一种漏电流故障的检测方法、装置和系统与流程

本发明涉及线路保护领域，具体地，涉及一种漏电流故障的检测方法、装置和系统。

背景技术

现有的漏电流故障的检测和保护方法多为使用漏电保护器。漏电保护器中的零序互感器检测线路中的剩余电流，也即是漏电流，如果检测到的剩余电流大于预设的保护整定值，则驱动电磁机构动作，漏电保护器断开产生漏电流的线路。

然而，漏电保护器存在误动作和拒动作问题。具体地，在很多场合，例如，在机房内，漏电很难避免，由于负载设备在线路上加电运行时均存在一定的漏电流，当线路上的负载设备增加时，这种正常的漏电流也会相应地增加，此时，如果负载设备累加的漏电流大于漏电保护器的预设的保护整定值，则驱动电磁机构动作，漏电保护器断开线路。然而，在这种正常的漏电流变化情况下，工作人员并不希望漏电保护器动作，断开线路。如果为了避免上述误动作的现象的发生，需要把漏电保护器的保护整定值调高，则有可能在出现真正的漏电故障时，例如，线路老化漏电或触电，累加的漏电流没有超过调高的保护整定值，例如，只有一小部分负载设备加电运行的情况。这时，漏电保护器出现拒动的现象。此外，多次的浪涌电流会导致线路上的负载设备的漏电流增大，多个负载设备的漏电流进行累积，最终也会导致漏电保护器的误动作。

