漏電檢測(cè)設(shè)備及其檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)領(lǐng)域，特別涉及一種漏電檢測(cè)設(shè)備及其檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 遠(yuǎn)端供電系統(tǒng)包括局端系統(tǒng)和遠(yuǎn)端系統(tǒng)，通過(guò)遠(yuǎn)端供電系統(tǒng)向遠(yuǎn)端設(shè)備供電時(shí)， 局端系統(tǒng)可以將48直流電壓（英文:Voltage Direct Current，簡(jiǎn)稱:VDC)的外部電源升到 380VDC高壓，并將380VDC高壓傳輸至遠(yuǎn)端系統(tǒng)，遠(yuǎn)端系統(tǒng)再將380VDC高壓轉(zhuǎn)換到48VDC，從 而向遠(yuǎn)端設(shè)備供電。而局端系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)，為了將線路上的殘余電、感應(yīng)電等不安全的電流 導(dǎo)出，會(huì)設(shè)置一根接地線，將不安全的電流通過(guò)接地線流入大地，這些流入大地的電流稱為 漏電流。由于當(dāng)漏電流過(guò)高時(shí)，會(huì)給用戶帶來(lái)一定的安全隱患，因此，局端系統(tǒng)的安全標(biāo)準(zhǔn) 對(duì)漏電流有嚴(yán)格的限制。而為了使局端系統(tǒng)的漏電流能夠滿足安全標(biāo)準(zhǔn)的要求，局端系統(tǒng) 需要對(duì)自身進(jìn)行漏電檢測(cè)。
[0003] 目前，提供了一種漏電檢測(cè)設(shè)備，如圖1所示，該設(shè)備包括:第一功率變換電路、第 二功率變換電路、第一漏電指示器、第二漏電指示器、控制器、至少一對(duì)繼電器和至少一對(duì) 輸出端口，且每對(duì)輸出端口均包括一個(gè)正向端口和一個(gè)負(fù)向端口，局端系統(tǒng)可以通過(guò)該至 少一對(duì)輸出端口與遠(yuǎn)端系統(tǒng)連接，從而向遠(yuǎn)端設(shè)備供電。參見(jiàn)圖1，第一功率變換電路和第 二功率變換電路的輸入端分別與外部電源連接;第一功率變換電路的輸出端與至少一對(duì)繼 電器的常開(kāi)觸點(diǎn)連接，第一功率變換電路輸出端的中點(diǎn)與第一漏電指示器的輸入端連接； 第一漏電指示器的第一輸出端與控制器的第一輸入端連接，第一漏電指示器的第二輸出端 接地;第二功率變換電路的輸出端與該至少一對(duì)繼電器的常閉觸點(diǎn)連接，第二功率變換電 路輸出端的中點(diǎn)與第二漏電指示器的輸入端連接;第二漏電指示器的第一輸出端與控制器 的第二輸入端連接，第二漏電指示器的第二輸出端接地;控制器的輸出端與該至少一對(duì)繼 電器的輸入端連接，且該至少一對(duì)繼電器的輸出端分別與該至少一對(duì)輸出端口連接。
[0004] 當(dāng)通過(guò)該漏電檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行漏電檢測(cè)時(shí)，第一漏電指示器檢測(cè)流過(guò)自身的第一漏 電流，并將第一漏電流發(fā)送給控制器，控制器判斷第一漏電流是否大于或等于指定電流，當(dāng) 第一漏電流小于指定電流時(shí)，確定不存在漏電故障端口，此時(shí)，控制器控制該至少一對(duì)繼電 器的常開(kāi)觸點(diǎn)吸合，以通過(guò)第一功率變換電路輸出工作電壓向遠(yuǎn)端設(shè)備供電；當(dāng)?shù)谝宦╇?流大于或等于指定電流時(shí)，確定存在漏電故障端口，此時(shí)，控制器控制該至少一對(duì)繼電器的 常閉觸點(diǎn)依次吸合，以通過(guò)第二功率變換電路輸出測(cè)試電壓，通過(guò)第二漏電指示器檢測(cè)當(dāng) 前常閉觸點(diǎn)吸合的繼電器對(duì)應(yīng)的第二漏電流，并將第二漏電流發(fā)送給控制器，控制器判斷 第二漏電流是否大于或等于指定電流，當(dāng)?shù)诙╇娏鞔笥诨虻扔谥付娏鲿r(shí)，確定該第二 漏電流對(duì)應(yīng)的輸出端口為漏電故障端口。
[0005] 在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問(wèn)題：
[0006] -、由于該漏電檢測(cè)設(shè)備中不僅包括第一功率變化電路，還包括第二功率變換電 路，并且繼電器中各個(gè)觸點(diǎn)之間存在一定的距離限制，導(dǎo)致漏電檢測(cè)設(shè)備的整體體積較大。 二、第二功率變換電路輸出的測(cè)試電壓只用于第二漏電流的檢測(cè)，而不向遠(yuǎn)端設(shè)備供電，降 低了外部電源的轉(zhuǎn)換效率。三、為了提高外部電源的轉(zhuǎn)換效率，測(cè)試電壓不能設(shè)置的太大， 而當(dāng)測(cè)試電壓較小時(shí)可能無(wú)法擊穿漏電故障端口處的線路絕緣層，導(dǎo)致第二漏電流的檢測(cè) 結(jié)果不準(zhǔn)確，進(jìn)而降低了確定漏電故障端口的準(zhǔn)確性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種漏電檢測(cè)設(shè)備及其檢測(cè)方 法。所述技術(shù)方案如下：
