剩余電流裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電氣技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種剩余電流裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]剩余電流(Residual Current),又稱(chēng)為過(guò)剩電流,殘余電流或漏電流，是指低壓配電線路中各相(含中性線)電流矢量和不為零的電流。剩余電流具有極大的危害性。在電氣火災(zāi)事故中由于過(guò)剩電流所導(dǎo)致事故約占電氣火災(zāi)事故的1/2，可見(jiàn)過(guò)剩電流的嚴(yán)重性與普遍性。
[0003]剩余電流裝置(Residual Current Device,RCD)是在正常工作條件下接通供電線路到負(fù)載的電連接，而當(dāng)供電線路上的剩余電流在規(guī)定的條件下超出預(yù)定范圍時(shí)，引起斷路器的觸頭動(dòng)作，從而斷開(kāi)供電線路的一種保護(hù)器。剩余電流裝置實(shí)質(zhì)上是一種漏電流保護(hù)裝置，其作用包括:用于防止由漏電引起的單相電擊事故；用于防止由漏電引起的火災(zāi)和設(shè)備燒毀事故；用于檢測(cè)和切斷各種一相接地故障；實(shí)現(xiàn)過(guò)載、過(guò)壓、欠壓和缺相保護(hù)等等。剩余電流裝置可以是檢測(cè)剩余電流和接通及斷開(kāi)主電路(供電線路)電流的各種元件的組合體。剩余電流裝置可以與塑殼斷路器(MCCB)等相互配合使用，以防止剩余電流引起人身觸電和火災(zāi)事故。
[0004]當(dāng)剩余電流裝置是上進(jìn)線安裝時(shí)，脫扣(trip)意味剩余電流裝置掉電。目前為止，剩余電流裝置一般使用磁翻轉(zhuǎn)或者機(jī)械指示機(jī)構(gòu)來(lái)指示脫扣動(dòng)作的當(dāng)前狀態(tài)。磁翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)在沒(méi)電的情況下，仍能保持原來(lái)的狀態(tài)。不過(guò)，磁翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)因受磁場(chǎng)控制，易受到外界磁場(chǎng)的干擾誤動(dòng)作。機(jī)械指示機(jī)構(gòu)也能保持原來(lái)的狀態(tài)，但是需要人工進(jìn)行復(fù)位，不利于遠(yuǎn)程操作。
[0005]此外，當(dāng)前的剩余電流裝置只能告知用戶(hù)是否執(zhí)行了脫扣動(dòng)作，而具體多大的剩余電流引起剩余電流裝置脫扣，用戶(hù)無(wú)法獲知。比如，當(dāng)剩余電流裝置脫扣時(shí)，引起剩余電流裝置脫扣的剩余電流可能是I倍剩余電流設(shè)定值，也可能是10倍剩余電流設(shè)定值，而用戶(hù)對(duì)實(shí)際的剩余電流值卻無(wú)法獲知，因此不利于用戶(hù)的后續(xù)故障排查。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明實(shí)施方式提出一種剩余電流裝置，以確定剩余電流值。
[0007]—種剩余電流裝置，包括:檢測(cè)單元，用于檢測(cè)供電線路中的剩余電流信號(hào)；采樣單元，用于采集所檢測(cè)到的剩余電流信號(hào)，并輸出對(duì)應(yīng)于所述剩余電流信號(hào)的采樣信號(hào)；控制單元，用于根據(jù)來(lái)自所述采樣單元的采樣信號(hào)確定剩余電流值；記錄單元，用于以掉電保存的方式記錄所述剩余電流值。優(yōu)選地，該記錄單元的記錄方式還能夠使得所記錄的剩余電流值在掉電后被顯示。更為優(yōu)選地，所述記錄單元包括電子紙，且所述剩余電流值記錄在所述電子紙上。
[0008]在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，剩余電流裝置進(jìn)一步包括脫扣單元，其用于當(dāng)所述檢測(cè)到的剩余電流大于一個(gè)預(yù)定的剩余電流閾值時(shí)發(fā)出脫扣信號(hào)。更為優(yōu)選地，剩余電流裝置進(jìn)一步包括延遲時(shí)間調(diào)整單元，其用于調(diào)整所述脫扣單元發(fā)出所述脫扣信號(hào)的脫扣延遲時(shí)間。
[0009]在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，剩余電流裝置進(jìn)一步包括一雙穩(wěn)態(tài)電子元件，用于在掉電后指示所述剩余電流裝置的脫扣狀態(tài)。優(yōu)選地，所述雙穩(wěn)態(tài)電子元件為雙穩(wěn)態(tài)繼電器單元，其用于通過(guò)常開(kāi)或常閉觸點(diǎn)遠(yuǎn)程指示所述剩余電流裝置的脫扣狀態(tài)。
[0010]在本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例中，所述采樣單元包含一或多個(gè)電阻檔位，并向控制單元輸出當(dāng)前電阻檔位消息以及剩余電流信號(hào)流經(jīng)當(dāng)前電阻檔位下的電阻時(shí)在該電阻兩端產(chǎn)生的電壓信號(hào)；控制單元還用于根據(jù)當(dāng)前電阻檔位消息以及所述電壓信號(hào)確定剩余電流值。優(yōu)選地，所述采樣單元還用于改變電阻檔位以檢測(cè)不同數(shù)值范圍內(nèi)的剩余電流。具體地，例如，所述采樣單元包含多個(gè)并聯(lián)電阻器，而且對(duì)于某一電阻檔位，剩余電流信號(hào)流經(jīng)所述多個(gè)電阻器中的一個(gè)。其中，所述檢測(cè)單元為零序電流互感器。
[0011]從上述技術(shù)方案可以看出，在本發(fā)明實(shí)施方式中，由于控制單元能夠根據(jù)采樣信號(hào)(可選地，還根據(jù)電阻檔位消息)確定出當(dāng)前的剩余電流值，并且所確定的剩余電流值還能夠被記錄單元以掉電仍保存的方式記錄下來(lái)。由此，即使在斷電保護(hù)動(dòng)作之后，用戶(hù)也可以查閱出現(xiàn)漏電時(shí)的剩余電流大小。因此，用戶(hù)可以直觀了解具體剩余電流值，從而方便進(jìn)行相應(yīng)的故障排查。
[0012]此外，優(yōu)選地，記錄單元所使用的記錄介質(zhì)可以是兼具本地顯示功能的介質(zhì)，例如為電子紙。由此，用戶(hù)還可以直觀地看到本地顯示的剩余電流值和/或脫扣狀態(tài)等信息，而無(wú)需附加的讀出設(shè)備。電子紙可以用來(lái)顯示剩余電流值的大小和脫扣狀態(tài)，而且最少可保持30天左右，有利于用戶(hù)長(zhǎng)期查看狀態(tài)。
[0013]另外，本發(fā)明實(shí)施方式還采用了一種組合的雙穩(wěn)態(tài)指示方式，即，除了采用了電子紙本地顯示外，還通過(guò)雙穩(wěn)態(tài)電子元件遠(yuǎn)程指示脫扣狀態(tài)。例如，雙穩(wěn)態(tài)電子元件為雙穩(wěn)態(tài)繼電器，其通過(guò)常開(kāi)、常閉觸點(diǎn)指示相應(yīng)的脫扣狀態(tài)。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的剩余電流裝置結(jié)構(gòu)圖。
[0015]圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式剩余電流裝置第一實(shí)例結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式電子紙第一實(shí)例顯示圖。
[0017]圖4為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式電子紙第二實(shí)例顯示圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為了使本發(fā)明的技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的【具體實(shí)施方式】?jī)H僅用以闡述性說(shuō)明本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0019]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的剩余電流裝置結(jié)構(gòu)圖。
[0020]如圖1所示，該剩余電流裝置I包括檢測(cè)單元101、采樣單元102、控制單元103和記錄單元104。其中，檢測(cè)單元101用于檢測(cè)/感測(cè)剩余電流信號(hào)。采樣單元102用于采集所述剩余電流信號(hào)，并向控制單元103輸出對(duì)應(yīng)于所述剩余電流信號(hào)的采樣信號(hào)。比如，采樣單元102可以包含一或多個(gè)電阻檔位，并向控制單元103輸出剩余電流信號(hào)流經(jīng)當(dāng)前電阻檔位下的采樣電阻的電壓信號(hào)。只有當(dāng)前檔位下的采樣電阻才有剩余電流流過(guò)，而且在當(dāng)前檔位下的采樣電阻兩端可以產(chǎn)生相應(yīng)的電壓信號(hào)，該電壓信號(hào)發(fā)送到控制單元103?？刂茊卧?03用于根據(jù)采樣單元102所發(fā)送的采樣信號(hào)確定剩余電流值?？刂茊卧?03可以基于例如為電壓信號(hào)的米樣信號(hào)以及米樣單兀102中對(duì)應(yīng)于該電壓信號(hào)的電阻值確定剩余電流值。記錄單元104,用于以掉電后仍能保存的方式記錄所述剩余電流值。比如，記錄單元104具體可以為電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)、可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)等各種掉電數(shù)據(jù)不丟失媒介。
[0021]在一個(gè)實(shí)施方式中，檢測(cè)單元101具體可以實(shí)施為零序電流互感器。零序電流互感器可以感應(yīng)出零序剩余電流，并輸出給后續(xù)的采樣單元102。例如，被保護(hù)主電路(供電線路)的相線和中性線可以穿過(guò)環(huán)行鐵心構(gòu)成的該零序電流互感器的一次線圈NI，而均勻纏繞在環(huán)行鐵心上的繞組構(gòu)成該零序電流互感器的二次線圈N2。在零序電流互感器的二次線圈N2上可以感測(cè)出是否存在剩余電流信號(hào)及剩余電流的大小。