技术实现要素：

本发明的实施例提供一种漏电流故障的检测方法、装置和系统，以有效解决漏电保护器存在的误动作或拒动作的问题。

为达到上述目的，本发明的实施例提供了一种漏电流故障的检测方法。所述方法包括：

获取预设时间段内线路在每一时刻产生的漏电流和所述预设时间段内所述线路在每一时刻的总电流；

根据所述线路在所述预设时间段内每一时刻产生的漏电流确定得到所述漏电流随时间变化的第一函数图像；

根据所述线路在所述预设时间段内每一时刻的总电流确定得到所述总电流随时间变化的第二函数图像；

根据所述第一函数图像和所述第二函数图像确定得到所述第一函数图像的变化趋势与所述第二函数图像的变化趋势的差异；

根据所述差异判断所述线路是否存在漏电流故障。

可选地，所述根据所述线路在所述预设时间段内每一时刻产生的漏电流确定得到所述漏电流随时间变化的第一函数图像，包括：

将所述线路在所述预设时间段内每一时刻产生的漏电流所对应的数值标记在预先建立的坐标系中；

根据所述坐标系中分布的数值点拟合得到一条线段，以使得所述坐标系中的数值点均匀地分布在所述线段的两侧。

可选地，所述根据所述线路在所述预设时间段内每一时刻的总电流确定得到所述总电流随时间变化的第二函数图像，包括：

将所述线路在所述预设时间段内每一时刻的总电流所对应的数值标记在预先建立的坐标系中；

根据所述坐标系中分布的数值点拟合得到一条线段，以使得所述坐标系中的数值点均匀地分布在所述线段的两侧。

可选地，所述方法还包括：

在判断所述线路存在漏电流故障的情况下，产生报警信号进行报警。

可选地，所述方法还包括：

在判断所述线路存在漏电流故障的情况下，产生控制指令，并将所述控制指令发送至动作装置，以使得所述动作装置断开所述线路。

根据本发明的另一方面，本发明的实施例还提供一种漏电流故障的检测装置。所述装置包括：

获取单元，用于获取预设时间段内线路在每一时刻产生的漏电流和所述预设时间段内所述线路在每一时刻的总电流；

第一确定单元，用于根据所述线路在所述预设时间段内每一时刻产生的漏电流确定得到所述漏电流随时间变化的第一函数图像；

第二确定单元，用于根据所述线路在所述预设时间段内每一时刻的总电流确定得到所述总电流随时间变化的第二函数图像；

第三确定单元，用于根据所述第一函数图像和所述第二函数图像确定得到所述第一函数图像的变化趋势与所述第二函数图像的变化趋势的差异；

判断单元，用于根据所述差异判断所述线路是否存在漏电流故障。

可选地，所述第一确定单元，具体用于：

将所述线路在所述预设时间段内每一时刻产生的漏电流所对应的数值标记在预先建立的坐标系中；

根据所述坐标系中分布的数值点拟合得到一条线段，以使得所述坐标系中的数值点均匀地分布在所述线段的两侧。

可选地，所述第二确定单元，具体用于：

将所述线路在所述预设时间段内每一时刻的总电流所对应的数值标记在预先建立的坐标系中；

根据所述坐标系中分布的数值点拟合得到一条线段，以使得所述坐标系中的数值点均匀地分布在所述线段的两侧。

可选地，所述装置还包括：

报警单元，用于在判断所述线路存在漏电流故障的情况下，产生报警信号进行报警。

可选地，所述装置还包括：

动作单元，用于在判断所述线路存在漏电流故障的情况下，产生控制指令，并将所述控制指令发送至动作装置，以使得所述动作装置断开所述线路。

根据本发明的另一方面，本发明的实施例还提供一种漏电流故障的检测系统。所述系统包括：

处理器、第一测量装置和第二测量装置，其中：

所述第一测量装置，与所述处理器连接，用于测量得到预设时间段内线路在每一时刻产生的漏电流；

所述第二测量装置，与所述处理器连接，用于测量得到所述预设时间段内所述线路在每一时刻的总电流；

所述处理器设置有漏电流故障的检测装置。

可选地，所述系统还包括：

报警装置，与所述处理器连接；

所述处理器，用于在判断所述线路存在漏电流故障的情况下，产生报警信号，并将所述报警信号发送至所述报警装置，以使得所述报警装置报警。

可选地，所述系统还包括：

动作装置，与所述处理器连接；

所述处理器，用于在判断所述线路存在漏电流故障的情况下，产生控制指令，并将所述控制指令发送至所述动作装置，以使得所述动作装置断开所述线路。

本发明实施例的漏电流故障的检测方法、装置和系统，通过获取预设时间段内线路在每一时刻产生的漏电流和所述预设时间段内所述线路在每一时刻的总电流；并根据所述线路在所述预设时间段内每一时刻产生的漏电流确定得到所述漏电流随时间变化的第一函数图像；再根据所述线路在所述预设时间段内每一时刻的总电流确定得到所述总电流随时间变化的第二函数图像；再根据所述第一函数图像和所述第二函数图像确定得到所述第一函数图像的变化趋势与所述第二函数图像的变化趋势的差异；并根据所述差异判断所述线路是否存在漏电流故障，从而实现所述漏电流故障的检测，能够有效解决漏电保护器存在的误动作或拒动作的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例提供的漏电流故障的检测方法的流程图；

图2是本发明另一实施例提供的漏电流故障的检测方法的流程图；

图3是本发明一实施例提供的漏电流故障的检测装置的结构示意图；

图4是本发明一实施例提供的漏电流故障的检测系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

图1是本发明一实施例提供的漏电流故障的检测方法的流程图。如图1所示，本发明一实施例提供的漏电流故障的检测方法包括：

在步骤s101中，获取预设时间段内线路在每一时刻产生的漏电流和所述预设时间段内所述线路在每一时刻的总电流。

在本实施例中，所述线路在每一时刻的总电流可包括线路在当前时刻的正常电流和漏电流。此外，可同时获取预设时间段内线路在每一时刻产生的漏电流和总电流。

在步骤s102中，根据所述线路在所述预设时间段内每一时刻产生的漏电流确定得到所述漏电流随时间变化的第一函数图像。

在具体的实施方式中，可根据预设时间段的时间长短来确定漏电流随时间变化的函数图像。具体地，在预设时间段较大时，所述根据所述线路在所述预设时间段内每一时刻产生的漏电流确定得到所述漏电流随时间变化的第一函数图像，包括：将所述线路在所述预设时间段内每一时刻产生的漏电流所对应的数值标记在预先建立的坐标系中；根据所述坐标系中分布的数值点拟合得到一条线段，以使得所述坐标系中的数值点均匀地分布在所述线段的两侧。更为具体地，坐标系中分布的数值点尽可能多地在拟合得到的线段上，不在线段上的数值点均匀地分布在所述线段的两侧。其中，拟合得到的线段即为确定得到的函数图像。在预设时间段极小时，可将坐标系中数值点的连线看作线段，从而得到函数图像。至于如何界定预设时间段的长短，本领域技术人员可在实际应用中通过试验得到相应的临界值。

在步骤s103中，根据所述线路在所述预设时间段内每一时刻的总电流确定得到所述总电流随时间变化的第二函数图像。

在具体的实施方式中，同样可根据预设时间段的时间长短来确定总电流随时间变化的函数图像。具体地，在预设时间段较大时，所述根据所述线路在所述预设时间段内每一时刻的总电流确定得到所述总电流随时间变化的第二函数图像，包括：将所述线路在所述预设时间段内每一时刻的总电流所对应的数值标记在预先建立的坐标系中；根据所述坐标系中分布的数值点拟合得到一条线段，以使得所述坐标系中的数值点均匀地分布在所述线段的两侧。更为具体地，坐标系中分布的数值点尽可能多地在拟合得到的线段上，不在线段上的数值点均匀地分布在所述线段的两侧。其中，拟合得到的线段即为确定得到的函数图像。在预设时间段极小时，可将坐标系中数值点的连线看作线段，从而得到函数图像。至于如何界定预设时间段的长短，本领域技术人员可在实际应用中通过试验得到相应的临界值。

在步骤s104中，根据所述第一函数图像和所述第二函数图像确定得到所述第一函数图像的变化趋势与所述第二函数图像的变化趋势的差异。

在具体的实施方式中，所述根据所述第一函数图像和所述第二函数图像确定得到所述第一函数图像的变化趋势与所述第二函数图像的变化趋势的差异包括：根据所述第一函数图像和所述第二函数图像确定得到所述第一函数图像的斜率与所述第二函数图像的斜率的差值。所述第一函数图像所在的直线的斜率即为所述第一函数图像的斜率。举例来说，上述实施例中的线段所在的直线的斜率为漏电流随时间变化的函数图像的斜率。类似地，所述第二函数图像所在的直线的斜率即为所述第二函数图像的斜率。举例来说，上述实施例中的线段所在的直线的斜率为总电流随时间变化的函数图像的斜率。在本发明另一可选实施例中，函数图像的变化趋势除了包括函数图像的斜率之外，还可包括函数图像的平均变化率、梯度或极限值等。

在步骤s105中，根据所述差异判断所述线路是否存在漏电流故障。

在具体的实施方式中，将所述第一函数图像的斜率与所述第二函数图像的斜率的差值与预设阈值进行比较，得到比较结果。当根据所述比较结果得到所述差值大于所述预设阈值时，则判断所述线路存在漏电流故障。当根据所述比较结果判断所述差值小于或等于所述预设阈值时，则判断所述线路不存在漏电故障。在本实施例中，预设阈值由本领域技术人员在实际应用过程中通过试验得到。

在本实施例中，通过获取预设时间段内线路在每一时刻产生的漏电流和所述预设时间段内所述线路在每一时刻的总电流；并根据所述线路在所述预设时间段内每一时刻产生的漏电流确定得到所述漏电流随时间变化的第一函数图像；再根据所述线路在所述预设时间段内每一时刻的总电流确定得到所述总电流随时间变化的第二函数图像；再根据所述第一函数图像和所述第二函数图像确定得到所述第一函数图像的变化趋势与所述第二函数图像的变化趋势的差异；并根据所述差异判断所述线路是否存在漏电流故障，从而实现所述漏电流故障的检测，能够有效解决漏电保护器存在的误动作或拒动作的问题。

