[发明专利]用于多频接地故障电路中断接地中性故障检测的方法和装置

权利要求书

1.一种与AC电力系统一起使用的接地故障电路中断(“GFCI”)设备，所述AC电力系统包括线路导体、中性导体和变压器，所述线路导体和所述中性导体中的每一个耦合在源与负载之间，所述中性导体在所述源处耦合至地，其中，所述变压器包括与所述线路导体串联耦合的第一初级绕组、与所述中性导体串联耦合的第二初级绕组、以及次级绕组，所述设备包括：

耦合至所述次级绕组的接地中性故障检测器电路，其中，所述接地中性故障检测器电路：(a)利用多频AC信号来驱动所述次级绕组；(b)监测所述次级绕组中的多频负载信号；以及(c)在所监测的负载信号超过预定阈值的情况下提供第一检测信号。

2.根据权利要求1所述的GFCI设备，其中，所述多频AC信号包括多频AC电压信号。

3.根据权利要求1所述的GFCI设备，其中，所述多频AC信号包括多频AC电流信号。

4.根据权利要求1所述的GFCI设备，其中，所述多频AC信号包括M个间隔，在每个间隔中具有对应的唯一频率。

5.根据权利要求4所述的GFCI设备，其中，M大于或等于3。

6.根据权利要求4所述的GFCI设备，其中，如果在所述M个间隔中的至少N个间隔中所监测的负载信号超过预定阈值，则所述接地中性故障检测器电路提供所述第一检测信号，其中N小于或等于M。

7.根据权利要求1所述的GFCI设备，其中，所述多频AC信号包括啁啾信号。

8.根据权利要求1所述的GFCI设备，其中，所述接地中性故障检测器电路将所述多频AC信号与所监测的多频负载信号进行混频。

9.根据权利要求1所述的GFCI设备，其中，所述接地中性故障检测器电路将所述多频AC信号与所监测的多频负载信号进行互相关。

10.根据权利要求1所述的GFCI设备，还包括：耦合至所述次级绕组的接地电流故障检测器电路，其中，如果所述次级绕组中的电流超过预定阈值，则所述接地电流故障检测器电路提供第二检测信号。

11.根据权利要求10所述的GFCI设备，还包括：耦合至所述线路导体的中断电路，其中，如果所述接地中性故障检测器电路提供所述第一检测信号，和/或如果所述接地电流故障检测器电路提供所述第二检测信号，则所述中断电路中断所述AC电力系统中的电力。

12.一种与AC电力系统一起使用的接地故障电路中断(“GFCI”)设备，所述AC电力系统包括线路导体、中性导体和变压器，所述线路导体和所述中性导体中的每一个耦合在源与负载之间，所述中性导体在所述源处耦合至地，其中，所述变压器包括与所述线路导体串联耦合的第一初级绕组、与所述中性导体串联耦合的第二初级绕组、以及次级绕组，所述设备包括：

耦合至所述次级绕组的接地中性故障检测器电路，其中，所述接地中性故障检测器电路包括：(a)AC信号源，其利用多频AC信号来驱动所述次级绕组；(b)检测器电路，其监测所述次级绕组中的多频负载信号；以及(c)处理器，其在所监测的负载信号超过预定阈值的情况下提供第一检测信号。

13.根据权利要求12所述的GFCI设备，其中，所述多频AC信号包括多频AC电压信号。

14.根据权利要求12所述的GFCI设备，其中，所述多频AC信号包括多频AC电流信号。

15.根据权利要求12所述的GFCI设备，其中，所述多频AC信号包括M个间隔，在每个间隔中具有对应的唯一频率。

16.根据权利要求15所述的GFCI设备，其中，M大于或等于3。

17.根据权利要求15所述的GFCI设备，其中，如果在所述M个间隔中的至少N个间隔中所监测的负载信号超过预定阈值，则所述接地中性故障检测器电路提供所述第一检测信号，其中N小于或等于M。

18.根据权利要求12所述的GFCI设备，其中，所述多频AC信号包括啁啾信号。

19.根据权利要求12所述的GFCI设备，其中，所述接地中性故障检测器电路将所述多频AC信号与所监测的多频负载信号进行混频。