专利名称：多通道漏电流监测系统的制作方法
技术领域：
本公开涉及一种多通道漏电流监测系统，尤其涉及一种在电力系统中使用的多通道漏电流监测系统。
背景技术：
通常，配电板设置有多个模制外壳断路器(MCCB)，以便能够将输入的电力分配到各个负载。图1是示出了根据现有技术的配电板系统的构造图。如图1所示，主MCCB101的输入端子串联连接至电线(R、S、T三相)，并且主MCCB101的输出端子并联连接至多个MCCB103。负载分别连接至多个MCCB103的输出端子。在这样的系统中，如果多个负载中的一个短路或者过负荷，则对应的MCCB103跳闸。其结果是，自动断开自主MCCB101施加的电力。然而，因为在这样的系统中单个负载连接至单个MCCB103，所以极大地增加了系统的尺寸。此外，在这样的系统中发生漏电流的情况下，不存在关于漏电流的诸如大小或者发生时间点的信息。这样可能导致难以分析漏电流的原因。

发明内容
因此，详细描述的一个方案提供了一种多通道漏电流监测系统，其能够测量从配电板输出到负载的多个电线上发生的漏电流并且能够具有缩小尺寸。详细描述的另一个方案提供了一种多通道漏电流监测系统，其能够测量从配电板输出到负载的多个电线上发生的漏电流并且能够通过上级装置核对基于数据所处理的具体的数据和信息。为了实现这些和其他优点并且根据如此处所实施的并且广泛描述的说明书的目的，提供了一种多通道漏电流监测系统，其被配置为用于监测从多个模制外壳断路器(MCCB)传送到负载的漏电流，并且将所述漏电流传送至智能测量仪表，所述系统包括:多个电流互感器，其被配置为测量与连接至所述MCCB电线二次侧的负载有关的电力信息数据；以及多通道测量单元(MCMU)，其被配置为通过分析从所述电流互感器接收的所述电力信息数据来检测漏电流。根据本发明的一个实施例，所述多个MCMU中的一个(主导MCMU)可以优选地通过第一端子连接至所述智能测量仪表。根据本发明的一个实施例，所述主导MCMU可以优选地通过第二端子连接至所述多个MCMU中的剩余MCMU (从属MCMU)。根据本发明的一个实施例，所述MCMU可以包括:控制器，其被配置为分析从所述电流互感器接收的所述电力信息数据，并且记录发生漏电流时的漏电流事件；以及存储单元，其被配置为在所述控制器的控制下存储所述漏电流事件。
根据本发明的一个实施例，所述MCMU可以优选地进一步包括模数转换器(ADC)，所述模数转换器被配置为将从所述电流互感器接收的所述模拟电力信息数据转换成数字电力信息数据。根据本发明的一个实施例，所述MCMU可以优选地进一步包括通信单元，所述通信单元被配置为将所述漏电流事件传送到所述智能测量仪表。根据本发明的一个实施例，所述控制器可以优选地通过将从所述电流互感器接收的所述电力信息数据与相对于对应通道的漏电流判定基准进行比较，来判定是否发生了漏电流。根据本发明的一个实施例，所述漏电流判定基准可以优选地由所述智能测量仪表提供。根据本发明的一个实施例，所述漏电流事件可以优选地包括漏电流值、漏电流发生时间以及漏电流发生通道。由下文所给出详细描述，本申请的适用性的进一步的范围将变得更加显而易见。然而，应当理解的是，因为由详细的描述，本发明的精神和范围内的各种改变和改进对于本领域技术人员将变得显而易见，所以指出本发明的优选实施例的详细描述和具体实例仅以说明性的方式给出。


所包括的附图提供了对本发明的进一步理解，其包含在本说明中并构成本说明的一部分，附示出示例性实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中:图1是示出了根据现有技术的配电板系统的构造图；图2是示意性地示出了根据本发明的实施例的多通道漏电流监测系统的构造图；图3是根据一个实施例的图2的多通道测量单元(MCMU)的详细构造图；图4是示出了根据本发明的MCMU的扩展的示例图；以及图5是用于解释根据本发明的MCMU的外观的示例图。
