用于保护和监视系统的故障电流的软件控制计算

摘要

提供一种故障电流检测系统。该故障电流检测系统检测在为电气设备提供电能的导电通路上产生的故障电流，并且防止将该故障电流提供给该电气设备。具体地说，该故障电流检测系统包括：检测器、开关和控制器。检测器检测在导电通路上产生的故障电流并且输出相应的检测信号；控制器输入检测信号，并且基于所述检测信号确定故障电流的预定特性。然后，基于预定特性控制器将故障电流判定为第一类型的故障电流，并且当将故障电流判定为第一类型的故障电流时，控制器设定触发电流为第一触发电流值。同时，当故障电流大于触发电流时，控制器向开关输出控制信号，以指令开关从导电网络上隔离电气设备。而且，还提供由故障电流检测系统所使用的软件程序。

说明书

技术领域

本发明涉及一种故障电流检测系统。更具体地说，本发明涉及一种通过软件来实现的故障电流检测系统以及该检测系统所采用的方法。

背景技术

在许多应用中，将电流提供到一个或者多个电气设备上以为该设备提供电能。例如，从电力公司将电流提供给住家中的一个或者多个电插座，并且用户可以将电气设备与插座相连结以为该装置提供电能。假如电气设备出现故障或者用户误操作了该电气设备，则可能发生潜在的危险。例如，假如用户触摸了从电力公司接收电流的电气设备的一部分，则电流将通过用户流向大地，并且可引起用户的心搏停止。而且，假如接收电流的电气设备的一部分由于绝缘故障而不正确地接地，则电流将被提供给该电气设备并且在用户的家中引起火灾。当电气设备出现故障或者用户误操作了该电气设备时提供给用户家的附加的浪涌电流，众知该浪涌电流为故障电流。

为了防止在用户家中发生火灾或防止用户被伤害，已经开发出断路器，该断路器检测故障电流，并且假如所检测的故障电流超过一定的电平，则该断路器将阻断向用户家中一个或者多个电插座提供电流。图7示出这样的断路器1的例子，该断路器包括求和电流变压器2、电源4、触发电路5、触发继电器6、开闭机构7和开关8。

电流从电力公司通过导线网络LN提供到用户家中，并且网络LN包括三个火线导线L₁、L₂和L₃以及中线或者地线导线N。将导线网络LN环绕求和电流变压器2的铁芯3，以形成求和电流变压器2的初级绕组N1。同时，次级绕组N2环绕求和电流变压器2的铁芯3，并且将触发电路5连接到绕组N2上。具体地说，触发电路5跨接到绕组N2的输出端，并且触发继电器6跨接到电路5的输出端。触发继电器6控制开闭机构7以选择性地断开或者闭合开关8，并且在电力公司和电气设备之间的导线网络LN的通路中安放开关8。

当用户家中的电气设备在正常条件下工作或者被操作时，不存在故障电流。其结果是：通过导线网络LN流过铁芯3的电流的矢量和为零。然而，假如产生故障电流I_f，则电流的矢量和不为零，并且在次级绕组N2上产生电压U_e。电压U_e的特征相应于故障电流I_f的特征，并且基于输入电压U_e触发电路5产生输出电压U_a。输出电压U_a引起电流I_a流过触发继电器6，并且触发继电器6触发。继电器6的触发引起开闭机构7关断开关8，并且阻断从电气设备向用户家中的至少一个插座提供电流。因此，当用户触摸连接到插座的电气设备的导电部分并且引起故障电流I_f产生时，继电器6触发，并且开闭机构7关断开关8。其结果是，故障电流I_f不再提供给用户家并且不会伤害用户。

基于额定剩余电流(或者标称故障电流)I_Δn来决定断路器1的触发故障电流I_Δtrigger的值(即将继电器6触发的故障电流I_f的值)。标称故障电流I_Δn相应于断路器1的灵敏度，并且基于包含了断路器1的电气系统的电气标准来选择。下面，将结合图8所示的曲线图来说明如何选择触发故障电流I_{Δ>的范例。}

