为本发明专利的较佳实施例而已，并不用以限制本发明专利，凡在本发明专利的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明专利的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种互感器应用于漏电保护电流量测方法，其特征在于，R0与R1与比较器构成滞回比较电路，用于调整比较器的阀值电压，若比较器当前输出电压为+VCC，则比较器阀值为+VCC*R0/(R0+R1)，若比较器当前输出电压为-VCC，则比较器阀值为-VCC*R0/(R0+R1)，比较器反相端接LC串联与滞回比较器构成谐振电路，谐振回路中电感L由互感器二次侧绕线构成，当互感器一次侧没有电流通过时，互感器特性与电感相似，谐振输出为50％占空比的方波，当互感器一次侧有电流通过时，互感器因磁芯的磁滞饱和特性，其二次侧等效电感值会发生相应变化，电感量变化情况与一次侧电流大小及方向相关，当一、二次电流同向时，电感量下降，电容充放电速度加快，当一、二次电流反向时，电感量上升，电容充放电速度减慢，因此，当一次侧线圈上通个某方向的流电时，电容C0上电压值通过正负阀值的时间必然会不一样，最终导致方波输出的占空比发生变化，通过检测输出方波占空比变化情况，就可以判断一次侧的电流大小及方向。
2.根据权利要求1所述的一种互感器应用于漏电保护电流量测方法，其特征在于：不管是交流电或直流电或其他各种类型的电源，若是输入电流经负载后输出，在负载没漏电时两导线的电流是相同的但是方向是相反的，对互感器磁芯而言其产生的磁场磁通及感应线圈产生的电流都是相反但等同的值，因此相互抵消，期间此电路所产生的占空比会是50％，若是有漏电现象时电流的漏电经由地线或是其他途径流失，其输入电流经过负载时流失了则输入电流会大于输出电流，则在互感中若以电流方向性看是正向电流流入负向电流中有漏电其谐振，占空比会大于50％，若负向电流流入正向电流中有漏电其谐振占空比会小于50％，若没交流电没漏电的情形其占空比为50％。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910926392.7A CN110850140A (zh) | 2019-09-27 | 2019-09-27 | 一种互感器应用于漏电保护电流量测方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910926392.7A CN110850140A (zh) | 2019-09-27 | 2019-09-27 | 一种互感器应用于漏电保护电流量测方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110850140A true CN110850140A (zh) | 2020-02-28 |
Family
ID=69596221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910926392.7A Pending CN110850140A (zh) | 2019-09-27 | 2019-09-27 | 一种互感器应用于漏电保护电流量测方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110850140A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113725807A (zh) * | 2020-05-26 | 2021-11-30 | 天津首瑞智能电气有限公司 | 一种保护装置 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6319569A (ja) * | 1986-07-14 | 1988-01-27 | Toyo Commun Equip Co Ltd | 漏洩電流検出方法 |
| CN1627090A (zh) * | 2003-12-10 | 2005-06-15 | 上海贝岭股份有限公司 | 迟滞比较器迟滞窗口自动调节与测量的一种电路结构 |
| CN101345407A (zh) * | 2008-07-29 | 2009-01-14 | 人民电器集团有限公司 | 漏电断路器 |
| CN104300494A (zh) * | 2014-09-23 | 2015-01-21 | 浙江大学 | 漏电脱扣电流值一致的a型漏电保护器 |
| CN104330640A (zh) * | 2014-11-24 | 2015-02-04 | 武汉大学 | 一种大范围高精度的rlc测量装置及测量方法 |
| CN104931758A (zh) * | 2014-03-21 | 2015-09-23 | 上海电科电器科技有限公司 | 直流剩余电流检测装置 |
-
2019
- 2019-09-27 CN CN201910926392.7A patent/CN110850140A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6319569A (ja) * | 1986-07-14 | 1988-01-27 | Toyo Commun Equip Co Ltd | 漏洩電流検出方法 |
| CN1627090A (zh) * | 2003-12-10 | 2005-06-15 | 上海贝岭股份有限公司 | 迟滞比较器迟滞窗口自动调节与测量的一种电路结构 |
| CN101345407A (zh) * | 2008-07-29 | 2009-01-14 | 人民电器集团有限公司 | 漏电断路器 |
| CN104931758A (zh) * | 2014-03-21 | 2015-09-23 | 上海电科电器科技有限公司 | 直流剩余电流检测装置 |
| CN104300494A (zh) * | 2014-09-23 | 2015-01-21 | 浙江大学 | 漏电脱扣电流值一致的a型漏电保护器 |
| CN104330640A (zh) * | 2014-11-24 | 2015-02-04 | 武汉大学 | 一种大范围高精度的rlc测量装置及测量方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 孙肖子 等: "《模拟电子电路及技术基础》", 30 April 2017 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113725807A (zh) * | 2020-05-26 | 2021-11-30 | 天津首瑞智能电气有限公司 | 一种保护装置 |
| CN113725807B (zh) * | 2020-05-26 | 2024-10-08 | 天津首瑞智能电气有限公司 | 一种保护装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3121609B1 (en) | Direct-current residual-current detecting device | |
| CN102017380B (zh) | 电流检测电路及变压器电流测定系统 | |
| WO2014010187A1 (ja) | 電流検出装置 | |
| CN105306020A (zh) | 一种连续检测信号波峰的峰值保持电路 | |
| CN207354061U (zh) | 开关电源变压器去磁装置 | |
| CN104655919A (zh) | 一种单磁芯准数字式直流大电流传感器 | |
| CN203502481U (zh) | 单磁环四线圈直流电流检测装置 | |
| CN110850140A (zh) | 一种互感器应用于漏电保护电流量测方法 | |
| CN107546985A (zh) | 开关电源变压器去磁方法及装置 | |
| CN115902726B (zh) | 一种超导磁体线圈失超检测方法及装置 | |
| Umetani et al. | A detection method of DC magnetization utilizing local inhomogeneity of flux distribution in power transformer core | |
| JP2008235997A (ja) | スイッチング回路 | |
| CN101694501A (zh) | 一种开关电源变压器励磁电流在线的检测方法 | |
| CN112147393A (zh) | 一种闭环电流传感器的设计方法 | |
| CN107979066A (zh) | B型漏电断路器及其检测方法 | |
| CN108880274A (zh) | 一种谐振变换器的输出电流检测电路 | |
| CN101656465A (zh) | 控制电路、电源转换器以及控制方法 | |
| CN103137311A (zh) | 一种电流互感器 | |
| JPH0277663A (ja) | 変圧器鉄心の直流偏磁検出方法 | |
| CN208224351U (zh) | 一种基于霍尔磁平衡式电压传感器 | |
| Terashima et al. | Evaluation of the iron loss of an inductor based on dynamic minor characteristics | |
| CN117949711A (zh) | 可变磁电感式电流传感器及其过流检测方法 | |
| CN110632365A (zh) | 一种漏电保护电流量测方法 | |
| CN113985106B (zh) | 一种直流电流互感传感器 | |
| CN113541089B (zh) | 一种中性线接地保护电路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200228 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |