登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
1.背景
漏电保护断路器是配电系统中必须装置的一种低压电器,根据不同的性能参数和应用场合,总体上分为万能式断路器、塑壳断路器和终端断路器三种。随着日前新能源汽车尤其是电动汽车作为国家发展和社会建设的战略需要,各大科研机构、高校和生产企业都在进行相关的研发工作。由于充电桩工作环境的严苛,相应的漏电保护断路器的工艺要求和性能参数自然比当前市面上流行的漏电保护断路器要高,其中对于漏电流的性质方面,就需要相应的断路器能检测平滑直流漏电信号并执行跳闸动作。但是传统的漏电保护器是以零序电流互感器为载体,基于交变电流磁场的变化,漏电流所产生的磁场变化在互感器次级上感应出电压,通过漏电检测芯片(如常用的54123漏电检测芯片)的运放同相和反相输入端,若该漏电流信号达到预设动作阈值时,漏电检测芯片发出报警指令或切断配电电路,起到保护人身安全和设备的正常运行。对于直流电源系统或者漏电流信号是平滑的直流时,传统的典型电路并不适用,此时若想检测出漏电流进而动作保护,就需要不同于传统漏电保护原理的直流漏电保护器。随着新能源电动汽车的兴起和充电桩配套技术的发展,能检测直流漏电信号的断路器开发越来越被相关企业所重视。
2.直流漏电保护断路器基本设计思路
传统的AC型漏电保护断路器,之所以能够检测漏电信号是因为该漏电信号是交流信号,因此可以通过磁场感应出次级绕组电压。针对直流漏电保护断路器,基本思路就是人为叠加一个交流信号在传感器上,就可以借鉴AC型漏电保护断路器的漏电电流检测方法,最后检出直流漏电信号,以此为基础设计硬件电路。由于直流漏电保护断路器的漏电流采样方法不同于AC型,且市面上并未有相应的专业漏电检测芯片,同时本文设计的直流漏电保护断路器在外观上取消试验按钮的设计,而增加指示灯作为产品正常运行(绿灯常亮)或故障状态(红灯闪烁)的直观指示,同时原来的试验按钮位置改为拨码开关,相应的位置分别对应只报警不脱扣、报警且脱扣两种执行方法,方便用户根据实际使用情况动态的选择,而不是一旦选定某种型号就一成不变,其中基础报警方式为红灯闪烁,因此本文设计的直流漏电保护断路器以单片机为控制核心,其典型的功能框架如图所示。单片机根据特定的逻辑算法进行处理,实现直流漏电保护断路器的实时运行状态显示和系统自诊断功能,其中直流漏电流传感器由电源、互感器、方波激励源、低通滤波器、绝对值电路和放大电路组成。
3.直流漏电检测方法
直流漏电流采样电路如图所示,其设计思想在于以激励方波电压为载体,通过磁环在采样电阻Rs上感应出电压,显然该电压值与激励方波电压和Rs电阻存在必然的联系。当磁环中存在直流漏电流时,该直流电流会产生一个恒定的磁场,与磁环固有的磁性叠加,反应在采样电阻Rs上的电压就是相对于Y轴有固定的偏移,其偏移的方向取决于直流漏电流的方向。基于图二原理图,开展数学推导且方波激励电压的傅里叶展开只含奇次谐波分量,当磁环中存在直流漏电流I0时,得到采样电阻上得到的绕组电流I_leak仅含有直流分量和奇次谐波分量,并且直流分量正比于直流漏电电流I0。数学公式的推导也从侧面证实了该设计的可行性,要想得到直流漏电流信号,就需要通过合适的低通滤波器将高频分量滤除。由于直流漏电电流有正负方向,而对于漏电保护断路器而言,关注的重点是漏电流的大小而不是方向,因此还需要通过合适的信号调理电路,才能送到单片机的AD转换引脚,信号调理电路包含低通滤波电路、绝对值电路和放大电路。
4.单片机触发可控硅
本设计基于单片机开展具体的硬件电路设计,不同于传统的AC型漏电检测芯片54123,其内部差分运放输出端4脚和锁存器5脚连接,当锁存器高电平维持一定时间才将7脚电平拉高,以此触发可控硅,且触发后锁存器电平释放掉,使得配电线路排除故障后可以再次合闸;若直接由单片机IO口触发可控硅,从可控硅触发极电流和触发极电压大小考虑是满足要求的,但可控硅在导通瞬间是通过强电流的,为避免强电流对单片机IO口的冲击,需要在单片机IO口和可控硅之间加上隔离电路如常用的光耦,从成本上考虑,本设计采用三极管,其电路原理图如图所示。选择一款刚上电时所有的IO口默认为高电平的单片机即可,此时S9013三极管导通,可控硅SCR的触发极电平几乎为0,直流漏电保护断路器处于正常合闸状态;当检测到直流漏电流信号时,通过程序将单片机IO口SCR_ON设置为0电平,此时S9013三极管截止,可控硅SCR的触发极电平几乎为12V而触发,此时线圈Coil通过大电流使得直流漏电断路器脱扣,起到保护作用。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
6月9日,在黑龙江前进—集贤500千伏线路工程施工现场,作业人员正组立铁塔。目前,该工程已组立铁塔392基,将于7月初正式转入导线展放阶段。该工程建成后可进一步完善黑龙江东部地区电网架构,提升地区供电可靠性。今年是安全生产治本攻坚三年行动的“集中攻坚年”。国网黑龙江省电力有限公司重点围绕
国家电网有限公司2025年华北区域第一次联合采购一二次融合成套柱上断路器协议库存招标采购推荐的中标候选人公示
北极星输配电网整理了6月2日~6月6日的一周电网项目动态。浙江甘肃至浙江±800千伏特高压直流输电线路工程浙江段5月30日,甘肃至浙江±800千伏特高压直流输电线路工程浙江段首基铁塔组立完成,标志着该工程全面进入杆塔组立阶段。据悉,浙江段线路长约219.16千米,涉及新建铁塔456基,途经浙江省杭州市
2025年1月20日,特朗普正式就任美国第47任总统。上任后特朗普政府大幅调整拜登政府的气候及能源政策,不仅对美国自身能源、环境、经济、社会等诸多层面造成冲击,而且在国际范围产生广泛影响。本文系统梳理本届特朗普政府自上任以来的能源政策动向及全球影响,分析我国应如何有效对冲特朗普政府能源政
5月30日,浙江宁波500千伏河姆变电站第4台主变压器投运,标志着该站变压器增容扩建工程完成。至此,该站变压器总容量达325万千伏安,成为宁波规模最大的500千伏变电站,支撑地区迎峰度夏电力保供,并为后续±800千伏甘肃—浙江特高压直流输电工程落地提供条件。位于余姚市的500千伏河姆变电站是浙江东
国家电网有限公司2025年华中、川渝区域第一次联合采购一二次融合成套柱上断路器协议库存招标采购项目推荐的中标候选人公示(招标编号:SG25N2)
5月30日,南方能源监管局关于公开征求对《广东省提升新能源和新型并网主体涉网安全能力实施方案(征求意见稿)》意见的通知,通知指出,科学界定涉网安全管理范围。应纳入涉网安全管理范围的并网主体包括海上风电、陆上风电、集中式光伏、分布式光伏、分散式风电等新能源,以及新型储能、虚拟电厂等新
2025年5月2日,田湾核电站6号机组处于完全卸料工况,主变、500kV超高压断路器处于冷备用状态,2列220kV辅助外电源为机组供电。23:04,220kV辅助外电源中的一路电源发生接地故障,该线路主保护动作跳闸后自动重合闸。跳闸触发6号机组A列应急柴油发电机自动启动。由于辅助外电源重合闸后继续带载,应急
近日,我国首个“风光火储一体化”大型综合能源基地外送工程——陇东-山东±800千伏特高压直流工程(以下简称“陇山工程”)正式投运,该工程首次应用基于全国产芯片的特高压直流控制保护等设备。国家级专项攻关成果从实验室正式走向工程现场,成功实现示范应用。特高压直流规模化建设关键技术突破迫在
5月26日,四川攀枝花10千伏园委线发生短路故障,配电自动化终端在100毫秒内完成线路故障研判,并通过智能断路器迅速将故障隔离,保障非故障区域正常供电。为了提高配网供电能力,攀枝花供电公司从2024年起推进配电自动化终端安装与应用,全面提升配网自愈能力,目前已实现配电自动化终端城区全覆盖。配
