基于自然直流選擇性的漏電保護(hù)的研究

　　當(dāng)?shù)谝环种相漏電時(shí)，此時(shí)第一分支A相對(duì)地絕緣電阻值為r1a與Rr并聯(lián)，破壞了假象負(fù)載的對(duì)稱性，各分支檢測信號(hào)發(fā)生了不同變化。由三相電源電壓波形圖2可看出，在0～T/3 時(shí)段，即ωt=0～2π/3時(shí)，A相電壓總是高于B、C兩相，因而A相的整流二極管D1處于導(dǎo)通，B、C兩相的整流二極管D2、D3則在反向電壓作用下處于截止?fàn)顟B(tài);在T/3～2T/3 時(shí)段，即ωt= 2π/3～4π/3時(shí)段，D2導(dǎo)通，D1、D3處于截止?fàn)顟B(tài);在2T/3～T時(shí)段，即ωt =4π/3～2π時(shí)段，D3導(dǎo)通，D1、D2處于截止?fàn)顟B(tài)。因此，這三個(gè)二極管依次處于導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài)，取樣電阻與總接地網(wǎng)及絕緣電阻在這三個(gè)時(shí)段分別構(gòu)成不同的檢測回路。根據(jù)各時(shí)段構(gòu)成的不同回路，分別求出各檢測信號(hào)與絕緣電阻和漏電阻間的數(shù)學(xué)關(guān)系式。并據(jù)此畫出各檢測電流波形圖，如圖4為漏電狀況下一個(gè)周期的各檢測電流的波形，即一個(gè)周期被分為三個(gè)時(shí)段?？倷z測電流IR3和漏電分支檢測電流IRj1較大且變化趨勢大致相同，而非漏電分支的檢測電流IRj2較小，由此可區(qū)分漏電分支。

　　利用諧波分析法可求得各檢測電流的有效值，當(dāng)電網(wǎng)基本參數(shù)不變， 第一分支A 相漏電時(shí)， 漏電阻與流過總檢測電阻R3的電流有效值IR3、漏電阻與流過漏電分支檢測電阻Rj1電流有效值IRj1及漏電阻與非漏電分支檢測電阻Rj2上的電流有效值IRj2的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖5示。隨著絕緣電阻值的降低總檢測信號(hào)IR3不斷增加，當(dāng)其達(dá)到設(shè)計(jì)動(dòng)作值時(shí)， 通過計(jì)算機(jī)發(fā)出控制信號(hào)使漏電保護(hù)裝置動(dòng)作，自動(dòng)饋電開關(guān)跳閘，可切除漏電故障，構(gòu)成電網(wǎng)的總漏電保護(hù)。對(duì)于分支線路，電網(wǎng)絕緣水平正常時(shí)，檢測電阻Rj1、Rj2上的直流電流較小，當(dāng)某一支路絕緣水平下降到動(dòng)作值時(shí)，故障支路上的檢測電流迅速增大，而非故障支路上的電流基本保持不變，從而準(zhǔn)確地區(qū)分故障支路和非故障支路，并由計(jì)算機(jī)發(fā)出控制信號(hào)將故障切除。

　　2 計(jì)算機(jī)控制的實(shí)現(xiàn)

　　2.1 信號(hào)的檢測

　　通過有效值測量電路，獲得各檢測電流的有效值，并將其放大變換成-5～+5V的電壓，再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后送入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)通過對(duì)這些數(shù)據(jù)的采集處理，即可判斷電網(wǎng)的漏電狀況。若有漏電即發(fā)出控制信號(hào)，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后切斷相應(yīng)裝置，同時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。硬件構(gòu)成如圖6。