[发明专利]故障电流检测电路

说明书

技术领域

本公开涉及一种断路器或故障电流限制器，并且更特别地涉及一种能够快速地且准确地检测在电力系统中在电路中生成的故障电流并且输出跳闸控制信号的故障电流检测电路。

背景技术

断路器或者故障电流限制器是被安装连接至电力系统中的电路的电力设备（下文中，称为‘电路’），用于检测诸如发生在电路中的过电流或短路电流的故障电流从而进行跳闸。当检测到故障电流时，断路器被跳闸（即：断路器自动地断开电路）或者限制电流。

本发明涉及一种能够快速地检测电路中的生成的故障电流并且当浪涌发生时防止故障的故障电流检测电路，从而在断路器或故障电流限制器中增强故障电流检测可靠性和速度。

将参照图1和图2描述现有技术的故障电流检测电路的电路配置和操作。

首先，将参照图1和图2描述现有技术的故障电流检测电路的配置。

现有技术的故障电流检测电路包括电流检测单元200、微分器400、第一比较电路单元300、第二比较电路单元500、以及跳闸判定单元600。

电流检测单元200包括：一次电流变流器200a（下文中缩写CT），其被安装在电力电路CL中以检测流入电力电路CL的电流的量；以及次级CT200b，其接收指示初级CT200a所检测的流入电力电路CL的电流的量的检测信号，将所述检测信号转换成作为小电流信号的电流检测信号（请参照图2中的附图标记1-1），以及输出所述电流检测信号。

微分器400被连接至电流检测单元200的输出端，并且对从电流检测单元200输出的电流检测信号1-1进行微分，并且输出电流随着时间的变化（di/dt），即电流检测信号1-1的变化斜率（请参照图2中的附图标记2-1）。

第一比较电路单元300被连接至电流检测单元200的输出端以将从电流检测单元200输出的电流检测信号1-1与预定的参考电流值（请参照图2中的附图标记1-2）进行比较。当电流检测信号1-1大于或等于参考电流值1-2时，第一比较电路单元200输出指示对应状态的第一输出信号（请参照图2中的附图标记1-3）。

第二比较电路单元500被连接至微分器400的输出端以将来自微分器400的变化斜率2-1与预定的参考变化斜率值2-2比较。当变化斜率2-1大于或等于参考变化斜率值2-2时，第二比较电路单元500输出指示对应状态的第二输出信号（请参照图2中的附图标记2-3）。

跳闸判定单元600被连接至第一比较电路单元300和第二比较电路单元500以接收第一输出信号1-3和第二输出信号2-3，并且在预定的采样时间（例如，1毫秒）期间当持续接收到第一输出信号1-3和第二输出信号2-3时，跳闸判定单元600输出跳闸控制信号3。

同时，将参照图1和图2描述如上所述的现有技术的故障电流检测电路的操作。

当由电流检测单元200输出的指示流入电路的电流的量的电流检测信号1-1大于或等于参考电流值（请参照图2中的附图标记1-2）时，第一比较电路单元300输出第一输出信号（请参照图2中的附图标记1-3）。

而且，当由微分器400提供的电流检测信号1-1的变化斜率2-1大于或等于参考变化斜率值2-2时，第二比较电路单元500输出指示对应状态的第二输出信号（请参照图2中的附图标记2-3）。

然后，从第一次同时接收到第一输出信号1-3和第二输出信号2-3的时间点开始，跳闸判定单元600检查在作为预定的时段的1毫秒（ms）期间是否持续一起接收到第一输出信号1-3和第二输出信号2-3，并且当在1毫秒期间持续一起接收到第一输出信号1-3和第二输出信号2-3时，跳闸判定单元600输出跳闸控制信号3，否则，跳闸判定单元600不输出跳闸控制信号3。

此处，输出跳闸控制信号3以磁化断路器的跳闸机构（未显示）的跳闸线圈，并且相应地，由于跳闸线圈的磁化，跳闸机构（未显示）根据电枢（未显示）的旋转和跳闸杆（未显示）的旋转而执行跳闸操作从而将活动接触臂与固定接触臂分离，从而自动地断开电路。

然而，在如上所述的现有技术的故障电流检测电路中，尽管同时接收到第一输出信号1-3和第二输出信号2-3，但是因为跳闸判定单元600在经过1毫秒（ms）之后确定输出跳闸控制信号3，在对应的时段期间（即：1毫秒）跳闸控制被延迟。

而且，在如上所述的现有技术的故障电流检测电路中，在超出1毫秒的时间期间当浪涌信号持续输入至故障电流检测电路中时，尽管正常电流流入电路中，但还是输出了跳闸控制信号来断开电路。由于不必要的电力切断，这可能造成极大的损坏。

发明内容