[0022]在一個(gè)實(shí)施方式中，采樣單元102為電阻采樣電路。采樣電阻與例如零序電流互感器的二次線圈N2串聯(lián)，從而采樣電阻兩端之間的電壓大小可以反映零序電流互感器感測(cè)到的剩余電流的大小。在一個(gè)實(shí)施例中，采樣單元102可以包含一或多個(gè)采樣電阻，或稱(chēng)電阻檔位。每個(gè)電阻檔位對(duì)應(yīng)于不同阻值的采樣電阻以及相應(yīng)不同的剩余電流額定值。當(dāng)采樣單元102切換到不同電阻檔位時(shí)，剩余電流流經(jīng)相應(yīng)檔位下的采樣電阻，此時(shí)在采樣電阻兩端上將會(huì)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于各自檔位的電壓值，其對(duì)應(yīng)于剩余電流的大小。
[0023]具體地，采樣單元102可以包含多個(gè)電阻器，電阻器與電阻檔位相互對(duì)應(yīng)。剩余電流信號(hào)流經(jīng)與當(dāng)前電阻檔位相對(duì)應(yīng)的電阻器?？梢酝ㄟ^(guò)各種形式的開(kāi)關(guān)元件來(lái)設(shè)置采樣單元102的當(dāng)前電阻檔位。比如，采樣單元102具體可以為相互并聯(lián)的多個(gè)電阻器，而且在各個(gè)并聯(lián)支路上具有相應(yīng)的受控開(kāi)關(guān)。通過(guò)控制相關(guān)的受控開(kāi)關(guān)，可選擇性地接入所期望的并聯(lián)支路中的電阻器，從而實(shí)現(xiàn)檔位切換。
[0024]以上示例性說(shuō)明了采樣單元102的具體結(jié)構(gòu)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以意識(shí)到，這種說(shuō)明僅是闡述性的，并不用于對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍進(jìn)行限定。例如，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的，電阻檔位的選擇也可以通過(guò)跳線來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0025]在一個(gè)實(shí)施方式中，預(yù)先設(shè)置好采樣單元102的當(dāng)前電阻檔位。例如通過(guò)設(shè)定相關(guān)跳線使得某一檔位下的采樣電阻連接到采樣通路中，以采樣剩余電流信號(hào)。當(dāng)剩余電流信號(hào)流過(guò)該當(dāng)前電阻檔位下的電阻時(shí)，在該當(dāng)前電阻檔位的電阻兩端將產(chǎn)生相應(yīng)的檢測(cè)電壓信號(hào)。采樣單元102向控制單元103輸出該檢測(cè)電壓信號(hào)。從而，控制單元103可以根據(jù)采樣單元102的當(dāng)前檔位以及所述檢測(cè)電壓信號(hào)確定剩余電流值。
[0026]用戶(hù)可以手動(dòng)調(diào)整采樣單元102的當(dāng)前電阻檔位以調(diào)整剩余電流額定值。當(dāng)采樣單元102的當(dāng)前電阻檔位被調(diào)整后，控制單元103可以通過(guò)各種機(jī)械或電子感應(yīng)裝置自動(dòng)獲知調(diào)整后的當(dāng)前電阻檔位，從而控制單元103依然可以根據(jù)采樣單元102的當(dāng)前檔位消息以及采樣單元102所提供的電壓信號(hào)確定剩余電流值。
[0027]在一個(gè)實(shí)施方式中，可以在控制單元103中預(yù)先設(shè)定一個(gè)固定電壓值，采樣單元102在接收到檢測(cè)單元101提供的剩余電流信號(hào)后，通過(guò)不斷調(diào)整電阻檔位來(lái)使得采樣電阻兩端的電壓達(dá)到該預(yù)先設(shè)定的固定電壓。采樣單元102還向控制單元103提供當(dāng)電阻兩端電壓值等于該預(yù)先設(shè)定的固定電壓時(shí)的當(dāng)前檔位消息?？刂茊卧?03則可以根據(jù)采樣單元102所提供的檔位消息以及所述預(yù)先設(shè)定的固定電壓確定剩余電流值。
[0028]比如，對(duì)于某一剩余電流值，可以在控制單元103中預(yù)先設(shè)定固定電壓值(假設(shè)為10伏)。剩余電流值輸入到采樣單元102之后，采樣單元102動(dòng)態(tài)調(diào)整電阻檔位，從而對(duì)應(yīng)于電阻檔位的電壓輸出值也在動(dòng)態(tài)變化。當(dāng)采樣電阻兩端的的電壓等于該預(yù)先設(shè)定的固定電壓(即10伏)時(shí)，采樣單元102向控制單元103輸出當(dāng)前的電阻檔位消息。從而，控制單元103則可以根據(jù)采樣單元102所提供的檔位信息以及所述預(yù)先設(shè)定的固定電壓確定剩余電流值。
[0029]在一個(gè)實(shí)施方式中，該剩余電流裝置所包括的記錄單元104還可以兼有顯示功能，例如所記錄下的剩余電流值能夠在記錄下后被顯示給用戶(hù)。例如，用戶(hù)可以通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)易讀出設(shè)備從與記錄單元104連接的記錄