该曲线图示出纤维性颤动限度曲线G1和防止火灾限度曲线2的示例。纤维性颤动限度曲线G1表示：假如用户触摸电流I_f而不引起用户的心脏纤维性颤动的最大故障电流I_f的值，并且曲线G1中的值取决故障电流I_f的频率。例如，假如故障电流I_f为100Hz并且小于或者等于大约30mA，则用户不会遭受心室的纤维性颤动，但是假如故障电流I_f大于大约30mA，则用户会遭受纤维性颤动。另一方面，假如故障电流I_f为1kHz并且故障电流I_f小于或者等于大约420mA，则用户的心脏不会纤维性颤动，但是，假如故障电流I_f大于该值，则会纤维性颤动。

尽管在纤维性颤动限度曲线G1中的最大电流值依赖于故障电流I_f的频率，然而由防止火灾限度曲线G2所表示的最大电流值与频率无关。具体地说，假如故障电流I_f的值(任意频率)小于或者等于大约420mA，则在用户的电气设备或家中不会发生火灾，但是，假如该值大于420mA，则极可能会发生火灾。在本示例中，为了防止在故障处功率损耗大于100瓦特，在电压为230V(对大地)的条件下，为功率系统选择值为420mA的电流。

如上所述，由特定电气系统的电气标准来决定限度曲线G1和G2的特定值和特性。例如，根据国际标准IEC479决定限度曲线G1。假如断路器1根据不同的标准工作，则曲线G1和G2的特定值将不同。

应当基于图8所示的曲线图上的纤维性颤动限度曲线G1和防止火灾限度曲线G2来选择引起断路器1动作的触发故障电流I_Δtrigger。具体地说，应当如下来选择触发故障电流I_Δtrigger：当触发故障电流I_f产生时，断路器1将在故障电流I_f达到可引起电气设备用户伤害或者引起火灾的电平之前触发。因此，假如断路器1工作在可能产生低频率的故障电流的环境中，则可将触发故障电流I_Δtrigger设为在低频处的纤维性颤动限度曲线G1之下。在如图8所示的示例中，假如可能产生具有50Hz频率的有害的故障电流I_f，则触发故障电流I_Δtrigger将小于大约30mA。然而，如图8所示，限度曲线G1的最大值随着故障电流I_f的频率的增加而明显地增加。

此外，可能发生对于电气设备的用户产生伤害或者在用户的家中引起火灾的许多种类型的故障电流I_f。该不同类型的故障电流包括：交流故障电流、脉冲直流故障电流和平滑直流故障电流。

当故障电流I_f是交流信号并且所输入信号的负向幅度值相对于该输入信号的正向幅度而失真时，发生交流故障电流。当故障电流I_f的负向幅度值或者正向幅度值落在故障电流I_f的有效值周围的一定的范围内时，发生平滑直流故障电流。当负向幅度值或者正向幅度值落在故障电流I_f的有效值周围的一定的范围外时，发生脉冲直流故障电流。

因此，理想的断路器1应当检测故障电流I_f是否发生，发生何种故障电流I_f，以及某一种故障电流I_f是否严重。只要某一种故障电流I_f是严重的，理想的断路器1应当动作以防止将电能提供给用户的电气设备。

尽管在一些情况下上述断路器1检测故障电流I_f并且阻断向电气设备提供能量，该断路器1仍然是通过模拟或者数字硬件来实现的。因此，如果不是不可能，设计如下这种断路器1也是极度地复杂的：该断路器1能够充分地检测故障电流I_f，在多种类型的故障电流I_f中区分出所检测的故障电流I_f，并且确定所检测的故障电流I_f的严重程度。而且，因为断路器1的设计是复杂的硬件设计，所以该断路器1不得不为其所工作的每个具体的应用和标准进行定制。相应地，大批量地生产断路器1实际上是不可能的，并且改进断路器1的设计也是非常困难的。

此外，连接到导线网络LN的许多电气元件通常产生短暂的、瞬间的漏电流，该漏电流在相对短的时间周期内被提供给电气设备。当该瞬间的漏电流产生时，该电流不会对于在用户家中的电气设备造成损害或者引起火灾。然而，因为通过硬件来实现的断路器1，所以该断路器1不能容易地区分具有短持续时间的无害的瞬间漏电流和具有较长持续时间的有害的故障电流。结果，漏电流经常引起断路器1动作并且不必要地阻止向电气设备提供能量。相应地，电气设备的工作效率明显地下降。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种故障电流检测系统，该故障电流检测系统能够检测故障电流，在多种类型的故障电流中区分出所检测的故障电流，确定所检测的故障电流的严重程度，以及确定不同的故障电流的频率。相关的目的是提供一种较以前更能准确地检测这些参数的故障检测系统。

本发明的另一个目的是提供一种故障电流检测系统，该故障电流检测系统能够容易地大批量地制造并且能够容易地被改进以使该故障检测系统在许多不同的环境中工作。

本发明的另一个目的是提供一种故障电流检测系统，该故障电流检测系统能够容易地区分具有短持续时间的无害的瞬间漏电流和具有较长持续时间的有害的故障电流。

为了实现上述和其它目的，提供一种故障电流检测软件程序。该故障电流检测软件程序包括在计算机可读介质中，并且包括指令以执行程序，该故障电流检测软件程序包括：(a)基于相应于所述故障电流的检测信号，确定所述故障电流的预定特性；(b)当至少一个所述预定特性具有第一预定值时，将所述故障电流判定为第一类型的故障电流；(c)当将所述故障电流判定为所述第一类型的故障电流时，设定触发电流为第一触发电流值；和(d)当所述故障电流和所述触发电流具有预定的关系时，输出控制信号。

为了实现上述和其它目的，提供另一种故障电流检测软件程序。该故障电流检测软件程序也包括在计算机可读介质中，并且包括指令以执行程序，该故障电流检测软件程序包括：(a)基于相应于故障电流的检测信号，确定所述故障电流的至少一个频率；(b)判定所述故障电流的所述频率是否大于第一预定频率；(c)当所述频率大于或者等于所述第一预定频率时，将所述故障电流确定为高频故障电流；和(d)当所述频率小于所述第一预定频率时，将所述故障电流确定为波形故障电流。

为了进一步实现上述和其它目的，提供一种故障电流检测系统。该故障电流检测系统检测在为电气设备提供电能的导电通路上产生的故障电流，并且防止将该故障电流提供给该电气设备。该故障电流检测系统包括：检测器，用于检测在所述导电通路上产生的故障电流并且输出相应的检测信号；在所述导电通路中提供的开关，用于相应于故障电流从所述导电通路上选择地隔离所述电气设备；和控制器，用于输入所述检测信号，并且基于所述检测信号确定所述故障电流的预定特性，其中当至少一个所述预定特性具有第一预定值时，所述控制器将所述故障电流判定为第一类型的故障电流，其中当将所述故障电流判定为所述第一类型的故障电流时，所述控制器设定触发电流为第一触发电流值，和其中当所述故障电流和所述触发电流具有预定的关系时，所述控制器向所述开关输出控制信号，以指令所述开关从所述导电网络上隔离所述电气设备。

为了进一步实现上述和其它目的，提供另一种故障电流检测系统。该故障电流检测系统检测在为电气设备提供电能的导电通路上产生的故障电流，并且防止将该故障电流提供给该电气设备。该故障电流检测系统包括：检测器，用于检测在所述导电通路上产生的故障电流并且输出相应的检测信号；在所述导电通路中提供的开关，用于相应于故障电流从所述导电通路上选择地隔离所述电气设备；和控制器，用于输入所述检测信号，并且基于所述检测信号确定所述故障电流的至少一种频率，其中所述控制器判定所述故障电流的所述频率是否大于第一预定频率；其中当所述频率大于或者等于所述第一预定频率时，所述控制器将所述故障电流确定为高频故障电流；其中当所述频率小于所述第一预定频率时，所述控制器将所述故障电流确定为波形故障电流。

附图说明

通过参照附图具体地说明本发明的优选实施例，本发明的上述和其它目的和优点将变得更加明显，其中：

图1示出根据本发明的说明性实施例的故障电流检测系统的结构的方框图；

图2是说明性的程序的流程图，该程序判定故障电流是否为高频故障电流，并且该程序由本发明的说明性实施例的故障电流检测系统来执行；

图3是说明性的程序的流程图，该程序判定产生何种故障电流，并且该程序由本发明的说明性实施例的故障电流检测系统来执行；

图4是说明性的程序的流程图，该程序计算交流故障电流，并且该程序由本发明的说明性实施例的故障电流检测系统来执行；

图5是说明性的程序的流程图，该程序计算平滑直流故障电流，并且该程序由本发明的说明性实施例的故障电流检测系统来执行；

图6是说明性的程序的流程图，该程序计算脉冲直流故障电流，并且该程序由本发明的说明性实施例的故障电流检测系统来执行；

图7是断路器的方框图，该断路器通过硬件来实现，并且当检测到故障电流时，该断路器防止向电气设备提供的能量；和

图8是纤维性颤动限度曲线和防止火灾限度曲线的示例的曲线图。

具体实施方式

下面的对于优选实施例的说明公开了具体的结构、元件和处理步骤。然而，优选实施例仅是本发明的示例，由此，下面所说明的具体特征仅用于更加容易地说明该实施例，并且提供对于本发明的整体理解。相应地，本领域的技术人员容易地认识到本发明不局限于下面所述的具体实施例。而且，为了简洁，对于本领域的技术人员熟知的用于本发明的不同结构、元件和步骤的说明被省略。

