具有集成自测试的B型剩余电流监测系统和方法与流程

本公开通常涉及电流的测量，更具体地涉及单个电子设备或形状因子内的交流(alternating current,ac)剩余电流和直流(direct current,dc)剩余电流二者的测量。

背景技术：

1、配电单元(power distribution unit,pdu)的正常工作需要对电流泄漏进行合格的控制。例如，pdu可能会为部件电绝缘失效的系统供电，从而允许剩余电流接地，而不是流过输入电源线的回路导体。在另一示例中，pdu的内部部件可能发生故障，导致剩余电流增加。剩余电流的量可能会随着时间而恶化，例如通过暴露在恶劣的环境条件下，导致绝缘层破裂。如果没有检测和纠正，剩余电流的增加可能会导致诸如火灾和触电等安全问题。

2、剩余电流监测器(residual current monitor,rcm)通过感应穿过并连接到负载，然后通过导线线圈返回时的导体电流，检测诸如ac电流或脉冲dc电流的剩余电流。在无泄漏或无故障的系统中，导线线圈检测到的电流之和等于零(例如，没有感应出电压)。然而，在发生故障时，导线线圈检测到的电流之和为非零，剩余电流监测器会报告这一点。

3、在ac和dc混合环境中，rcm，特别是配置有a型互感器的rcm，会因过大的dc电流而受损，并且无法有效测量平坦的直流电流。此外，rcm部件的运行时安全测试也很难确保ac剩余电流监测和dc剩余电流监测二者都能正常工作。例如，一些能够测量ac剩余电流和dc剩余电流二者的rcm仅被配置为使用注入的ac电流进行自测试。

4、因此，对于一种系统和方法，弥补上述传统方法的缺点可能是有利的。

技术实现思路

1、因此，本公开涉及一种使用单数的b型剩余电流监测设备测量ac剩余电流和dc剩余电流的系统和方法。该系统包括传感器，该传感器包括两个或更多个芯，两个或更多个芯测量通过承载ac电流和dc电流的芯的、来自两个或更多个载流导体的剩余ac电流和剩余dc电流。该系统包括控制器，该控制器向芯发送ac激励电流以及抵消dc剩余电流的dc零电流两者，从而允许系统在之后准确地测量ac剩余电流。该系统还包括注入通过传感器的已知量的ac电流和dc电流两者，以确定传感器是否正常工作的自测试特征。

2、应理解，以上一般描述和以下详细描述二者都只是示例性的和解释性的，且不一定是对本公开的限制。结合在说明书中并构成说明书一部分的附图说明了本公开的主题。说明书和附图一起用于解释本公开的原理。

技术特征：

1.一种系统，包括：

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述不平衡电流信号包括在电流波形过零点处的二次谐波失真。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述平衡电流信号被表征为基频下的正弦曲线。

4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述控制器还包括比例积分微分控制器，所述比例积分微分控制器被配置为计算所述直流注入方案。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述剩余电流传感器包括：

6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述测试模块被配置为根据周期性时间表或根据用户输入发送通过所述剩余电流传感器的测试交流电流和测试直流电流。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述测试模块被配置为在检测到故障时提供警报。

8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述测试模块重复传递通过所述剩余电流传感器的所述测试交流电流和所述测试直流电流，直到不再检测到所述故障为止。

9.一种系统，包括：

10.根据权利要求9所述的系统，还包括电耦接到所述剩余电流传感器的剩余电流传感器电路，所述剩余电流传感器电路还包括：

11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述不平衡电流信号包括在电流波形过零点处的二次谐波失真。

12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述平衡电流信号被表征为基频下的正弦曲线。

13.根据权利要求10所述的系统，其中，所述控制器还包括比例积分微分控制器，所述比例积分微分控制器被配置为计算所述直流注入方案。

14.根据权利要求10所述的系统，其中，所述测试模块被配置为根据周期性时间表或根据用户输入发送通过所述剩余电流传感器的测试交流电流和测试直流电流。

15.根据权利要求10所述的系统，其中，所述测试模块被配置为在检测到故障时提供警报。

技术总结本公开是一种使用单数的B型剩余电流监测设备测量AC剩余电流和DC剩余电流的系统和方法。该系统包括传感器，该传感器包括两个或更多个芯，两个或更多个芯测量通过承载AC电流和DC电流的芯的、来自两个或更多个载流导体的剩余AC电流和剩余DC电流。该系统包括控制器，该控制器向芯发送AC激励电流以及抵消DC剩余电流的DC调零电流两者，从而允许系统在之后准确地测量AC剩余电流。该系统还包括注入通过传感器的已知量的AC电流和DC电流两者，以确定传感器是否正常工作的自测试特征。技术研发人员：凯文·R·弗格森,杰森·阿姆斯特朗受保护的技术使用者：维谛公司技术研发日：技术公布日：2024/9/17