[发明专利]剩余电流互感器断线短路检测方法

摘要

本发明一种剩余电流互感器断线短路检测方法，步骤一：剩余电流测量；当测得的剩余电流值不为0，则说明互感器状态正常；当测量的剩余电流值为0时，进入步骤二；步骤二、断线短路检测：通过微处理器获取AO_OUT端口得到当前电压值，若当前电压值小于Va，则剩余电流互感器处于断线状态，并返回步骤二；若当前电压值大于Va，则剩余电流互感器处于短路，并返回步骤二；若当前电压值等于Va，则剩余电流互感器处于正常状态，并返回步骤一；其中Va=VREF*R2/(R1+Rct+R2)。本发明一种剩余电流互感器断线短路检测方法，能够实时进行短路断路检测。

主权项

1.一种剩余电流互感器断线短路检测方法，其特征在于：所述检测方法基于一剩余电流互感器断线短路检测模块，该剩余电流互感器断线短路检测模块包含有继电器（RL1）和运算放大器（OP1），所述继电器（RL1）的1脚连接至二极管（D1）的正极，二极管（D2）的负极与继电器（RL1）的8脚均连接至高电平VCC，该继电器（RL1）的1脚连接至三极管（Q1）的集电极，所述三极管（Q1）的发射极接地，该三极管（Q1）的基极经电阻七（R7）接地，该三极管（Q1）的基极经电阻六（R6）连接至TEST_EN端口，该TEST_EN端口连接至微处理器的IO口；所述继电器( RL1) 选用厦门宏发HFD4/5‑S 5V 8脚 2A/30VDC 单稳态 2开2闭；所述运算放大器（OP1）的同相输入端经电阻一（R1）连接至参考电平VREF，且该同相输入端经电感一（L1）、剩余电流互感器（P1）、电感二（L2）和电阻二（R2）后连接至继电器（RL1）的6脚，继电器（RL1）的6脚经电阻二（R2）后连接至继电器（RL1）的4脚，且继电器（RL1）的4脚经电阻四（R4）连接至运算放大器（OP1）的反向输入端，该运算放大器（OP1）的反相输入端经电阻三（R3）连接至该运算放大器（OP1）的输出端，运算放大器（OP1）的输出端连接至继电器（RL1）的2脚；上述继电器（RL1）的7脚经电阻一（R1）后连接至参考电平VREF，上述剩余电流互感器（P1）与分压电阻二（RV2）相并联，该分压电阻二（RV2）的一端经分压电阻一（RV1）接地，另一端经分压电阻三（RV3）接地；所述继电器（RL1）的5脚接地，且继电器（RL1）的3脚经电阻五（R5 ）连接至AO_OUT端口，该AO_OUT端口经电容一（C1）接地，且AO_OUT端口连接至微处理器的模数转换输入口；所述检测方法包含有以下步骤：步骤一：剩余电流测量：微处理器通过TEST_EN端口输出低电平，即TEST_EN=0，此时继电器（RL1）的6脚和7脚接通、2脚和3脚接通，电阻二（R2）作为采样电阻与剩余电流互感器（P1）并联获得采样信号；由于电阻二（R2）采样信号的电流较小，电流信号经继电器（RL1）的2脚和3脚后至电阻三（R3）、电阻四（R4）、运算放大器（OP1）组成的负反馈放大电路进行信号放大，放大后的采样信号经电阻五（R5）、电容一（C1）组成的低通滤波器滤波后送入微处理器的模数转换输入口进行采样计算；微处理器间隔采样获取的采样信号经均方根算法处理后得到的剩余电流值即为测量的交流有效值，当测得的剩余电流值不为0，则说明互感器状态正常；当测量的剩余电流值为0时，进入步骤二；步骤二、断线短路检测：微处理器通过TEST_EN端口输出高电平，即TEST_EN=1，继电器（RL1）的5脚和6脚接通、3脚和4脚接通；此时电阻一（R1）、电感一（L1）、剩余电流互感器（P1）、电感二（L2）、电阻二（R2）组成分压电路，若剩余电流互感器（P1）正常工作，则AO_OUT端口的电压为电阻二（R2）产生的分压；VR2=VREF*R2/(R1+Rct+R2)；其中， Rct为剩余电流互感器（P1）的内阻，电感一（L1）和电感二（L2）的内阻忽略不计，记该计算获取的VR2电压值为Va；当剩余电流互感器（P1）断线时，AO_OUT端口的电压为VR2=0，记此时AO_OUT端口获取的电压为Vb，Vb远小于Va，此时判断为剩余电流互感器断线；当剩余电流互感器（P1）短路时，AO_OUT端口的电压为VR2=VREF*R2/(R1+R2)，记此时AO_OUT端口获取的电压为Vc，Vc远大于Va，此时判断为剩余电流互感器短路；此时通过微处理器获取AO_OUT端口得到当前电压值，若当前电压值小于Va，则剩余电流互感器（P1）处于断线状态，并返回步骤二；若当前电压值大于Va，则剩余电流互感器（P1）处于短路，并返回步骤二；若当前电压值等于Va，则剩余电流互感器（P1）处于正常状态，并返回步骤一。