在图1中示出根据本发明的说明性实施例的故障电流检测系统的结构的示例。如图所示，该系统包括：求和电流变压器20、控制器30和开关40。导线网络10形成求和电流变压器20的初级绕组并且通过开关40与电气设备相连接。在导线网络10中的互连结构、求和电流变压器20、和开关40最好与图7所示的相应的元件相似，并且出于简洁的原因不再详细地说明。

控制器30从求和电流变压器20接收检测信号，并且该检测信号相应于在导线网络10上所产生的故障电流I_f。基于该检测信号，控制器30确定存在何种故障电流以及故障电流的严重程度。然后，控制器30向开关40输出控制信号，以便在需要的情况下，指令开关40阻止向电气设备提供故障电流I_f。

通过软件程序来控制控制器30的操作。可通过只读存储器(“ROM”)、随机存取存储器(“RAM”)、软盘、硬盘、光盘、载波(例如：通过因特网发送的载波，电视信号的垂直消隐间隔等)、或者其它计算机可读介质，向控制器30提供软件程序。在图2-6中的流程图中示出由控制器30执行的软件程序的例程的说明性的实施例。

如图2所示，控制器30生成作为时间函数的故障电流I_f的图像。可以通过连续地测量作为连续时间函数的故障电流I_f的值，或者通过测量离散时间点的故障电流的值来确定故障电流I_f的图像。一旦确定故障电流I_f的图像，控制器30计算一个或者多个下面的值(步骤S190)：

I_Δeff：故障电流的有效值

-：如果故障电流存在，该故障电流的负半波的幅度

+：如果故障电流存在，该故障电流的正半波的幅度

T：故障电流的周期

f：故障电流的频率

同时，可从故障电流I_f的图像中直接地测量故障电流I_f的频率。另一方面，可测量故障电流I_f的周期T，并且故障电流I_f的频率f可从周期T中计算。对于本领域的技术人员来说，通过阅读说明书，用于确定上述值的适合的算法是众知的，由此，出于简洁的考虑不对于该算法进行说明。

在确定上述值之后，控制器30判断故障电流I_f的频率f是否大于或等于阈值频率(例如500Hz)(步骤S200)。假如频率f大于或等于500Hz，则控制器30断定故障电流I_f是高频故障电流，该高频故障电流可引起用户的心室纤维性颤动或者在电气系统中的火灾(步骤S210)。先前结合图8说明了将引起心室纤维性颤动和火灾的故障电流I_f的不同频率和电流值的示例。此外，阈值频率的值不局限于500Hz，并且依赖于所采用检测系统的具体特性和特殊的应用。

在识别故障电流I_f是高频故障电流之后，控制器30判定该故障电流的频率f是否小于1kHz(步骤S220)。假如频率f是小于1kHz(并且大于500Hz)，则控制器30判定故障电流I_f的值不可能超过图8所示的纤维性颤动限度曲线G1。具体地说，假如故障电流I_f的频率f的值在500Hz和1kHz之间，则在故障电流I_f的值位于纤维性颤动限度曲线G1之下的条件下，故障电流I_f将不引起心室纤维性颤动和火灾。相应地，控制器30基于纤维性颤动限度曲线G1设定触发电流I_Δtrigger，并且根据具体的应用与标准设定触发时间t_Δtrigger(步骤S230)。假如故障电流I_f超过触发电流I_Δtrigger的状态持续了一段时间，该时间大于或者等于触发时间t_Δtrigger，则控制器30输出控制信号以指令开关40阻断向电气设备提供电能。触发电流I_Δtrigger最好基于下面的等式确定：

                     I_Δtrigger＝A*LC    (1)