5月8日,我国首个“风光火储一体化”大型综合能源基地的外送工程——±800千伏陇东—山东特高压直流工程投产,将西北富余电力跨区输送至华北地区。西北电网是我国新能源发电装机占比最高、电力外送规模最大的区域电网。陇东—山东特高压工程为西北与华北地区能源资源优化配置增添“大动脉”,助力区域
作为一家创新型技术导向企业,ABB是中国企业可以信赖的合作伙伴,提供端到端解决方案为EPC企业带来更多选择,树立国际项目合作新标杆强大、易于部署且可定制的能源管理和中低压配电解决方案有效提升能源效率和运营效率,降低项目成本和工程风险基于丰富的管理经验与广阔的业务覆盖,ABB已与400多家中国
6月10日,新钢铁前系统超低排放改造项目高炉子项(一期)建安工程中标结果公告发布。中国十九冶集团有限公司中标,中标金额379966827.01元。铁前系统超低排放改造项目高炉子项(一期)建安工程建设规模:48147.9115万元,不含税。新建1座高炉及配套设施,主要包括:槽前转运站、矿焦槽上料系统、炉顶系
数字经济与人工智能高速发展,数据中心供配电智能化需求日益迫切。科林电气持续深耕数据中心业务市场,为高可靠性用电场景量身定制一体化电力模块解决方案,并将在6月11日亮相上海国际数据中心产业展览会现场。核心产品:一体化电力模块科林电气一体化电力模块产品集成了变压器、低压柜、UPS输入输出柜
6月3日,国家电网有限公司发布《服务新能源发展报告2025》(以下简称《报告》)。《报告》详细介绍了2024年国家电网经营区域内新能源(主要指风电、太阳能发电)发展情况,系统阐释了公司服务新能源发展的履责意愿,从电源并网、电网建设、调度运行、市场交易、技术创新5个方面全面梳理了公司服务新能
6月3日,国家电网有限公司发布《服务新能源发展报告2025》(以下简称《报告》)。《报告》详细介绍了2024年国家电网经营区域内新能源(主要指风电、太阳能发电,下同)发展情况,系统阐释了国家电网公司服务新能源发展的履责意愿,从电源并网、电网建设、调度运行、市场交易、技术创新5个方面全面梳理
ABB加速器中国周推动创新协作,AI驱动全栈方案破局,多领域助力低碳转型典范ABB开放许可管形母线专利,主导管形母线团标的制定和实施,推动技术的开放与共享,满足可持续发展目标下对更绿色产品的需求ABB作为电气问题解决专家,提供从发电端到用电端的创新技术和解决方案,帮助客户应对未来能源领域的
当前,山东省内分布式电源装机容量已达5663.5万千瓦。随着分布式光伏、新型储能、车网互动等新型分布式资源接入,配电网的运行特性发生变化,如何保障配电网安全运行与可靠供电成为亟待解决的问题。为此,国网山东省电力公司从技术革新和实践应用双向发力,驱动山东配电网保护驶入创新快车道。自2018年
5月下旬,国家发改委发布了《关于有序推动绿电直连发展有关事项的通知》(发改能源[2025]650号),下称650号文。三个感触:专用线路的释放空间、自用电量的公平尽责、自备电厂的绿色替代。(来源:微信公众号“黄师傅说电”)计划在六月的头三天,围绕这份政策文件做一个小专题,分享一些我的理解。第
今日看点:·上海E-Prix盛事见证科技突破,ABB携手本地盘柜厂合作伙伴共筑未来,秉持开放、共赢的态度促进行业的技术创新和发展·ABB开放许可管形母线专利,主导管形母线团标的制定和实施,推动技术的开放与共享,满足可持续发展目标下对更绿色产品的需求·ABB管形母线具有优秀的绝缘和散热性能,实现
作为中国低压电气行业的领军企业,德力西电气始终以创新驱动为核心,积极响应国家“双碳”战略与“新质生产力”发展要求。2024年5月,德力西电气成立行业首家新质生产力创新研究院,致力于贯通“应用基础研究#x2014;技术产业化”全链条研发体系,推动绿色化、数字化与智能化的深度融合,为行业高质量发
北极星储能网讯:南方电网旗下东莞电力设计院开启2025年新能源储能项目EPC框架招标。此次招标预计采购两个标段合计800万元,覆盖2025年需开展的储能项目。采购范围包含但不限于:施工图设计、物资采购、施工、电网接入系统检测、全部工程调试及试运、验收等。原文如下:东莞电力设计院有限公司2025年新
