漏电保护装置以及用于漏电保护装置的检测电路和方法与流程

本公开涉及电力，更具体地，涉及用于漏电保护装置的检测电路和检测方法、包括该检测电路的漏电保护装置、以及电气系统。

背景技术：

1、漏电保护装置(residual current device,rcd)作为一种安全保护设备被广泛应用在诸如家庭、医院之类的各种用电场景中。漏电保护装置可以在用电设备或线路中发生漏电和接地短路等情况下切断线路以停止供电，从而保证人员和设备的安全。

2、漏电保护装置在发现漏电或接地短路之后需要及时地完成切断线路的脱扣操作。如果漏电保护装置的脱扣操作花费过长时间或由于故障而没有执行脱扣操作，则漏电或接地短路仍然可能会造成诸如人员触电之类的事故，从而产生安全隐患。为了确保漏电保护装置的可靠性，通常需要进行定期检测和维护。然而，这种定期检测和维护常常需要用户和生产商之外的第三方的专业人员，并且成本高昂。目前，缺乏简单有效的手段来对漏电保护装置的诸如脱扣操作时长之类的操作性能进行检测。

技术实现思路

1、为了至少部分解决上述以及其他可能存在的问题，本公开的实施例提供了一种用于漏电保护装置的检测电路和检测方法、包括该检测电路的漏电保护装置以及电气系统。

2、根据本公开的第一方面，提供了一种用于漏电保护装置的检测电路，其中漏电保护装置的漏电保护开关适于被串联耦合到供电线路中，并且在供电线路发生漏电的情况下脱扣，该检测电路包括：模拟漏电支路，被配置为生成供电线路的漏电电流；脱扣监测支路，被配置为生成监测信号以监测漏电保护装置的漏电保护开关的脱扣动作；以及控制器，耦合到模拟漏电支路和脱扣监测支路，并且被配置为：向模拟漏电支路发送生成漏电电流的第一指令信号；从脱扣监测支路接收监测信号；以及基于产生漏电电流的时刻信息和监测信号所指示的漏电保护开关发生脱扣的时刻信息来确定漏电保护开关完成脱扣操作所需的脱扣时长。

3、在本公开的实施例中，通过与模拟漏电支路和脱扣监测支路进行配合，控制器可以自动检测漏电保护装置完成脱扣操作所需的时长。由此，可以低成本、简单并且高效地检测和测试当前的漏电保护装置完成脱扣操作所需的时长，从而可以及时维护或更换存在异常的漏电保护装置并且消除安全隐患。

4、在本公开的一些实施例中，模拟漏电支路包括串联耦合的第一开关和第一电阻，第一开关和第一电阻适于串联耦合在供电线路的火线与接地之间；并且第一开关耦合到控制器，并且控制器被配置为向第一开关发送第一指令信号以接通第一开关。通过该实施例，模拟漏电支路可以在火线与接地之间形成通断可控的漏电电流流通路径，因此可以有效模拟供电线路发生漏电的场景。

5、在本公开的一些实施例中，脱扣监测支路适于耦合在供电线路的火线与接地之间，并且脱扣监测支路与火线的耦合点位于漏电保护开关与连接到火线的负载之间的线路上，并且脱扣监测支路包括信号生成部件，信号生成部件耦合到控制器并且被配置为基于流过脱扣监测支路的电流而生成监测信号。通过该实施例，可以监测到漏电保护开关的脱扣并且向控制器提供指示脱扣的监测信号，从而可以帮助确定脱扣所需的时长。

6、在本公开的一些实施例中，脱扣监测支路还包括第二电阻，并且其中信号生成部件包括光耦器件，光耦器件的原边与第二电阻串联耦合，并且光耦器件的副边耦合到控制器以向控制器提供监测信号。通过该实施例，可以简单、低成本并且准确监测流过脱扣监测支路的电流的变化，由此帮助确定脱扣时长。此外，还可以确保流过脱扣监测支路的电流适当，而不会误触发漏电保护装置的保护动作。

7、在本公开的一些实施例中，脱扣监测支路适于耦合在供电线路的火线与供电线路的零线之间，并且脱扣监测支路与零线的耦合点位于供电线路的电源侧与漏电保护开关之间的线路上。通过该实施例，可以避免容性负载在漏电保护开关脱扣之后经由脱扣监测支路形成放电回路，从而确保脱扣监测支路所提供的监测信号准确指示脱扣动作。

8、在本公开的一些实施例中，脱扣监测支路还包括与信号生成部件串联耦合的第二开关，第二开关耦合到控制器，并且控制器被配置为在发送第一指令信号的同时或之前向第二开关发送接通第二开关的第二指令信号。通过该实施例，可以仅在准备对漏电保护装置的脱扣时长进行检测时才接通脱扣检测电路，从而减少检测电路中的电能消耗和器件损耗。