具体实施例方式现在将参照附图对示例性实施例进行详细解释。为了参照附图简要描述起见，相同或者等同的部件将设置有相同的附图标记，并且将不再重复对其的描述。尽管术语“第一”、“第二”等用于解释各种部件，但是部件不限于这些术语。这些术语仅用于将一个部件与另一个部件进行区分。例如，在本发明的范围内，第一部件可以被称为第二部件，或者同样地，第二部件可以被称为第一部件。当提到一个部件“连接至”或者“接入至”另一个部件时，可以理解的是，该一个部件直接连接至或直接接入至另一个部件或者在这两个部件之间还有其他部件介入。同时，当提到一个部件“直接连接至”或者“直接接入至”另一个部件时，可以理解的是，在这两个部件之间没有部件介入。本发明中的所有术语仅用于解释具体的实施例，但不用于限制本发明。除非上下文中在单数和复数表述之间有明显的区别，单数表述包括复数的概念。在本发明中，术语“包括”或者“具有”不应当被解释为绝对地包括说明书的多个部件或者步骤。相反，术语“包括”或者“具有”可以不包括一些部件或者一些步骤，或者可以进一步包括额外的部件。下文中，将结合附图对本发明的优选实施例进行更加详细的解释。图2是示意性地示出了根据本发明的实施例的多通道漏电流监测系统的构造图。如图所示，根据本发明的多通道漏电流监测系统包括:智能测量仪表10 ;模制外壳断路器(MCCB)20和30 ;电流互感器(CT)40和被配置为测量在电线上发生的漏电流的零序电流互感器(ZCT ) 50，漏电流输出到连接至MCCB的负载21和31 ;以及多通道测量单元(MCMU) 60。为了方便描述，图2图示出CT40和ZCT50连接至MCMU60以便测量在两根电线上的漏电流。然而，本发明并不限于此。也就是说，MCMU60可以被配置为从12个CT40和ZCT50通过多个通道(例如，12个通道)收集与漏电流相关的测量结果。图2图示了单个MCMU60。然而，在本发明中，多个MCMU60 (例如，5个MUMU)相互连接，并且被配置为将所收集的与漏电流相关的测量结果传送到智能测量仪表10。将参照附图对此进行详细描述。参照图2，智能测量仪表10是数字电度表，其被配置为测量、存储和收集上级系统所需要的各种电力数据，并且通过网络将该数据传送到上级系统。MCCB20和30被配置为打开和关闭处于导电状态的电线，其用于在诸如过负荷和断路的异常状态下自动断开电流。MCCB20和30的操作对于本领域技术人员是公知的，因而将省略对其的详细描述。CT40和ZCT50连接至从MCCB20和30连接至负载21和31的电线。在图2中，CT40连接至MCCB20而ZCT50连接至MCCB30。然而，本发明并不限于此。也就是说，仅CT40和ZCT50中的一个，或者它们中的两个均可以用于测量在MCCB20和30与负载21和31之间的漏电流。用于将大电流值转化成小电流值的CT40实时检测电力信息数据，诸如各个由连接至MCCB20的电线二次侧的负载21使用的电流、有效/无效功率以及有效/无效能量。然后，CT40将所测量的电力信息数据传送至MCMU60。用于检测零序电流的ZCT50也实时检测电力信息数据，诸如各个由连接至MCCB30的电线二次侧的负载31使用的电流、有效/无效功率以及有效/无效能量。然后，与CT40相同，ZCT50将所测量的电力信息数据传送至MCMU60。CT40和ZCT50的操作已经是公知的，因而省略对其的详细解释。作为子单元的MCMU60被配置为接收自CT40和ZCT50输出的数据。然后，MCMU60分析所接收的数据以检测漏电流，并且将漏电流传送至智能测量仪表10。 图3是根据一个实施例的图2的MCMU的详细构造图。如图所示，MCMU60设置有多个(例如，12个)输入端子61，并且连接至CT40或者ZCT50从而接收来自CT40或者ZCT50的数据。并且，MCMU60包括模数转换器(ADC) 62、控制器53、存储单元64以及通信单元65。在图3中，输入端子61的数目是12个。然而，本发明并不限于此。也就是说，输入端子61连接至CT40或者ZCT50，并且接收来自CT40或者ZCT50的电力信息数据。此处，电力信息数据包括各个由负载使用的电流、有效/无效功率和有效/无效能量，以及漏电流。因为接收来自多个输入端子61中的各个端子的数据，所以MCMU60被实施为“多通道”。