随着各地的高考成绩陆续出炉,志愿填报工作即将启动。不知道该选哪个学校?专业太多不知道怎么填?还想要未来好就业?今天,小e就来介绍一个择校范围广、科研氛围浓、就业前景好的专业——电气工程专业。(来源:微信公众号“浙电e家”作者:钱成昊)专业简介现代社会中,电力与人类的生活息息相关,是
8月16日,安徽黄山供电公司0.4千伏低压配网智能合环转供电试验取得成功,实现带电实施0.4千伏低压配网电源转换。据了解,传统方式下,低压配网转供要在断电的情况下完成操作。为实现低压配网带电转供,黄山供电公司组建项目团队,结合电网实时运行状态及客户实际需求设计合环转供、备投转供、程序转供
坚持科技是第一生产力,南方电网云南500千伏白邑巡维中心在辖区变电站建设中,统筹推进新技术、新设备应用到生产一线,以高质量的科技创新支持昆明电网新型电力系统建设,推动国企改革三年行动落地见效。围绕变电运行专业“人少、站多、要求高”的现状和趋势,白邑巡维中心以问题为导向,依托“高”“
电机,亦称马达,是一种动力装置,无论是工业设备,还是消费类设备,都会用到它,因而电机也是当之无愧的“动力之源”。作为一种精密的动力装置,它需要高性能高可靠的工业连接器来承担控制信号与电源的连接。作为凌科电气荣获德国红点设计奖的产品,BD20系列航空插头具备稳定可靠、抗振抗冲击、防护等
在效率为王的时代,以仓储搬运机器人等多种智能设备构建的智能仓储系统,正在帮助电商与物流等企业重构仓储体系。而优质的工业连接器作为保障仓储搬运机器人稳定高效可靠连接的关键环节一直被关注。凌科电气的BD20系列航空插头产品,具备稳定可靠、抗振抗冲击、防护等级高、可快速插拔等特性,是高度契
日前,山东印发《山东省加油站油气回收在线监控及联网技术要求》。详情如下:山东省加油站油气回收在线监控及联网技术要求1适用范围本技术要求明确加油站油气回收在线监控系统的系统组成、技术要求、性能指标、传感器位置布置,适用于加油站油气回收系统的日常运行维护监控,也可用于油气回收在线监控
4月18日,在新疆博尔塔拉35千伏黑山头变电站1号主变压器检修现场,博尔塔拉供电公司变电检修中心二次检修专业班员工发现,在主变压器高压侧断路器机构内,六氟化硫闭锁继电器在额定直流220伏电压下存在不可靠吸合现象,无法正确动作。随后,他们通过该公司自主研发的可存储型电磁继电器整体指数检测装
北极星水处理网获悉,北京市地方标准《农村地区污水处理设施水量水质实时监控技术导则》(征求意见稿)于近日公布,本文件规定了农村地区污水处理设施水量、水质实时监控系统的建设、安装、验收及运行维护。本文件适用于农村地区已建、新建、改扩建分散生活污水处理设施水量、水质实时监控系统的设备选
锦绣年华浪里乾坤五月吉时,开张结彩我们无比荣幸地邀请到了多位领导和嘉宾,共同见证锦浪宁波中心的开业庆典,在这个特殊的时刻,我们向百忙之中拨冗光临庆典仪式的各位领导及嘉宾表示热烈的欢迎和衷心的感谢!2020年05月06日,锦浪科技宁波中心在甬江人才创新中心正式落地开业,与宁波,共成长,与锦
摘要:节能环保是我国的现行主要政策,受到社会各界的重视。在燃煤电厂,降低厂内生产用电率,就等于是降低了火力发电厂的生产经营成本,能够增强企业市场竞争力。目前的湿式电除尘设备在保证除去烟气中所含粉尘能力的同时可大大节约设备能量消耗,有广阔的应用前景。新型湿式电除尘器电源—脉冲电源技
近日,国网计量中心发布通知,为了拓展智能电能表功能,提高产品的灵活性、可靠性和安全性,满足泛在电力物联网的建设需求和未来各类功能扩展和高级应用的需求,现组织对新一代智能电能表开展样机功能验证工作。送样样品单相、三相样机各2只,其中单相样机规格为0.25A-0.5(80)A,220V,有功A级;三相
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!