其中A是在0.5和1.0之间取值的参数，并且LC表示图8所示的纤维性颤动限度曲线G1。这样，如图8所示，假如故障电流I_f的频率f等于600Hz，则触发电流I_Δtrigger大致等于A*280mA。而且，将触发时间t_Δtrigger设定等于参数T₂，该参数T₂由故障电流检测系统的具体应用和特性来确定。在具体的示例中，触发时间t_Δtrigger在10ms和300ms之间取值。

另一方面，假如在步骤S220中判定故障电流I_f的频率f大于或者等于1kHz，则控制器30判定故障电流I_f的值不能超过图8所示的防止火灾限度曲线G2。具体地说，假如故障电流I_f的频率的值大于或者等于1kHz，则在故障电流I_f的值位于防止火灾限度曲线G2之下的条件下，故障电流I_f不能引起心室纤维性颤动或者火灾。相应地，控制器30基于限度曲线G2设定触发电流I_Δtrigger，并且根据具体的应用与标准设定触发时间t_Δtrigger(步骤S240)。在本实施例中，因为对于频率高于1kHz来讲，只要故障电流I_f小于大约420mA火灾(和心室纤维性颤动)就不会发生，所以控制器30设定触发电流I_Δtrigger等于420mA。同时，在本实施例中，将触发时间t_Δtrigger设定为参数T₁，该参数T₁最好在50ms和500ms之间取值。

在步骤S200中，假如故障电流I_f的频率f小于500Hz，则如图3所示的程序，控制器30对于故障电流I_f的类型进行判定。具体地说，控制器30判定故障电流是否为交流故障电流(步骤S300)。假如当故障电流I_f的负向幅度值-小于或者等于正向幅度值+时故障电流I_f的负向幅度值-大于或者等于故障电流I_f的正向幅度值+乘以分数Z，则判定该故障电流为交流故障电流。即，假如下面的等式满足，则判定故障电流是交流故障电流：

                  对于  |-|≤|+|：    (2)

                        |-|≥Z*|+|

预定分数Z的值基于故障电流检测系统的具体应用和特性，并且在本实施例中，预定分数Z的值在0.1和0.2之间。

此外，假如当负向幅度值-大于正向幅度值+时正向幅度值+大于或者等于负向幅度值-乘以分数Z，则判定该故障电流I_f也为交流故障电流。即，假如下面的等式满足，则判定故障电流I_f是交流故障电流：

                  对于  |-|＞|+|：      (3)

                        |+|≥Z*|-|

假如判定故障电流I_f为交流故障电流，则执行图4所示的交流故障电流触发程序(步骤S310)。如图4所示，控制器30判定故障电流I_f的有效值I_Δeff是否满足如下关系：

                   I_Δeff≥B*1安培  (4)

其中B是在1和500之间取值的参数(步骤S400)。基于使用故障电流检测系统的具体应用和环境标准来确定参数B的值。假如故障电流I_f的有效值I_Δeff满足关系(4)，则控制器30根据第一交流故障电流(“AFC”)触发程序(即“500A”AFC触发程序)输出控制信号以阻止向电气设备提供能量(步骤S410)。在触发程序中，根据具体的应用和标准来确定触发电流I_Δtrigger和触发时间t_Δtrigger。

另一方面，假如故障电流I_f的有效值I_Δeff不满足关系(4)，则控制器30判断故障电流I_f的有效值I_Δeff是否满足如下关系：

                        I_Δeff≥5*LC  (5)

其中项LC相应于图8所示的纤维性颤动限度曲线G1(步骤S420)。具体地说，项LC表示在故障电流I_f的频率f处限度曲线G1的值。假如故障电流I_f的有效值I_Δeff满足关系(5)，则控制器30根据第二AFC触发程序(即“5*LC”AFC触发程序)输出控制信号以阻止向电气设备提供能量(步骤S430)。在触发程序中，根据具体的应用和标准来确定触发电流I_Δtrigger和触发时间t_Δtrigger。

然而，假如故障电流I_f的有效值I_Δeff不满足关系(5)，则控制器30判断故障电流I_f的有效值I_Δeff是否满足如下关系：

                        I_Δeff≥2*LC  (6)

(步骤S440)。假如故障电流I_f的有效值I_Δeff满足关系(6)，则控制器30根据第三AFC触发程序(即“2*LC”AFC触发程序)输出控制信号以阻止向电气设备提供能量(步骤S450)。在触发程序中，根据具体的应用和标准来确定触发电流I_Δtrigger和触发时间t_Δtrigger。

