漏电防火报警系统中连续过载电流调度算法的实现

现将过载标准1．2In，1．5In，2In，6In分为4个等级，分别为A级、B级、C级、D级，根据上述表格中的电流过载与时间的关系建立如下数学模型：

式中：TA代表A的脱扣时间；1／TA是A事件的比例因子；FA代表事件A是否发生的状态标志；A代表时间从事件发生到此刻所经历的时间间隔，同样定义适合B，C，D事件。公式可以转化为：

式中：i表示定时计数器的中断个数；Ti为一次中断得到的时间总和，当时间累加和大于等于1时，说明事件应该得到处理，处理发生在当前事件所在区域内。但从该式可以看出，并没有反映电流过载热效应积累与长延时过载电流和短延时过载电流在处理方法上的不同，无论是在20 min的跳闸还是10 s的跳闸都是在规定时间内完成跳闸保护。为此，仍需要对上次进行改进，为了能过反映，热积累效应采用反时限方法，即过载电流越大，跳闸时间越短。为了达到如此效果，将不同的电流过载下跳闸时间进行细分，在1．2In～1．5In过载段内，将跳闸时间20 min划分为20，19，18，…，1，同样将对过载电流段划分出20等分分别对应各自的时间，同样的方法应用到其他电流过载段内，划分的越密集，热累计效果越快，跳闸时间越短。这就解决了在短延时电流过载时跳闸过慢的现象。于是公式变为：
式(6)中的(t1／TA)由(t1／TA1)A1+(t1／TA2)A2+…，(t1／TA20)A20替换。式中：TA1，TA2，…，TA20代表等分时间；A1，A2，…，A20代表实际电流范围状态位，为1执行相应的加法运算。同样的B，C，D的转化采用同样的形式。
在实际工程中根据需要划分时间段，为了减少计算量一般不会划分如此多的等分，而是根据实际情况在长延时和短延时过载段内挑选几个特定过载电流段进行计算。根据上述分析得出程序流程如图1所示。

4 结语
通过分析以往智能脱扣器的工作原理和实现方法，提出简化的数学控制模型，得出了一套利用比较合理的基于时间比例因子的供电线路电流过载控制方法，不仅能够解决在负载不断变化情况下的热功率记忆问题，而且实现了对长延时电流过载和短延时电流过载的反时限控制。控制算法简单，不涉及浮点运算和指数运算。同时对A／D采样按照等间隔采样，采样时间对瞬间干扰电流有抑制能力，由于是基于定时器循环采样，所以跳闸误差仅为一个采样周期。设计方法在实际工程中检验，基本符合设计控制要求。