[0008] 第一方面，提供了一種漏電檢測(cè)設(shè)備，所述設(shè)備包括:功率變換電路、平衡檢測(cè)電 路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、控制器、N個(gè)驅(qū)動(dòng)電路、N個(gè)儲(chǔ)能電路和N對(duì)輸出端口，且所述N個(gè)驅(qū)動(dòng)電路、 所述N個(gè)儲(chǔ)能電路和所述N對(duì)輸出端口一一對(duì)應(yīng)，所述N大于或等于1;
[0009] 所述功率變換電路的輸入端與外部電源連接，所述功率變換電路的輸出端與所述 平衡檢測(cè)電路的第一端連接，所述平衡檢測(cè)電路的第二端分別與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端 和所述N個(gè)儲(chǔ)能電路的第一輸入端連接；
[0010] 所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端與所述控制器的輸入端連接，所述控制器的輸出端與所 述N個(gè)驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接，所述N個(gè)驅(qū)動(dòng)電路的輸出端分別與所述N個(gè)儲(chǔ)能電路的第二 輸入端連接；
[0011] 所述N個(gè)儲(chǔ)能電路的輸出端分別與所述N對(duì)輸出端口連接。
[0012] 其中，功率變換電路用于將外部電源輸出的電壓轉(zhuǎn)換成適合線路傳輸?shù)母邏?，?衡檢測(cè)電路用于檢測(cè)漏電流，并將該漏電流發(fā)送給模數(shù)轉(zhuǎn)換器，該漏電流為向遠(yuǎn)端設(shè)備供 電過(guò)程中的漏電流，該漏電流可以包括第一漏電流和第二漏電流，模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于將漏電 流的模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，并將漏電流的數(shù)字量發(fā)送給控制器，控制器用于基于該漏電流， 向N個(gè)驅(qū)動(dòng)電路發(fā)送控制指令，驅(qū)動(dòng)電路用于基于控制器發(fā)送的控制指令，向?qū)?yīng)的儲(chǔ)能電 路發(fā)送驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以將該儲(chǔ)能電路與平衡檢測(cè)電路之間的連接斷開(kāi)，而儲(chǔ)能電路用于在向 遠(yuǎn)端設(shè)備正常供電時(shí)進(jìn)行儲(chǔ)能，并在與平衡檢測(cè)電路斷開(kāi)時(shí)，通過(guò)儲(chǔ)能的電壓向遠(yuǎn)端設(shè)備 供電，輸出端口用于將儲(chǔ)能電路與遠(yuǎn)端系統(tǒng)連接，以向遠(yuǎn)端設(shè)備供電。
[0013] 具體地，該漏電檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行漏電檢測(cè)時(shí)，平衡檢測(cè)電路檢測(cè)第一漏電流，并將第 一漏電流發(fā)送給控制器，第一漏電流為向遠(yuǎn)端設(shè)備正常供電過(guò)程中的漏電流，控制器基于 第一漏電流，控制該N個(gè)儲(chǔ)能電路依次與平衡檢測(cè)電路斷開(kāi)，在該N個(gè)儲(chǔ)能電路與平衡檢測(cè) 電路依次斷開(kāi)后，平衡檢測(cè)電路檢測(cè)N個(gè)第二漏電流，并將該N個(gè)第二漏電流發(fā)送給控制器， 該N個(gè)第二漏電流為該N個(gè)儲(chǔ)能電路分別與平衡檢測(cè)電路斷開(kāi)之后向遠(yuǎn)端設(shè)備供電過(guò)程中 的漏電流，控制器基于第一漏電流和該N個(gè)第二漏電流，從該N對(duì)輸出端口中確定漏電故障 端口。
[0014] 在本發(fā)明實(shí)施例中，可以通過(guò)工作電壓直接進(jìn)行漏電檢測(cè)，而不需要額外的測(cè)試 電路來(lái)提供測(cè)試電壓，因此，漏電檢測(cè)設(shè)備的整體體積較小，電源轉(zhuǎn)換效率較高，并且工作 電壓不會(huì)設(shè)置的太小，因此，該工作電壓可以擊穿漏電故障端口出的線路絕緣層，從而可以 解決因測(cè)試電壓與工作電壓的差異而造成確定漏電故障端口的準(zhǔn)確性較低的問(wèn)題，提高確 定漏電故障端口的準(zhǔn)確性。
[0015] 結(jié)合第一方面，在上述第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述平衡檢測(cè)電路 包括:多個(gè)串聯(lián)的電阻；
[0016]所述多個(gè)串聯(lián)的電阻的一端與所述功率變換電路輸出端中的正向端子連接，所述 多個(gè)串聯(lián)電阻的另一端與所述功率變換電路輸出端中的負(fù)向端子連接；