假如故障电流I_f的有效值I_Δeff不满足关系(6)，则控制器30判断故障电流I_f的有效值I_Δeff是否满足如下关系：

                       I_Δeff≥C*LC  (7)

其中基于故障电流保护电路的具体操作条件和应用，参数C在0.5和1.0之间取值(步骤S460)。假如故障电流I_f的有效值I_Δeff满足关系(7)，则控制器30根据第四AFC触发程序(即“1*LC”AFC触发程序)输出控制信号以阻止向电气设备提供能量(步骤S470)。在触发程序中，根据故障电流检测系统的具体应用和特征来确定触发电流I_Δtrigger和触发时间t_Δtrigger。

假如故障电流I_f的有效值I_Δeff不满足关系(7)，则控制器30输出消息以通知用户或者操作者：故障电流检测系统没有被激活，并且可以存储故障电流I_f的有效值I_Δeff(步骤S480)。然后，控制器30进入步骤S190(图2)以更新关于故障电流I_f的测量值并且完成图2所示的剩余的步骤(步骤S490)。

假如在步骤S300中控制器30判定故障电流I_f不是交流故障电流(图3)，则控制器30判定该故障电流I_f是否为平滑直流故障电流(步骤S320)。具体地说，控制器30判断是否满足下面条件之一：(1)故障电流的负向幅度值-小于或者等于故障电流I_f的有效值I_Δeff的Y倍或者(2)正向幅度值+小于或者等于故障电流I_f的有效值I_Δeff的Y倍。即，假如下述关系满足，则控制器30确定故障电流I_f是平滑直流故障电流：

             |-|≤Y*I_Δeff；

                             或者 (8)

             |+|≤Y*I_Δeff

乘数Y的值也是基于故障电流检测系统的具体应用和特性，并且在本实施例中，乘数Y在1.1和1.2之间取值。

假如确定故障电流I_f为平滑直流故障电流，则如图5所示执行平滑直流故障电流触发程序(步骤S330)。如图5所示，控制器30判定故障电流I_f的有效值I_Δeff是否满足如下关系：

                       I_Δeff≥F*1安培  (9)

其中F是在1和500之间取值的参数(步骤S500)。基于具体的应用和标准来确定参数F的值。假如故障电流I_f的有效值I_Δeff满足关系(9)，则控制器30根据第一平滑直流故障电流(“SDFC”)触发程序(即“500A”SDFC触发程序)输出控制信号以阻止向电气设备提供能量(步骤S510)。在触发程序中，根据具体的应用和标准来确定触发电流I_Δtrigger和触发时间t_Δtrigger。

另一方面，假如故障电流I_f的有效值I_Δeff不满足关系(9)，则控制器30判断故障电流I_f的有效值I_Δeff是否满足如下关系：

                     I_Δeff≥5*2*I_Δn    (10)

其中I_Δn等于断路器的额定剩余电流(或者标称故障电流)。电流I_Δn等于值LC_f(50)，其中LC_f(50)等于在频率f等于50Hz处限度曲线G1的值(步骤S520)。假如故障电流I_f的有效值I_Δeff满足关系(10)，则控制器30根据第二SDFC触发程序(即“5*2*I_Δn”SDFC触发程序)输出控制信号以阻止向电气设备提供能量(步骤S530)。在触发程序中，根据故障电流检测系统具体应用和特性来确定触发电流I_Δtrigger和触发时间t_Δtrigger。

然而，假如故障电流I_f的有效值I_Δeff不满足关系(10)，则控制器30判断故障电流I_f的有效值I_Δeff是否满足如下关系：

                      I_Δeff≥2*2*I_Δn  (11)

(步骤S540)。假如故障电流I_f的有效值I_Δeff满足关系(11)，则控制器30根据第三SDFC触发程序(即“2*2*I_Δn”SDFC触发程序)输出控制信号以阻止向电气设备提供能量(步骤S550)。在触发程序中，根据具体的应用和标准来确定触发电流I_Δtrigger和触发时间t_Δtrigger。

假如故障电流I_f的有效值I_Δeff不满足关系(11)，则控制器30判断有效值I_Δeff是否满足如下关系：

                        I_Δeff≥G*I_Δn  (12)

