基于自然直流選擇性的漏電保護的研究

　　當第一分支A相漏電時，此時第一分支A相對地絕緣電阻值為r1a與Rr并聯，破壞了假象負載的對稱性，各分支檢測信號發生了不同變化。由三相電源電壓波形圖2可看出，在0～T/3 時段，即ωt=0～2π/3時，A相電壓總是高于B、C兩相，因而A相的整流二極管D1處于導通，B、C兩相的整流二極管D2、D3則在反向電壓作用下處于截止狀態;在T/3～2T/3 時段，即ωt= 2π/3～4π/3時段，D2導通，D1、D3處于截止狀態;在2T/3～T時段，即ωt =4π/3～2π時段，D3導通，D1、D2處于截止狀態。因此，這三個二極管依次處于導通和截止狀態，取樣電阻與總接地網及絕緣電阻在這三個時段分別構成不同的檢測回路。根據各時段構成的不同回路，分別求出各檢測信號與絕緣電阻和漏電阻間的數學關系式。并據此畫出各檢測電流波形圖，如圖4為漏電狀況下一個周期的各檢測電流的波形，即一個周期被分為三個時段。總檢測電流IR3和漏電分支檢測電流IRj1較大且變化趨勢大致相同，而非漏電分支的檢測電流IRj2較小，由此可區分漏電分支。

　　利用諧波分析法可求得各檢測電流的有效值，當電網基本參數不變， 第一分支A 相漏電時， 漏電阻與流過總檢測電阻R3的電流有效值IR3、漏電阻與流過漏電分支檢測電阻Rj1電流有效值IRj1及漏電阻與非漏電分支檢測電阻Rj2上的電流有效值IRj2的對應關系如圖5示。隨著絕緣電阻值的降低總檢測信號IR3不斷增加，當其達到設計動作值時， 通過計算機發出控制信號使漏電保護裝置動作，自動饋電開關跳閘，可切除漏電故障，構成電網的總漏電保護。對于分支線路，電網絕緣水平正常時，檢測電阻Rj1、Rj2上的直流電流較小，當某一支路絕緣水平下降到動作值時，故障支路上的檢測電流迅速增大，而非故障支路上的電流基本保持不變，從而準確地區分故障支路和非故障支路，并由計算機發出控制信號將故障切除。

　　2 計算機控制的實現

　　2.1 信號的檢測

　　通過有效值測量電路，獲得各檢測電流的有效值，并將其放大變換成-5～+5V的電壓，再經A/D轉換后送入計算機，計算機通過對這些數據的采集處理，即可判斷電網的漏電狀況。若有漏電即發出控制信號，經D/A轉換后切斷相應裝置，同時發出報警信號。硬件構成如圖6。