[发明专利]基于信号相似度匹配的双相触电的检测方法和保护装置

说明书

本发明提出一种基于信号相似度匹配的双相触电的检测和保护装置，所述装置包括：脱扣器、电流感应装置和双相触电智能识别装置；其中脱扣器用于切断电源，电流感应装置用于检测漏电状态；双相触电智能识别装置用于监测是否出现双相触电状况，当检测到双相触电时控制脱扣器切断电源。所述双相触电智能识别装置通过电流感应装置的电流感应线圈获取相线和零线中的电流波形，将所述电流波形与预先存储在双相触电智能识别装置数据库中的各种电流波形模板执行模板比较，确定是否出现双相触电。

技术领域

本发明属于电气安全技术领域，涉及一种基于信号相似度匹配的双相触电的检测方法和保护装置。

背景技术

常见的漏电保护器，只能保护人体单相触电的情况。如果出现人体与零线、火线同时接触，即双相触电时，单相漏电保护器就会失去保护作用，导致人员的触电伤亡。

传统的漏电保护器只能保护单相触电的情况，如图1所示。当人体接触火线时，火线与大地之间会形成电流回路，进而触发漏电保护器工作断开电源，保护人体的安全。

当出现人体双相触电的情况时，火线和零线中的电流大小相等，不满足漏电保护器工作的条件，传统漏电保护器无法工作，人员伤害难以避免。双相触电示意图如图4所示。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种基于信号相似度匹配的双相触电的检测和保护装置，所述装置包括：脱扣器、电流感应装置和双相触电智能识别装置；

其中，所述脱扣器被用于切断电源；

所护电流感应装置用于通过电流感应线圈获取相线和零线中的电流波形；

所述双相触电智能识别装置根据获得的所述电流波形和预先存储的电流波形模板监测是否出现双相触电状况，当检测到双相触电时，所述双相触电智能识别装置控制脱扣器切断电源。

进一步的，所述双相触电智能识别装置通过电流感应装置获取的相线和零线中的电流波形，将该电流波形与预先存储在双相触电智能识别装置数据库中的各种电流波形模板执行模板比较，确定是否出现双相触电。

进一步的，双相触电智能识别装置包括：微处理器、模拟数字转换器和存储器；

其中，所述模拟数字转换器将电流感应装置的电流感应线圈获取的相线和零线中的电流波形信号变换为数字信号并输入微处理器；

所述存储器用于预先存储各种电流波形模板；

所述微处理器将所述电流波形信号的数字信号和预先存储的各种电流波形模板执行比较，根据比较结果确定是否出现双相触电状况，并输出控制脱扣器的控制信号。

进一步的，所述模拟数字转换器的采样速率大于1KHz。

进一步的，所述双相触电智能识别装置，对过往的200毫秒的电流波形进行模板匹配。

本发明还提出一种基于信号相似度匹配的双相触电的检测和保护方法，用于所述的保护装置，所述方法包括以下步骤：

步骤1，双相触电智能识别装置通过电流感应装置的电流感应线圈获取相线和零线中的电流波形，将所述电流波形与预先存储在双相触电智能识别装置数据库中的各种电流波形模板执行比较；

步骤2，当所述模板比较指示未检测到双相触电状态时，返回步骤1，当所述模板比较指示出现双相触电状态时，执行步骤3；

步骤3，双相触电智能识别装置依据检测到的双相触电状态，在预定时间之内控制脱扣器切断电源线。

进一步的，所述步骤1包括子步骤：

步骤1.1，预先通过检测多种用电设备电源的相线和零线之间的电流波形，建立模拟双相触电电流波形的模板数据，将所述模板数据存入双相触电智能识别装置的模板数据库；