[发明专利]路灯照明系统人身触电在线检测方法及保护装置

说明书

本发明公开了一种路灯照明系统人身触电在线检测方法及保护装置，其方法是利用模糊控制算法融合疑似人体触电事故剩余电流分量有效值、随机容性剩余电流分量有效值、负载电流有效值的变化量得到人身触电事故综合特征识别系数，以此判断是否发生人身触电事故；其装置由剩余电流信号采集模块、负载电流采集模块、电压信号采集模块、电流信号调理模块、电压信号调理模块、单片机模块、DSP单元、光电耦合器模块、复位电路模块、以太网通信单元、报警单元和控制输出单元组成。本发明能精准判断人身触电事故发生与否，无误检误保或漏检漏保的缺陷存在。

技术领域

本发明属于用电安全与路灯照明控制保护领域，涉及一种生命体触电的在线检测方法及装置，特别涉及一种路灯照明系统的人身触电在线检测方法及保护装置。

背景技术

在有效接地的路灯照明系统中，灯杆中供电线缆及灯具老化、绝缘性能降低会导致其用电回路产生接地电流泄露故障，引发生命体尤其是人身潜在触电风险，严重时甚至危及性命安全。

目前本领域公知的人身触电检测与保护方法是漏电保护器法。该法通过在灯杆下部(接线槽处)装设一漏电保护器监测杆中供电线缆的集总剩余电流有效值I_J的幅值，当I_J的幅值大于某一设定值I_g(推荐值为30mA)时判定有人身触电事故发生，漏电保护器自动跳闸切断供电线路电源保护人体免受电击伤害。但集总剩余电流有效值I_J中既包含人身触电事故产生的剩余电流分量有效值I_r，又包含当前供电线缆及灯具对地产生的随机容性剩余电流分量有效值I_c(I_c随环境温湿度、时间会发生变化)，显然，这种仅以集总剩余电流有效值I_J替代人身触电事故剩余电流I_r来判断路灯照明系统是否发生人身触电事故的方法，不能对人身触电事故进行精准判断，存在着误检误保或漏检漏保的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有方法的缺点，提供一种准确检测人身触电事故的路灯照明系统人身触电在线检测方法，同时还提供一种可用于实现该方法的路灯照明系统人身触电在线检测及保护装置。本发明能精准判断人身触电事故发生与否，无误检误保或漏检漏保的缺陷存在。

本发明所述的路灯照明系统人身触电在线检测方法，包括以下的实施步骤：

步骤一、通过路灯照明系统人身触电在线检测及保护装置的剩余电流信号采集模块、负载电流信号采集模块、电压信号采集模块连续采集路灯照明系统中的集总剩余电流信号瞬时值i_J、负载电流信号瞬时值i_L、相电压信号瞬时值u，由路灯照明系统人身触电在线检测及保护装置的DSP单元分别计算集总剩余电流信号有效值I_J、负载电流有效值I_L、相电压信号有效值U、I_J与U的有功功率P_J、I_J与U的无功功率Q_J后，按公式(1)、公式(2)计算分离I_J中的疑似人身触电事故剩余电流分量有效值I_r′和随机容性剩余电流分量有效值I_c，进一步计算其对应的疑似人身触电事故剩余电流分量有效值变化率随机容性剩余电流分量有效值变化率和负载电流有效值变化率

步骤二、由路灯照明系统人身触电在线检测及保护装置的DSP单元按公式(3)、公式(4)、公式(5)计算疑似人身触电事故剩余电流分量有效值变化率随机容性剩余电流分量有效值变化率负载电流有效值变化率的归一化特征变量S1、S2、S3，

式中，i＝1，2，…n,代表第i个周波采样电流；