[实用新型]剩余电流保护装置以及使用该剩余电流保护装置的断路器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种剩余电流保护装置，以及使用该剩余电流保护装置的断路器。具体的说，本实用新型涉及一种可以同时检测交流或直流漏电故障的剩余电流保护装置和断路器。 

背景技术

微型断路器用于接通、承载以及断开正常或是异常电路条件下的电路连接。作为一种终端保护设备，其在各种建筑的配电系统中得到了广泛使用。为了对终端设备提供电气保护，在出现异常的情况下，断路器断开终端设备与电源的连接，并等到操作条件恢复正常的时候，通过合闸将电流重新接入该终端设备。 

通过内置在断路器中的漏电保护模块，可以有效地避免用户触电和漏电的危险。当电器设备或是电缆电线漏电的时候，漏电电流一般为正弦交流波形，而带有整流、逆变、截波控制的用电设备发生漏电的时候，用电电器中的二极管、可控硅等器件使得电流波形变化，对应的漏电信号波形为脉动直流波形。 

如上所述，按照漏电导致的剩余电流特性，剩余电流一般可以分成两类：脉动直流剩余电流和交流剩余电流。图1的A和B曲线分别示出了两种漏电电流的特征。对于脉动直流剩余电流，其信号特征一般表现为包括多个直流窄脉冲。由于两种漏电电流特征的不同，在现有技术的断路器当中，无法使用通用的漏电电流保护装置，而是需要分别对不同特性的漏电电流使用不同的检测技术进行漏电保护。 

现有技术中，对于脉动直流剩余电流保护，通常采用专用的集成芯片实现。集成芯片的优点在于内部集成有信号处理、比较、闭锁等功能。但 是采用专用集成电路的剩余电流保护器的缺点在于其功耗较高，不适合宽压电源输入场合下的应用，不易于时限剩余电流的反时限保护，而且其外围电路也比较复杂。 

在电力线上传输的电压并不稳定，随时可能出现干扰信号。在大多数情况下，干扰信号为单个尖峰脉冲的形式，如图1中C曲线所示。这种干扰信号脉冲跟要检测并进行保护的直流脉动剩余电流信号曲线接近，因此现有的直流脉动剩余电流保护断路器经常受到干扰信号的影响，不能有效分辨出干扰信号和真正的脉动直流剩余电流信号，从而导致断路器误动。 

此外，由于专用的脉冲直流剩余电路保护装置成本较高，因此在专注于交流剩余电流保护的场合很少采用脉动直流剩余电流保护装置。本实用新型的目的在于提供一种以低成本实现、并且具有较高干扰能力、可以同时检测交流和脉动直流剩余电流的保护装置装置，以满足市场上存在的需要。 

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种可以检测正负极性的剩余电流保护装置，不仅可以检测交流剩余电流还可以检测直流剩余电流。 

本实用新型的一个目的在于提供一种剩余电流保护装置，包括：传感器，用于检测电路上的电流，并在检测到漏电电流的情况下输出漏电信号；漏电信号处理单元，用于对所述漏电信号进行时间累积，并输出累积漏电信号；判断单元，用于将所述累积漏电信号与预定阈值进行比较，并在所述积分漏电信号大于所述预定阈值的时候输出断电控制信号；以及电路开断机构，用于在接收到所述断电控制信号的时候断开所保护的电路。 

依照本实用新型的一种优选实施方式，该剩余电流保护装置中所述漏电信号处理单元包括：绝对值处理单元，对所述漏电信号进行绝对值运算，并输出绝对值处理漏电信号；积分处理单元，对所述绝对值处理漏电信号进行时间积分，并输出累积漏电信号。 

依照本实用新型的一种优选实施方式，该剩余电流保护装置还包括：延时单元，设置为接收来自漏电信号处理单元的累积漏电信号，并在将该 信号延迟预定时间之后传递给所述判断单元。 

依照本实用新型的一种优选实施方式，该剩余电流保护装置中所述延时单元由RC回路构成，通过对电容和电阻数值的设置可以调节延迟的时间。 

依照本实用新型的一种优选实施方式，该剩余电流保护装置中所述传感器是可以检测脉动直流剩余电流和交流剩余电流的零序电流互感器。 

依照本实用新型的一种优选实施方式，该剩余电流保护装置中所述电路开断机构是电磁铁机构。 

依照本实用新型的一种优选实施方式，该剩余电流保护装置还包括：滤波单元，设置在传感器和漏电信号处理单元之间，用于过滤高阶分量，并且只允许携带漏电特征的分量通过；保护单元，设置在滤波单元和传感器之间，用于将传感器输出的漏电信号的电压数值限制在预定范围内；双极性放大单元，用于将经过滤波单元滤波的漏电信号正负极性信号按比例放大，并输出给漏电信号处理单元。 

本实用新型的另一个目的在于提供一种具有剩余电流保护功能的断路器，其特征在于包括任意一个前述的剩余电流保护装置。