[发明专利]一种适于交直流漏电检测的复杂波形信号处理方法

权利要求书

1.一种适于交直流漏电检测的复杂波形信号处理方法，其特征在于：采用激励线圈和检测线圈复用的电路结构，检测线圈感应到待检测的信号，在与H桥近地侧串联的采样电阻Rs上采集电流信号，在直流检测时，通过H桥对磁芯施加双向的方波激励，通过磁芯双向进入饱和区来测量直流和低频交流；通过采用分时的方式，能够同时支持直流漏电检测与交流漏电检测的功能，在正负方波激励的模式中，磁芯进入到深度饱和区，在此模式下检测直流和低频交流；在纯感应的模式中，检测低频交流和高频交流；

在直流检测模式中，检测信号的处理主要包括以下几个步骤：

步骤1：采用激励方波进行同步，区分采样信号上对应方波上升沿和下降沿的有效数据；

步骤2：分别提取同步对齐后的采样电阻上的上升沿有效数据序列和下降沿有效数据序列；

步骤3：分别求提取的上升沿有效数据序列和下降沿有效数据序列的平均值；

步骤4：通过上升沿有效数据序列平均值和下降沿有效数据序列平均值做差，进行解调：

其中和为步骤3中输出的上升沿有效数据序列平均值和下降沿有效数据序列平均值；

步骤5：将解调值y_i与阈值进行比较对比较结果计数；

步骤6：当计数值在连续一段时间内超过一定数值，则在当前位置重新开窗；

步骤7：估算窗口内的直流值：

假设窗口内的解调点的序列为y＝[y₀,y₁,...,y_L-1]，L为窗口内的数据长度；通过对窗口内的解调序列求均值得到直流值：

当检测线圈匝数为N1且采样电阻值为R时，直流电流初始估计值：

步骤8：计算直流检测模式时的50HZ的交流值：

其中L为窗口内的数据长度，y_i为窗口内的解调点的序列；

步骤9：对估计的直流值和50HZ交流值进行校正；

在低频交流检测模式中，检测到突然的大电流变化则切换到直流检测模式；在直流检测模式中，检测到突然的大电流变化则在当前时刻进行重新开窗；当解调值超过检测阈值后，则进行脱扣。

2.根据权利要求1所述的适于交直流漏电检测的复杂波形信号处理方法，其特征在于：采用激励线圈和检测线圈复用的电路结构，H桥驱动模块输出正向激励、负向激励以及零激励三态电压，当输出正负电平时，给磁芯施加双向激励进入饱和区，测量直流和低频交流；当输出低电平时，处于纯感应的检测模式，检测低频交流和高频交流。

3.根据权利要求1所述的适于交直流漏电检测的复杂波形信号处理方法，其特征在于：

为了同时支持直流漏电与交流漏电的检测，采用分时的方式进行直流检测和交流检测，同时直流检测中还进行低频交流的检测；交流检测模式只对交流漏电和突加直流漏电进行检测。

4.根据权利要求1所述的适于交直流漏电检测的复杂波形信号处理方法，其特征在于：支持突加大电流的检测，通过检测电流的突变能够控制检测模式的即时切换，当在交流检测模式时，突加大交流或大直流，检测到在一定时间内检测到的电流幅值连续超过阈值一定次数，则切换检测模式；当在直流检测时，当检测到电流幅值连续超过阈值一定次数，在当前时刻进行开窗。

5.根据权利要求1所述的适于交直流漏电检测的复杂波形信号处理方法，其特征在于：在直流检测模式中，检测信号的处理的步骤中：

步骤3中：分别求提取的上升沿有效数据序列和下降沿有效数据序列的平均值的公式为：

其中，上升沿对应的有效数据序列为下降沿对应的有效数据序列为

步骤8中：计算直流检测模式时的50HZ的交流值公式为：

其中L为窗口内的数据长度，y_i为窗口内的解调点的序列。