定条件时，VdcU Vdc2、Vdc3的值区别较大，主控模块可以据此判断漏电互感器二次线圈的当前状态。
[0024]假定VREF=1/2VCC，R4/R3=4，R2/R1=3，R1/ Rl’=4,由此可知 Vdcl= 0，Vdc2=VREF，Vdc3 = 9/13VREF，主控模块将计算出的当前直流电压与0、VREF、9/13VREF这三个值进行比较，判断出漏电互感器二次线圈的当前状态。
[0025]VREF、VCC、R1、R2、R3、R4、R1’的取值并不要求固定为以上所述的比例关系，只要能满足VdCl、VdC2、VdC3的值区别较大这一点即可让主控模块对漏电互感器二次线圈的当前状进行判断。
[0026]交流电压分量的计算公式如下:
[0027]当漏电互感器二次线圈断路时，交流电压Vacl = O ；
[0028]当漏电互感器二次线圈短路时，交流电压Vac2 = O;
[0029]当漏电互感器二次线圈处于正常状态时，主控模块计算交流电压的公式为:
[0030]交流电压Vac3 = (I*R1) * (R4/R3)，其中I为漏电互感器二次线圈所采样的外部剩余电流二次值，当Rl、R3、R4为确定值时，交流电压Vac3与I线性相关，即主控模块计算出正常情况下的外部剩余电流值。
[0031]实施例1
[0032]VREF=2.5V，VCC=5V, Rl=10 Ω，Rl，=25 Ω，R2=300 Ω，R3=10K，R4=40K。当漏电互感器二次线圈断路时，直流电压Vdc 1= VREF- (VCC-VREF) *R1/ (R1+R2) * (R4/R3) =OV ;当漏电互感器二次线圈短路时，直流电压Vdc2 = VREF=2.5V ；
[0033]当漏电互感器二次线圈处于正常状态时，直流电压Vdc3=VREF-(VCC-VREF)*R1’ /(Rl，+R2)*(R4/R3)=1.73V ;交流电压 Vac3=(I*Rl)*(R4/R3)=400I，即 I= Vac3/400。
[0034]主控模块可以根据漏电互感器二次线圈不同状态时所测量到的直流电压值的大小，再考虑适当大小的测量误差因素，判断漏电互感器二次线圈当前状态。在实施例1中，主控模块的判据为:当直流电压值在ov-0.1V范围内时，漏电互感器二次线圈为断路状态；当直流电压值在1.6V-1.8V范围内时，漏电互感器二次线圈为正常状态；当直流电压值在2.4V-2.6V范围内时，漏电互感器二次线圈为短路状态；当直流电压值在其他范围内时，主控模块判断本监测装置处于异常状态；当漏电互感器二次线圈为正常状态时，外部剩余电流二次值 I= Vac3/400o
[0035]实施例2
[0036]VREF=2.5V，VCC=5V, Rl=10 Ω，Rl，=25 Ω，R2=300 Ω，R3=10K，R4=20K。当漏电互感器二次线圈断路时，直流电压 Vdcl= VREF-(VCC-VREF)*R1/(R1+R2)*(R4/R3) =1.25V ;当漏电互感器二次线圈短路时，直流电压Vdc2 = VREF=2.5V ；
[0037]当漏电互感器二次线圈处于正常状态时，直流电压Vdc3=VREF-(VCC-VREF)*R1’ /(Rl，+R2)*(R4/R3) =2.12V ;交流电压 Vac3=(I*Rl)*(R4/R3)=200I，即 I= Vac3/200。
[0038]主控模块可以根据漏电互感器二次线圈不同状态时所测量到的直流电压值的大小，再考虑适当大小的测量误差因素，判断漏电互感器二次线圈当前状态。在实施例2中，主控模块的判据为:当直流电压值在1.15V-1.35V范围内时，漏电互感器二次线圈为断路状态；当直流电压值在2.02V-2.22V范围内时，漏电互感器二次线圈为正常状态；当直流电压值在2.4V-2.6V范围内时，漏电互感器二次线圈为短路状态；当直流电压值在其他范围内时，主控模块判断本监测装置处于异常状态；当漏电互感器二次线圈为正常状态时，外部剩余电流二次值I= Vac3/200o