图2是本发明另一实施例提供的漏电流故障的检测方法的流程图。如图2所示，本发明另一实施例提供的漏电流故障的检测方法包括：

在步骤s201中，获取预设时间段内线路在每一时刻产生的漏电流和所述预设时间段内所述线路在每一时刻的总电流。

在步骤s202中，根据所述线路在所述预设时间段内每一时刻产生的漏电流确定得到所述漏电流随时间变化的第一函数图像。

在步骤s203中，根据所述线路在所述预设时间段内每一时刻的总电流确定得到所述总电流随时间变化的第二函数图像。

在步骤s204中，根据所述第一函数图像和所述第二函数图像确定得到所述第一函数图像的变化趋势与所述第二函数图像的变化趋势的差异。

在步骤s205中，根据所述差异判断所述线路是否存在漏电流故障。

由于步骤s201-s205分别与图1所示的实施例的步骤s101-s105相同，在此不再赘述。

在步骤s206中，在判断所述线路存在漏电流故障的情况下，产生控制指令，并将所述控制指令发送至动作装置，以使得所述动作装置断开所述线路。

在具体的实施方式中，在判断所述线路不存在漏电流故障的情况下，不产生控制指令。

在本实施例中，在判断所述线路存在漏电流故障的情况下，产生控制指令，并将所述控制指令发送至动作装置，所述动作装置根据所述控制指令断开所述线路，从而避免线路因漏电流引起的安全问题。

优选地，在判断所述线路存在漏电流故障的情况下，产生报警信号进行报警。籍此，能够提醒工作人员知晓线路当前存在安全隐患。

在具体的实施方式中，在判断所述线路不存在漏电流故障的情况下，不产生报警信号。

对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。

图3是本发明一实施例提供的漏电流故障的检测装置的结构示意图。如图3所示，本发明一实施例提供的漏电流故障的检测装置包括获取单元301、第一确定单元302、第二确定单元303、第三确定单元304和判断单元305，其中：

