快速傅里叶变换在交直流漏电识别中的应用研究

李 彤，尹志宏，张文斌

（昆明理工大学机电工程学院，云南昆明 650500）

0 引言

漏电保护是低压用电保护中的一项重要技术，被广泛应用于预防漏电火灾以及人身触电伤亡事故的发生［1-2］。随着电网的发展，电动汽车充电桩、光伏逆变器等电力电子设备日益增多，当这些设备发生漏电故障时，产生的漏电电流为交直流复合的复杂电流［3-4］。传统的AC 型漏电保护开关只能检测工频漏电电流，而不能检测平滑直流和脉动直流漏电电流，所以无法对交直流漏电电流进行有效识别［5-9］。因此，如何实现交直流漏电电流的有效识别成为目前亟待解决的问题。

根据国家标准，能够同时满足交直流漏电检测的漏电保护开关被称为B 型漏电保护开关［10-11］。根据要求，B 型漏电保护开关需要对突然施加及缓慢上升的1 kHz 及以下的正弦交流、脉动直流、平滑直流等剩余电流波形进行快速识别并发出动作信号。因为不同频率、不同波形的漏电电流通过人体时产生的生理效应不同，所以不同剩余电流波形的保护动作阈值也不相同［12］。因此，需要对这些剩余电流进行识别，根据标准的要求分别设置不同的动作阈值［10-11］。

近年来，许多学者提出基于磁调制原理的交直流漏电电流检测方法［13-20］。磁调制电流检测原理主要是利用铁磁材料磁化曲线对称、非线性的特点，通过将调制铁芯中的被测电流磁动势转化为输出电压频谱中的低频谐波分量，然后经信号解调最终实现交直流电流检测［13］。……