ADC62将自多个输入端子61处接收的模拟数据转换成数字数据。控制器63实时接收来自CT40或者ZCT50的电力信息数据，并且将所接收的数据与和各个负载相关的漏电流判定基准进行比较。如果发生了漏电流，则ADC62记录对应于负载的通道的漏电流事件，并且将所记录的漏电流事件存储在存储单元64中。漏电流事件包括漏电流值、漏电流发生时间以及漏电流发生通道。为此目的，控制器63可以事先接收每通道的漏电流判定基准，判定基准由智能测量仪表10通过通信单元65提供。如果每通道的漏电流判定基准很小，则即使漏电流很小也能够被检测出。通信单元65在控制器63的控制下执行与智能测量仪表10的通信，并且将漏电流事件传送至智能测量仪表10。通信单元65和智能测量仪表10使用预定的串行通信协议执行通信。优选地，预定的串行通信协议为RS-485。RS-485是一种通过该协议所有连接的装置均能够在相同的线上传送和接收数据的通信协议。然而，本发明并不限于此。也就是说，数据传送和数据接收可以通过其他类型的通信协议执行。在本发明中，作为子单元的MCMU60可以被实现为相互连接的多个MCMU60。其结果是，MCMU60可以而被扩展成多通道的数目大于多个输入端子61的多通道的数目。图4是示出了根据本发明的MCMU的扩展的示例图。如图所示，智能测量仪表10连接至多个MCMU60以及MCMU71H此处，直接连接至智能测量仪表10的MCMU被称为主导MCMU60，而连接至主导MCMU60的其他的MCMU被称为从属MCMU7114。然而，执行这样的分类是为了方便描述。除了通信单元65没有直接连接至智能测量仪表10，以及MCMU相互连接之外，从属MCMU7f74的构造与图3的MCMU的构造相同。也就是说，通信单元65不直接将漏电流事件传送至智能测量仪表10，而是将漏电流事件传送至与通信单元65邻近布置的从属MCMU。然后，通信单元65最终将漏电流事件传送至主导MCMU60，使得主导MCMU60能够将漏电流事件传送至智能测量仪表10。智能测量仪表10、主导MCMU60以及从属MCMU71 74可以使用预定的串行通信协议执行通信，并且串行通信协议优选为前述的RS-485。智能测量仪表10通过主导MCMU60的主端子A连接至主导MCMU60。在附图中，智能测量仪表10和主导MCMU20直接相互连接。然而，本发明并不限于此。也就是说，其他的装置(未示出)可以安装在通信线当中。通过主导MCMU60的分端子B和从属MCMUl 71的分端子，主导MCMU60和从属MCMUl71相互连接。从属MCMUl 71和从属MCMU2 72通过它们的分端子相互连接。以这样的方式，主导MCMU60 —直连接至从属MCMU4 74。在本发明中，智能测量仪表10连接至5个MCMU (包括主导MCMU60和4个从属MCMU)。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，本发明并不限于此。图5是用于解释根据本发明的图4的MCMU60的外观的示例图。此处，从属MCMU7 f 74具有与主导MCMU60相同的外观。为了方便描述，主导MCMU60将被称作为“ MCMU ”60。如图所示,本发明的MCMU60包括主端子A、分端子B，以及多个输入端子61。MCMU60通过主端子A连接至智能测量仪表10，并且将信息传送至智能测量仪表10和接收来自智能测量仪表10的信息。并且，MCMU60通过分端子B将信息传送至从属MCMUl71和接收来自从属MCMUl 71的信息。如上所述，从属MCMU7f 74通过分端子B相互传送和接收信息。如上所述，MCMU60的输入端子61连接至CT40或者ZCT50从而接收来自CT40或者ZCT50的数据。因为多个MCMU60和7广74相互连接并且其每一个与智能测量仪表10传送或者接收的数据，所以智能测量仪表10能够接收多通道的电力信息数据。