[0039]实施例3
[0040]VREF=2.5V，VCC=5V, Rl=10 Ω，Rl’ =25 Ω，R2=200 Ω，R3=10K，R4=20K。当漏电互感器二次线圈断路时，直流电压 Vdcl= VREF- (VCC-VREF) *R1/ (R1+R2) * (R4/R3) =0.83V ;当漏电互感器二次线圈短路时，直流电压Vdc2 = VREF=2.5V ；
[0041]当漏电互感器二次线圈处于正常状态时，直流电压Vdc3=VREF-(VCC-VREF)*R1’ /(Rl，+R2)*(R4/R3)=1.94V ;交流电压 Vac3=(I*Rl)*(R4/R3)=200I，即 I= Vac3/200。
[0042]主控模块可以根据漏电互感器二次线圈不同状态时所测量到的直流电压值的大小，再考虑适当大小的测量误差因素，判断漏电互感器二次线圈当前状态。在实施例3中，主控模块的判据为:当直流电压值在0.73V-0.93V范围内时，漏电互感器二次线圈为断路状态；当直流电压值在1.84V-2.04V范围内时，漏电互感器二次线圈为正常状态；当直流电压值在2.4V-2.6V范围内时，漏电互感器二次线圈为短路状态；当直流电压值在其他范围内时，主控模块判断本监测装置处于异常状态；当漏电互感器二次线圈为正常状态时，外部剩余电流二次值I= Vac3/200o
【主权项】
1.一种漏电互感器二次线圈断路和短路的检测装置，其特征在于该装置包括剩余电流信号检测模块、运放模块及主控模块，剩余电流信号检测模块连接运放模块，运放模块连接主控模块；其中:所述剩余电流信号检测模块包括采样电阻Rl及上拉电阻R2，采样电阻Rl与漏电互感器CT的两个信号输出端并联，采样电阻Rl —端连接直流基准电压VREF、另一端连接上拉电阻R2的一端和R3的一端，上拉电阻R2的另一端连接直流电源VCC ； 所述运放模块包括输入电阻R3、放大电阻R4、滤波电阻R5、差模电容Cl、滤波电容C2及运算放大器U1，输入电阻R3 —端与采样电阻Rl的A端相连、另一端连接放大电阻R4、差模电容Cl和运算放大器Ul负输入端2 ;放大电阻R4的另一端连接滤波电阻R5和运算放大器Ul输出端3 ;差模电容Cl的另一端连接运算放大器Ul正输入端I和直流基准电压VREF ;滤波电阻R5的另一端连接滤波电容C2的一端和主控模块的ADC测量通道，滤波电容C2的另一端接地；所述主控模块为带ADC测量通道的单片机U2。
【专利摘要】本实用新型公开了一种漏电互感器二次线圈断路和短路的检测装置，该装置包括剩余电流信号检测模块、运放模块及主控模块，剩余电流信号检测模块连接运放模块，运放模块连接主控模块；所述剩余电流信号检测模块中的采样电阻根据欧姆定律采样直流电压分量当前值，运放模块放大此直流电压分量，主控模块通过计算放大后的直流电压分量值判断漏电互感器二次线圈的当前状态；剩余电流信号检测模块中的采样电阻将漏电互感器当前交流电流转换为交流电压分量，运放模块放大此交流电压分量，主控模块通过此交流电压分量和采样电阻R1阻值计算出外部剩余电流值。本实用新型能够简洁有效检测漏电互感器二次线圈断路和短路故障，并能正常测量外部剩余电流值。
【IPC分类】G01R31-327, G01R31-06
【公开号】CN204556769
【申请号】CN201520303783
【发明人】夏晓东, 刘晔, 曹科, 曾新民, 陶志明
【申请人】上海盛善电气有限公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年5月13日