9、在本公开的一些实施例中，控制器被配置为在发送第一指令信号的同时发送第二指令信号，并且基于监测信号指示的接通第二开关的时刻信息和监测信号指示的漏电保护开关发生脱扣的时刻信息来确定脱扣时长。通过该实施例，仅通过分析监测信号就可以确定漏电保护装置完成脱扣操作所需的时长，这简化了检测过程。

10、在本公开的一些实施例中，控制器被配置为在发送第一指令信号的同时发送第二指令信号，并且基于控制器发送第一指令信号或第二指令信号的时刻信息和监测信号指示的漏电保护开关发生脱扣的时刻信息来确定脱扣时长。通过该实施例，可以有效并且准确确定漏电保护装置完成脱扣操作所需的时长。

11、在本公开的一些实施例中，控制器被配置为在发送第一指令信号之前发送第二指令信号，并且基于控制器发送第一指令信号的时刻信息和监测信号指示的漏电保护开关发生脱扣的时刻信息来确定脱扣时长。通过该实施例，可以有效并且准确确定漏电保护装置完成脱扣操作所需的时长。

12、在本公开的一些实施例中，控制器被配置为定期地接通第一开关和第二开关。通过该实施例，可以自动检测并更新漏电保护装置的性能状况，从而确保漏电保护装置的可靠性。

13、在本公开的一些实施例中，控制器被配置为在流过供电线路的交流供电电流过零时向模拟漏电支路发送第一指令信号。通过该实施例，可以避免电弧对脱扣操作的不利影响。

14、在本公开的一些实施例中，控制器被配置为在脱扣时长超过阈值时发出报警信号。通过该实施例，可以在漏电保护装置出现异常时提醒用户或操作人员进行维护或更换，从而消除安全隐患。

15、根据本公开的第二方面，提供了一种漏电保护装置，该漏电保护装置包括漏电保护开关以及根据第一方面的检测电路。

16、根据本公开的第三方面，提供了一种电气系统，该电气系统包括根据第二方面的漏电保护装置，其中漏电保护装置中的漏电保护开关串联耦合到供电线路中；漏电保护装置中的检测电路中的模拟漏电支路耦合在供电线路的火线与接地之间，以及检测电路中的脱扣监测支路在一端耦合至火线，并且在另一端接地，其中脱扣监测支路与火线的耦合点位于漏电保护开关与连接到火线的负载之间的线路上。

17、在本公开的一些实施例中，脱扣监测支路在另一端耦合到供电线路的零线，其中脱扣监测支路与零线的耦合点位于供电线路的电源侧与漏电保护开关之间的线路上。

18、根据本公开的第四方面，提供了一种用于漏电保护装置的检测方法，该检测方法包括：向模拟漏电支路发送生成漏电电流的第一指令信号；从脱扣监测支路接收监测信号，监测信号监测漏电保护装置的漏电保护开关的脱扣动作；以及基于产生漏电电流的时刻信息和监测信号所指示的漏电保护开关发生脱扣的时刻信息来确定漏电保护开关完成脱扣操作所需的脱扣时长。

19、在本公开的一些实施例中，检测方法还包括：在发送第一指令信号的同时或之前发送接通脱扣监测支路的第二指令信号。

20、在本公开的一些实施例中，确定漏电保护开关完成脱扣操作所需的脱扣时长包括：在同时发送第一指令信号和第二指令信号的情况下，基于监测信号指示的接通脱扣监测支路的时刻信息和监测信号指示的漏电保护开关发生脱扣的时刻信息来确定脱扣时长。

21、在本公开的一些实施例中，确定漏电保护开关完成脱扣操作所需的脱扣时长包括：在同时发送第一指令信号和第二指令信号的情况下，基于发送第一指令信号或第二指令信号的时刻信息和监测信号指示的漏电保护开关发生脱扣的时刻信息来确定脱扣时长。

22、在本公开的一些实施例中，确定漏电保护开关完成脱扣操作所需的脱扣时长包括：在先发送第二指令信号并且后发送第一指令信号的情况下，基于发送第一指令信号的时刻信息和监测信号指示的漏电保护开关发生脱扣的时刻信息来确定脱扣时长。

23、在本公开的一些实施例中，向模拟漏电支路发送生成漏电电流的第一指令信号包括：在流过供电线路的交流供电电流过零时向模拟漏电支路发送第一指令信号。

24、在本公开的一些实施例中，检测方法还包括：在脱扣时长超过阈值时发出报警信号。

25、提供技术实现要素：部分是为了以简化的形式来介绍对概念的选择，它们在下文的具体实施方式中将被进一步描述。发明内容部分无意标识本公开的关键特征或主要特征，也无意限制本公开的范围。