获取单元301，用于获取预设时间段内线路在每一时刻产生的漏电流和所述预设时间段内所述线路在每一时刻的总电流；

第一确定单元302，用于根据所述线路在所述预设时间段内每一时刻产生的漏电流确定得到所述漏电流随时间变化的第一函数图像；

第二确定单元303，用于根据所述线路在所述预设时间段内每一时刻的总电流确定得到所述总电流随时间变化的第二函数图像；

第三确定单元304，用于根据所述第一函数图像和所述第二函数图像确定得到所述第一函数图像的变化趋势与所述第二函数图像的变化趋势的差异；

判断单元305，用于根据所述差异判断所述线路是否存在漏电流故障，从而实现所述漏电流故障的检测。

在本发明公开的可选实施例中，所述第一确定单元302，具体用于：

将所述线路在所述预设时间段内每一时刻产生的漏电流所对应的数值标记在预先建立的坐标系中；

根据所述坐标系中分布的数值点拟合得到一条线段，以使得所述坐标系中的数值点均匀地分布在所述线段的两侧。

在本发明公开的可选实施例中，所述第二确定单元303，具体用于：

将所述线路在所述预设时间段内每一时刻的总电流所对应的数值标记在预先建立的坐标系中；

根据所述坐标系中分布的数值点拟合得到一条线段，以使得所述坐标系中的数值点均匀地分布在所述线段的两侧。

在本发明公开的可选实施例中，所述装置还包括：

动作单元306，用于在判断所述线路存在漏电流故障的情况下，产生控制指令，并将所述控制指令发送至动作装置，以使得所述动作装置断开所述线路。

在本发明公开的可选实施例中，所述装置还包括：

报警单元307，用于在判断所述线路存在漏电流故障的情况下，产生报警信号进行报警。

需要说明的是，对于本发明实施例提供的漏电流故障的检测装置还涉及的具体细节已在本发明实施例提供的漏电流故障的检测方法中作了详细的说明，在此不在赘述。

本发明实施例的漏电流故障的检测装置，通过获取预设时间段内线路在每一时刻产生的漏电流和所述预设时间段内所述线路在每一时刻的总电流；并根据所述线路在所述预设时间段内每一时刻产生的漏电流确定得到所述漏电流随时间变化的第一函数图像；再根据所述线路在所述预设时间段内每一时刻的总电流确定得到所述总电流随时间变化的第二函数图像；再根据所述第一函数图像和所述第二函数图像确定得到所述第一函数图像的变化趋势与所述第二函数图像的变化趋势的差异；并根据所述差异判断所述线路是否存在漏电流故障，从而实现所述漏电流故障的检测，能够有效解决漏电保护器存在的误动作或拒动作的问题。

在实际的应用中，机房广泛存在漏电流的情况，而这种漏电在大多数情况下是正常、无害的。对工作人员而言，一般不希望对这种正常的漏电情况进行误报。此外，当有非正常漏电的情况发生时，例如，线路老化漏电或触电，能够进行有效地报警或动作。基于此，本发明的实施例还提供了一种漏电流故障的检测系统。

图4是本发明一实施例提供的漏电流故障的检测系统的结构示意图。如图4所示，本发明一实施例提供的漏电流故障的检测系统包括处理器403、第一测量装置401和第二测量装置402，其中：

所述第一测量装置401，与所述处理器403连接，用于测量得到预设时间段内线路在每一时刻产生的漏电流；

所述第二测量装置402，与所述处理器403连接，用于测量得到所述预设时间段内所述线路在每一时刻的总电流；

所述处理器403设置有上述实施例的漏电流故障的检测装置。

在具体的实施方式中，所述第一测量装置401可为零序互感器或其它用于测量漏电流的装置，设置于需要测量的线路中，测量得到某一支路或某一相的漏电流。所述第二测量装置402可为电流互感器或其它用于测量总电流的装置，设置于需要测量的线路中，测量得到某一支路或某一相的总电流。

在本实施例中，处理器403通过零序互感器获取线路在预设时间段内产生的漏电流，并将获取的漏电流的模拟量进行转换得到漏电流的数字量，及通过电流互感器获取线路在预设时间段内的总电流，并将获取的总电流的模拟量进行转换得到总电流的数字量，然后，根据漏电流在预设时间段内的数字量确定得到漏电流随时间变化的函数图像，及根据总电流在预设时间段内的数字量确定得到总电流随时间变化的函数图像，再然后，根据漏电流随时间变化的函数图像和总电流随时间变化的函数图像确定得到两个函数图像的变化趋势的差异，最后，根据所述差异判断所述线路是否存在漏电流故障，从而实现所述漏电流故障的检测，能够有效解决了漏电保护器存在的误动作或拒动作的问题。

优选地，所述系统还包括：动作装置404，与所述处理器403连接；所述处理器403，用于在判断所述线路存在漏电流故障的情况下，产生控制指令，并将所述控制指令发送至所述动作装置，以使得所述动作装置断开所述线路。籍此，能够保护线路的安全。

在具体的实施方式中，所述动作装置404可为电动操作机构、分励脱扣器、电磁机构或断路器等。

优选地，所述系统还包括：报警装置405，与所述处理器403连接；所述处理器403，用于在判断所述线路存在漏电流故障的情况下，产生报警信号，并将所述报警信号发送至所述报警装置，以使得所述报警装置报警。籍此，能够提醒工作人员知晓线路当前存在安全隐患。

在具体的实施方式中，所述报警装置405可为喇叭或者能够输出“正常”信息或“报警”信息的设备。

应当注意的是，在本发明的系统的各个部件中，根据其要实现的功能而对其中的部件进行了逻辑划分，但是，本发明不受限于此，可以根据需要对各个部件进行重新划分或者组合，例如，可以将一些部件组合为单个部件，或者可以将一些部件进一步分解为更多的子部件。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(dsp)来实现根据本发明实施例的系统中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

以上实施方式仅适于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。