[0017]所述多個(gè)串聯(lián)電阻的中點(diǎn)接地，且所述多個(gè)串聯(lián)電阻中的指定位置與所述模數(shù)轉(zhuǎn) 換器的輸入端連接，所述指定位置為與所述多個(gè)串聯(lián)電阻的另一端之間相隔至少一個(gè)電阻 的位置。
[0018] 其中，平衡檢測(cè)電路檢測(cè)第一漏電流時(shí)，平衡檢測(cè)電路可以檢測(cè)自身的中點(diǎn)與接 地點(diǎn)之間的電流，并將檢測(cè)的電流確定為第一漏電流。
[0019] 結(jié)合第一方面，在上述第一方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述平衡檢測(cè)電路 包括:第一電流檢測(cè)電路和第二電流檢測(cè)電路；
[0020] 所述第一電流檢測(cè)電路的輸入端與所述功率變換電路輸出端的正向端子連接，所 述第一電流檢測(cè)電路的第一輸出端與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端連接，所述第一電流檢測(cè)電 路的第二輸出端與所述N個(gè)儲(chǔ)能電路的第一輸入端連接；
[0021] 所述第二電流檢測(cè)電路的輸入端與所述功率變換電路輸出端的負(fù)向端子連接，所 述第二電流檢測(cè)電路的第一輸出端與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端連接，所述第二電流檢測(cè)電 路的第二輸出端與所述N個(gè)儲(chǔ)能電路的第一輸入端連接。
[0022] 其中，平衡檢測(cè)電路檢測(cè)第一漏電流時(shí)，平衡檢測(cè)電路可以檢測(cè)自身包括的第一 電流檢測(cè)電路上的電流，得到第一檢測(cè)電流，并檢測(cè)自身包括的第二電流檢測(cè)電路上的電 流，得到第二檢測(cè)電流，之后，確定第一檢測(cè)電流與第二檢測(cè)電流之間的差值，并將該差值 確定為第一漏電流。
[0023] 結(jié)合第一方面至第一方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中任一可能的實(shí)現(xiàn)方式，在上 述第一方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述N個(gè)儲(chǔ)能電路中的任一儲(chǔ)能電路包括:第一金 屬氧化物半導(dǎo)體(英文:Metal Oxide Semiconductor，簡(jiǎn)稱:M0S)管、第二M0S管、二極管組、 電感和電容；
[0024] 所述第一 M0S管的源極和所述二極管組的陰極分別與所述電容的一端連接，所述 第一 M0S管的柵極與第一驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接，所述第一 M0S管的漏極與所述平衡檢測(cè)電 路連接，所述第一驅(qū)動(dòng)電路為所述N個(gè)驅(qū)動(dòng)電路中的一個(gè)，且所述第一驅(qū)動(dòng)電路與所述第一 M0S管所在的儲(chǔ)能電路對(duì)應(yīng)；
[0025] 所述第二M0S管的源極與所述平衡檢測(cè)電路連接，所述第二M0S管的柵極與所述第 一驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接，所述第二M0S管的漏極和所述二極管組的陽(yáng)極分別與所述電感 的一端連接；
[0026] 所述電容的另一端和所述電感的另一端分別與所在儲(chǔ)能電路對(duì)應(yīng)輸出端口中的 負(fù)向端口連接，且所述電容的一端與所在儲(chǔ)能電路對(duì)應(yīng)輸出端口中的正向端口連接。
[0027]需要說(shuō)明的是，儲(chǔ)能電路按照功能模塊劃分時(shí)，可以包括開(kāi)關(guān)模塊、保護(hù)模塊和儲(chǔ) 能模塊，開(kāi)關(guān)模塊可以包括第一 M0S管和第二M0S管，保護(hù)模塊可以包括二極管組，儲(chǔ)能模塊 可以包括電感和電容。
[0028] 其中，開(kāi)關(guān)模塊用于進(jìn)行儲(chǔ)能電路與平衡檢測(cè)電路的連接與斷開(kāi);保護(hù)模塊用于 保護(hù)開(kāi)關(guān)模塊，儲(chǔ)能電路用于在儲(chǔ)能電路與平衡檢測(cè)電路斷開(kāi)時(shí)輸出電壓，以向遠(yuǎn)端設(shè)備 供電。
[0029] 結(jié)合第一方面至第一方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中任一可能的實(shí)現(xiàn)方式，在上 述第一方面的第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述N個(gè)儲(chǔ)能電路中的任一儲(chǔ)能電路包括:第一 MOS管、第二MOS管、二極管組、電阻、電容和二極管；
[0030] 所述第一 M0S管的源極和所述二極管組的陰極分別與所述電阻的一端連接，所述 第一 M0S管的柵極與第一驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接，所述第一 M0S管的漏極與所述平衡檢測(cè)電 路連接；
