基于自然直流选择性的漏电保护的研究

　　当第一分支A相漏电时，此时第一分支A相对地绝缘电阻值为r1a与Rr并联，破坏了假象负载的对称性，各分支检测信号发生了不同变化。由三相电源电压波形图2可看出，在0～T/3 时段，即ωt=0～2π/3时，A相电压总是高于B、C两相，因而A相的整流二极管D1处于导通，B、C两相的整流二极管D2、D3则在反向电压作用下处于截止状态;在T/3～2T/3 时段，即ωt= 2π/3～4π/3时段，D2导通，D1、D3处于截止状态;在2T/3～T时段，即ωt =4π/3～2π时段，D3导通，D1、D2处于截止状态。因此，这三个二极管依次处于导通和截止状态，取样电阻与总接地网及绝缘电阻在这三个时段分别构成不同的检测回路。根据各时段构成的不同回路，分别求出各检测信号与绝缘电阻和漏电阻间的数学关系式。并据此画出各检测电流波形图，如图4为漏电状况下一个周期的各检测电流的波形，即一个周期被分为三个时段。总检测电流IR3和漏电分支检测电流IRj1较大且变化趋势大致相同，而非漏电分支的检测电流IRj2较小，由此可区分漏电分支。

　　利用谐波分析法可求得各检测电流的有效值，当电网基本参数不变， 第一分支A 相漏电时， 漏电阻与流过总检测电阻R3的电流有效值IR3、漏电阻与流过漏电分支检测电阻Rj1电流有效值IRj1及漏电阻与非漏电分支检测电阻Rj2上的电流有效值IRj2的对应关系如图5示。随着绝缘电阻值的降低总检测信号IR3不断增加，当其达到设计动作值时， 通过计算机发出控制信号使漏电保护装置动作，自动馈电开关跳闸，可切除漏电故障，构成电网的总漏电保护。对于分支线路，电网绝缘水平正常时，检测电阻Rj1、Rj2上的直流电流较小，当某一支路绝缘水平下降到动作值时，故障支路上的检测电流迅速增大，而非故障支路上的电流基本保持不变，从而准确地区分故障支路和非故障支路，并由计算机发出控制信号将故障切除。

　　2 计算机控制的实现

　　2.1 信号的检测

　　通过有效值测量电路，获得各检测电流的有效值，并将其放大变换成-5～+5V的电压，再经A/D转换后送入计算机，计算机通过对这些数据的采集处理，即可判断电网的漏电状况。若有漏电即发出控制信号，经D/A转换后切断相应装置，同时发出报警信号。硬件构成如图6。