[发明专利]一种剩余电流互感器检测电路及检测方法

权利要求书

1.一种剩余电流互感器检测电路，其特征在于：包括N沟道型MOS管、CPU，所述MOS管的漏极接正电压，所述MOS管的栅极经过电阻R1与CPU的控制管脚连接，所述互感器的一端与MOS管的源极连接且通过电阻R2与CPU的第一AD采样管脚连接，所述互感器的另一端通过电阻R3与CPU的第二AD采样管脚连接，所述CPU的控制管脚用于向MOS管的栅极发送电平，所述CPU的第一AD采样管脚、第一AD采样管脚用于测量互感器两端的电压信号。

2.如使用权利要求1所述的剩余电流互感器检测电路的检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：当外部没有交流电压信号传入互感器时，互感器上不产生电压信号，CPU采集不到电压信号，CPU在该时刻通过控制管脚施加一高电平，MOS管的控制栅极受高电平影响，MOS的漏极与源极导通，MOS管漏极上的正电压通过源极施加到互感器的一端上，互感器一端和另一端上产生电压降；

S2：获取CPU的第一AD采样管脚与CPU的第二AD采样管脚间的电压信号数据并处理；

S3：当电压信号数据没有由低到高的变化或与在外部有交流电压信号传入互感器时第一AD采样管脚与第二AD采样管脚采集到的正常数据相比变化波动更小时，判定互感器内部发生短路；

当电压信号数据没有改变且相较于外部有交流电压信号传入互感器时第一AD采样管脚与第二AD采样管脚采集到的正常数据相比电压信号值更低时，判定互感器断路。

3.根据权利要求2所述的一种剩余电流互感器检测方法，其特征在于：所述步骤S1中CPU通过控制管脚施加一高电平发送脉冲的宽度在8毫秒到10毫秒之间。

4.根据权利要求3所述的一种剩余电流互感器检测方法，其特征在于：所述步骤S2中采集电压信号数据需在CPU的控制管脚施加一高电平开始时刻起延时0.5毫秒后，CPU的第二AD采样管脚开始采集电压信号，采集电压信号的采样间隔为0.2毫秒。

5.根据权利要求4所述的一种剩余电流互感器检测方法，其特征在于：采集电压信号的采样点数为33个点，即d1,d2,d3,d4,d5,...d31,d32,d33；采样总时长为6.4毫秒。

6.根据权利要求5所述的一种剩余电流互感器检测方法，其特征在于：所述步骤S2中对数据的处理过程具体为：舍去最初的2个数值，从第3个数值开始使用，即：d3,d4,d5,...d25,d26,d27，然后按交错平均法的规则进行计算：先求出前连续4个数值的平均值，(d3+d4+d5+d6)÷4＝D1；

再从第6个数值开始，算出连续4个数值的平均值，(d6+d7+d8+d9)÷4＝D2；

再从第9个数值开始，算出连续4个数值的平均值，(d9+d10+d11+d12)÷4＝D3；

…

再从第24个数值开始，算出连续4个数值的平均值，(d24+d25+d26+d27)÷4＝D8；

分段计算出4个斜率：k1、k2、k3、k4；

tanα(D5-D1)＝k1,tanα(D6-D2)＝k2,tanα(D7-D3)＝k3,tanα(D8-D4)＝k4。

7.根据权利要求6所述的一种剩余电流互感器检测方法，其特征在于：所述步骤S3中对处理后的数据的判断过程具体为：如果s2k1s1,s2k2s1,s2k3s1,s2k4s1,即k1、k2、k3、k4这4个斜率值都在规定的范围内，则此次判断为互感器参数正常；如果k1、k2、k3、k4这4个斜率值都不在规定的范围内，则此次判断为互感器参数异常；其中s1为允许正误差范围值，s2为允许负误差范围值。

8.根据权利要求7所述的一种剩余电流互感器检测方法，其特征在于：当判断为互感器异常时，再进行进一步的判断；如果D1、D2、D3、D4这四个值都约等于0，即CPU的第二AD采样管脚采集到的电压信号值约等于为0，则判断为互感器断路；另一种情况，(D5-D1)＝L1,(D6-D2)＝L2,(D7-D3)＝L3,(D8-D4)＝L4，如果L1≈0，L2≈0，L3≈0，L4≈0，即CPU的第二AD采样管脚采集到的电压信号值不等于0，且采集到的电压信号值波动相较于正常情况下更小，判断为互感器短路。