[0031] 所述第二M0S管的源極與所述平衡檢測(cè)電路連接，所述第二M0S管的柵極與所述第 一驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接，所述第二M0S管的漏極和所述二極管組的陽(yáng)極分別與所述電容 的一端連接；
[0032] 所述電阻的一端和所述二極管的陰極分別與所在儲(chǔ)能電路對(duì)應(yīng)輸出端口中的正 向端口連接，所述電阻的另一端與所述二極管的陽(yáng)極連接，所述二極管的陽(yáng)極與所述電容 的另一端連接，所述電容的一端還與所在儲(chǔ)能電路對(duì)應(yīng)輸出端口中的負(fù)向端口連接。
[0033]需要說(shuō)明的是，儲(chǔ)能電路按照功能模塊劃分時(shí)，可以包括開(kāi)關(guān)模塊、保護(hù)模塊和儲(chǔ) 能模塊，開(kāi)關(guān)模塊可以包括第一 M0S管和第二M0S管，保護(hù)模塊可以包括二極管組，儲(chǔ)能模塊 可以包括電阻、電容和二極管。
[0034] 其中，開(kāi)關(guān)模塊用于進(jìn)行儲(chǔ)能電路與平衡檢測(cè)電路的連接與斷開(kāi);保護(hù)模塊用于 保護(hù)開(kāi)關(guān)模塊，儲(chǔ)能電路用于在儲(chǔ)能電路與平衡檢測(cè)電路斷開(kāi)時(shí)輸出電壓，以向遠(yuǎn)端設(shè)備 供電。
[0035] 結(jié)合上述第一方面、第一方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式或第一方面的第四種可能 的實(shí)現(xiàn)方式，在上述第一方面的第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述N個(gè)驅(qū)動(dòng)電路中的任一驅(qū)動(dòng) 電路包括:第一驅(qū)動(dòng)模塊和第二驅(qū)動(dòng)模塊；
[0036] 所述第一驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端和所述第二驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端分別與所述控制器的 輸出端連接，所述第一驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端與第一儲(chǔ)能電路包括的第一 M0S管的柵極連接，所 述第二驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端與所述第一儲(chǔ)能電路包括的第二M0S管的柵極連接，所述第一儲(chǔ) 能電路為所述N個(gè)儲(chǔ)能電路中的一個(gè)，且所述第一儲(chǔ)能電路與所述第一驅(qū)動(dòng)模塊和第二驅(qū) 動(dòng)模塊所在的驅(qū)動(dòng)電路對(duì)應(yīng)。
[0037] 其中，驅(qū)動(dòng)電路基于控制器發(fā)送的控制指令，向?qū)?yīng)的儲(chǔ)能電路發(fā)送驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以 將該儲(chǔ)能電路與平衡檢測(cè)電路斷開(kāi)時(shí)，該驅(qū)動(dòng)電路可以通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)模塊向第一儲(chǔ)能電路 包括的第一M0S管發(fā)送第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以截止向第一M0S管的柵極和源極之間的提供電壓， 關(guān)斷第一 M0S管，并通過(guò)第二驅(qū)動(dòng)模塊向第一儲(chǔ)能電路包括的第二M0S管發(fā)送第二驅(qū)動(dòng)信 號(hào)，以截止向第二M0S管的柵極g2和源極s2之間的提供電壓，關(guān)斷第二M0S管，從而將該驅(qū)動(dòng) 電路5對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)能電路6與平衡檢測(cè)電路2斷開(kāi)。
[0038] 結(jié)合第一方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式或第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在上述第一方 面的第六種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述二極管組包括一個(gè)二極管或者多個(gè)串聯(lián)的二極管。
[0039] 在上述第一方面的另一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述功率變換電路、所述平衡檢測(cè) 電路與所述N個(gè)儲(chǔ)能電路之間通過(guò)高壓母線進(jìn)行連接，所述控制器與所述N個(gè)驅(qū)動(dòng)電路之間 通過(guò)控制總線進(jìn)行連接。
[0040] 需要說(shuō)明