如上所述，在本发明中，在配电板的电力输出点处同时监测多通道的漏电流。在这样的构造下，能够减少系统的尺寸，能够容易地将系统安装在现有的配电板处，并且能够使所需的通信线的数目最小化。此外，因为基于由智能测量仪表10提供的漏电流判定基准来判定漏电流，所以即使漏电流很小也能够被检测出。除此之外，在发生漏电流时，将包括漏电流值、漏电流发生时间以及漏电流发生通道的漏电流事件被传送至智能测量仪表。这样允许有效地分析和后期处理漏电流事件。上述实施例和优点仅是示例性的并且不被视作是对本公开的限制。能够很容易地将本教导应用于其他类型的设备。该说明旨在说明性的而不限制权利要求的范围。许多替代、改进和变型对于本领域技术人员将是显而易见的。这里描述的示例性实施例的特征、结构、方法和其他特性可以以多种方法结合从而获得额外的和/替代的示例性实施例。因为本特征可以以多种形式实施而不偏离特征的特性，所以应当理解的是，除非另外说明，上述实施例不限于上述说明的任何细节，而是应当被宽泛地视为在所附权利要求限定的范围内，并且因此旨在由所附权利要求囊括落入权利要求界限和边界或者这样的界限和边界的等同物内的所有的改变和改进。
权利要求
1.一种多通道漏电流监测系统，其被配置为监测从多个模制外壳断路器传送至负载的漏电流，并且将所述漏电流传送至智能测量仪表，所述系统包括: 多个电流互感器，其被配置为测量与连接至所述模制外壳断路器的电线二次侧的负载有关的电力信息数据，并且提供所测量的数据；以及 多通道测量单元，其被配置为通过分析从所述电流互感器接收的所述电力信息数据来检测漏电流。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，多个所述多通道测量单元中的一个作为主导多通道测量单元通过第一端子连接至所述智能测量仪表。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述主导多通道测量单元通过第二端子连接至多个所述多通道测量单元中的作为从属多通道测量单元的剩余多通道测量单元。
4.根据权利要求1至3中的一项所述的系统，其中，所述多通道测量单元包括: 控制器，其被配置为分析从所述电流互感器接收的所述电力信息数据，并且记录发生漏电流时的漏电流事件；以及 存储单元，其被配置为在所述控制器的控制下存储所述漏电流事件。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述多通道测量单元进一步包括模数转换器，所述模数转换器被配置为将从所述电流互感器接收的所述模拟电力信息数据转换成数字电力信息数据。
6.根据权利要求4所述的系统，其中，所述多通道测量单元进一步包括通信单元，所述通信单元被配置为将所述漏电流事件传送至所述智能测量仪表。
7.根据权利要求4所述的系统，其中，所述控制器通过将从所述电流互感器接收的所述电力信息数据与对应通道的漏电流判定基准进行比较，来判定是否发生了漏电流。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述漏电流判定基准由所述智能测量仪表提供。
9.根据权利要求4所述的系统，其中，所述漏电流事件包括漏电流值、漏电流发生时间以及漏电流发生通道。
全文摘要
本发明公开了一种多通道漏电流监测系统，其被配置为监测从多个模制外壳断路器(MCCB)传送至负载的漏电流，并且将所述漏电流传送至智能测量仪表。所述系统包括多个电流互感器，其被配置为测量与连接至所述MCCB的电线二次侧的负载有关的电力信息数据；以及多通道测量单元(MCMU)，其被配置为通过分析从所述电流互感器接收的所述电力信息数据来检测漏电流。在这样的构造下，能够减小系统的尺寸，并且能够使通信线的数目最小化。
文档编号G01R19/00GK103163357SQ201210444110
公开日2013年6月19日 申请日期2012年11月8日 优先权日2011年12月19日
发明者金亨奎 申请人:Ls产电株式会社