[发明专利]一种通过剩余电流互感器检测直流漏电的方法及其装置

权利要求书

1.本发明涉及一种通过剩余电流互感器检测直流漏电的检测方法，其特征在于：

通过检测线路中剩余电流进行直流漏电测试，并通过二次算法分析，计算出直流漏电值，并对电路予以及时的保护；由于直流漏电信号并没有波动，故需要外加磁场，即使用单片机控制输出方波，使当前时刻的线圈的磁通量达到饱和区，并通过采样电路将数据送入算法模块进行分析；根据饱和区所反馈的数值的不同从而反推出当前直流漏电值的大小；也可以在达到饱和后维持外部磁场不变，此时二次线圈感应电压由于磁感应强度B趋于稳定而趋于0，可根据电压稳定过程到0的特性反推当前直流漏电值的大小；根据所测量的当前的直流漏电数值，执行相应逻辑；

利用二次电压稳定特性，使用方波频率为F2时，对以F2为基础的半波内，对数据进行处理：使用均值滤波，去除采样点的波动性，使数据更平滑，之后对数据每隔固定时间，求取数据的变化率，最后对半波内的全部变化率进行求和；选取0mA直流漏电波形作为基准，将不同漏电值与基准一起求取欧氏距离，将一系列的漏电值形成的欧氏距离的矩阵作为特征量查表矩阵；

利用饱和区特性，使用方波频率为F1时，对以F1为基础的半波内，对数据进行处理：查找半波最大值，以及半波内数据的一定时间的最快的变化率作为特征量，形成系数矩阵，将一系列的漏电值形成的系数矩阵作为特征量查表矩阵。

2.根据权利要求1所述的一种通过剩余电流互感器检测直流漏电的检测方法，其特征在于：使用两相线圈的剩余电流互感器作为检测装置，交变磁场通过芯片引脚产生的恒流源输出的方波从而产生，不同的方波幅值会产生不同的磁场强度，方波从芯片引脚输出后，输入到电流互感器端口，由一次侧绕组产生磁场，如果此时出现直流漏电电流，二次侧绕组对变化的磁场以及直流漏电产生感应，从而产生相应的电流，经过采样电阻被ADC读取后输入到单片机中进行分析。

3.根据权利要求1所述的一种通过剩余电流互感器检测直流漏电的检测方法，其特征在于：单片机产生固定频率为F1和F2两种频率的方波(F1F2) ，高频率特性利用坡莫合金的磁滞回线的不同漏电值达到不同饱和区的特性，而低频率特性同样利用了坡莫合金的磁滞回线的饱和区后，维持方波幅值，二次线圈感应电压趋于稳定的特性，当坡莫合金达到磁饱和以后，并不立即施加反向磁场，而是让线圈内的磁场稳定，恒定的磁感应强度对应着不变的磁通量，根据不同的二次感应电压曲线特性，反推出直流漏电的电流值。

4.根据权利要求1所述的一种通过剩余电流互感器检测直流漏电的检测方法，其特征在于：利用坡莫合金的磁滞回线特性，当使用频率F1时，二次侧绕组感应从一次侧绕组产生的磁场(此磁场叠加了直流漏电成分) ，由于方波瞬时变化，认为其产生的瞬变磁场可以使二次侧绕组达到磁饱和区，与此同时，立即施加反向的方波，即产生了同样大小的反向磁场，这时二次侧绕组将从一侧的磁饱和区变化到另一处的磁饱和区，不同的直流漏电值将使二次侧绕组达到的磁饱和区的磁感应强度B不同，从而通过对不同的磁感应强度进行提取分析，得到对应的直流漏电值；

利用坡莫合金的磁滞回线特性，当使用频率F2时，二次侧绕组感应从一次侧绕组产生的磁场(此磁场叠加了直流漏电成分) ，由于方波瞬时变化，认为其产生的瞬变磁场，可以使二次侧绕组达到磁饱和区，而在此时并不同于F1频率时的效果，立即对其施加反向磁场，而是继续保持方波的输出不变，即相当于磁场并没有对二次侧绕组进行干扰，利用磁通量变化稳定的过程，此时的二次侧绕组感应电压将逐渐减小，不同的减小速度，对应不同的漏电值，数据分析采样值的不同，从而得到对应的直流漏电值。