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　　漏電防火報警系統又稱剩余電流報警系統，通過探測線路中漏電流的大小來判斷火災的發生的可能性，針對供電系統實際情況，提出基于比例因子的連續過載電流調度算法，考慮到過載長延時，過載短延時以及短路情況的不同，進一步改進控制算法，使得這種控制算法比較適合在該系統中推廣。本文在分析過載電流特點的基礎上，提出對復合過載電流所引發的跳閘的新型調度算法。

　　1 過載電流分析以及處理方法

　　在實際工作生活中，引發電流過載的情況復雜，例如電器設備的數量不斷增長引發的緩慢電流過載，也有瞬間達到額定電流的3～7倍，特殊情況下達到10倍引發的電流快速過載以及大電流過載情況或者短路。過載電流不會立即危害電器設備，但如果不加以控制，時間越長，在線路上很難起到累計效應從而給電器設備帶來嚴重的破壞，更有可能造成火災事故的發生。

　　目前對電流過載多采用三段式過載保護特性：比較長延時過載保護、短延時過載保護以及短路保護。

　　(1)對較長時間延時電流過載的保護方法

　　長時間延時，過載保護現有基本方法分為：

　　①基于過載電流長延時的斜波特性，即I2t特性建立的數學表達式：

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　　式中：IL為過載電流值;TL為跳閘動作時間;k1為常數;Ir為電流整定值;tL為長時間動作時間整定值。在式(1)的等號右邊是已知的常量通常用K表示。根據式(1)可以判斷當跳閘動作時間與發生過載的電流成反比，也就是說當電流過載的時候，過載電流值越大那么發生跳閘的時間將會越短，這種特性通常叫做反時限特性。這種數學模型是在物理上模擬了斷路器出頭的發熱過程，當熱量累計到一定程序的時候跳閘。

　　②基于時間常數的指數發熱與散熱模型，數學表達式為：

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　　這種模型的物理特性是模擬電機發熱，并將其作為一個均勻等溫體，根據熱平衡原理：蓄熱+散熱=發熱。式(2)微分方程的解為：

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　　式中：

為電機的穩態升溫;

電機的熱時間常數;τ0為電機的初始溫升。其中P為電機功率，KT為散熱系數，A為散熱體面積，C為比熱，M為散熱體體積。

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　　為了對時間常數的指數發熱方程進行曲線擬合，上述方程變化為：

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　　式中：x1，x2，x3是數學模型參數，通過實際測量升溫τ和時間t在不同過載情況下的對應個多組數據，采用最小二乘法原理和高斯一牛頓下降法，在一定誤差容限ε下，估算出函數的參數，并以在不同過載情況下的函數計算升溫τ，當升溫達到過載保護要求的時候跳閘。

　　考慮到自動合閘的情況，當電動機停止運轉時，電機散熱到一定溫度下，要求能過自動回復正常工作，所以對單時間常數冷卻方程同樣要做擬合模型。

　　通過冷卻方程

，得到lnτ=lnx1-t/x2然后再進行常量變換得出：

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　　函數參數x通過起始降溫下采集到τ與t的關系，通過最小二乘法擬合直線，采用Matlab的數學工具對多項式回歸分析加以求解。

　　(2)短延時電流過載的保護方法。針對短延時的電流過載上述兩種方法仍能使用，不過要做一定的修改。在方法①中可以修改k2的值，使其取更小數值，減小跳閘時間;在方法②中可以對采樣電流的速率做修改，使采樣頻率增加這樣熱積累效應加速，達到短時間跳閘的目的。

　　(3)短路電流的保護方法。在對電流短路的保護中，基本都依據瞬間電流值來判斷，是否應該跳閘，即：實際電流大于短路電流整定值。

　　上述兩種方法中方法①要對電流平方進行積分運算，當累積的熱量大于常量K時便會跳閘，但由于累積效應，當電流未到達過載電流時也可能出現跳閘，造成低于動作值的時候誤動作并且在電流不斷變化的情況下，是很難準確控制過載跳閘的時間延時;方法②中對電動機運行整個過程中電機發熱量和將熱量進行連續積分，具有對熱能的全記憶功能，保證在電流不斷變化的情況下，能較準確的跳閘，但計算量加大，并且數學模型中出現指數函數，對于處理速度有要求的系統應選用處理能力強的單片機例如DSP，但一些數據處理速度慢的處理器這樣的模型將明顯跳閘滯后。無論是基于過載電流的斜波特性數學模型還是基于時間常數的指數發熱與散熱數學模型，它們都是針對一類電器設備或者專屬一種設備，在供電線路中的集中設備過載電流的控制中顯然不能等同的看待，傳統的數學模型計算量大，并且很難對不同階段過載做有效的處理，對此要建立適合集中設備過載電流控制的方法。