其中参数G等于在0.5和2之间的值，并且是基于故障电流检测系统的具体操作条件和特点的(步骤S560)。假如故障电流I_f的有效值I_Δeff满足关系(12)，则控制器30根据第四SDFC触发程序(即“1*I_Δn”SDFC触发程序)输出控制信号以阻止向电气设备提供能量(步骤S570)。在触发程序中，根据具体的应用和标准来确定触发电流I_Δtrigger和触发时间t_Δtrigger。

假如故障电流I_f的有效值I_Δeff不满足关系(12)，则控制器30可输出消息以通知用户或者操作者：检测系统没有被激活，并且可以存储故障电流I_f的有效值I_Δeff(步骤S580)。然后，控制器30进入步骤S190(图2)以更新关于故障电流I_f的测量值并且完成图2所示的剩余的步骤(步骤S590)。

假如在步骤S320中控制器30判定故障电流不是平滑直流故障电流(图3)，则判定该故障电流是脉冲直流故障电流，并且执行如图6所示的脉冲直流故障电流触发程序(步骤S340)。如图6所示，控制器30判定故障电流I_f的有效值I_Δeff是否满足如下关系：

                       I_Δeff≥D*1安培  (13)

其中D是在1和500之间取值的参数(步骤S600)。基于故障电流检测电路的具体应用和特点来确定参数D的值。假如故障电流I_f的有效值I_Δeff满足关系(13)，则控制器30根据第一脉冲直流故障电流(“PDFC”)触发程序(即“500A”PDFC触发程序)输出控制信号以阻止向电气设备提供能量(步骤S610)。在触发程序中，根据具体的应用和标准来确定触发电流I_Δtrigger和触发时间t_Δtrigger。

另一方面，假如故障电流I_f的有效值I_Δeff不满足关系(13)，则控制器30判断该有效值I_Δeff是否满足如下关系：

                      I_Δeff≥5*1.4*LC  (14)

(步骤S620)。假如故障电流I_f的有效值I_Δeff满足关系(14)，则控制器30根据第二PDFC触发程序(即“5*1.4*LC”PDFC触发程序)输出控制信号以阻止向电气设备提供能量(步骤S630)。在触发程序中，根据具体的应用和标准来确定触发电流I_Δtrigger和触发时间t_Δtrigger。

然而，假如故障电流I_f的有效值I_Δeff不满足关系(14)，则控制器30判断该有效值I_Δeff是否满足如下关系：

                      I_Δeff≥2*1.4*LC  (15)

(步骤S640)。假如故障电流I_f的有效值I_Δeff满足关系(15)，则控制器30根据第三PDFC触发程序(即“2*1.4*LC”PDFC触发程序)输出控制信号以阻止向电气设备提供能量(步骤S650)。在触发程序中，根据具体的应用和标准来确定触发电流I_Δtrigger和触发时间t_Δtrigger。

假如故障电流I_f的有效值I_Δeff不满足关系(15)，则控制器30判断该有效值I_Δeff是否满足如下关系：

                        I_Δeff≥E*LC  (16)

其中基于故障电流检测系统的具体操作条件和特点，参数E在0.5和1.4之间取值(步骤S660)。。假如该有效值I_Δeff满足关系(16)，则控制器30根据第四PDFC触发程序(即“LC”PDFC触发程序)输出控制信号以阻止向电气设备提供能量(步骤S670)。在触发程序中，根据具体的应用和标准来确定触发电流I_Δtrigger和触发时间t_Δtrigger。

假如故障电流I_f的有效值I_Δeff不满足关系(16)，则控制器30可以输出消息以通知用户或者操作者：故障电流检测系统没有被激活，并且可以存储故障电流I_f的有效值I_Δeff(步骤S680)。然后，控制器30进入步骤S190(图2)以更新关于故障电流I_f的测量值并且完成图2所示的剩余的步骤(步骤S690)。

如上所述，控制器30通过软件确定故障电流I_f的类型和故障电流I_f的严重程度。因此，从相对简单和便宜的硬件中可大批量地制造控制器30。此外，因为在程序中所使用的不同的参数存储在软件中，所以用户可以容易地改进和更改该参数。其结果是，可如此容易地改进控制器30，从而可兼容在许多不同种的工作条件下工作的许多不同的电气设备。

此外，如上所述，控制器30存储不同的触发时间t_Δtrigger，并且在软件程序中使用该触发时间t_Δtrigger，以保证不激活故障电流检测系统，否则会不必要地阻断输入电气设备的输入信号。例如，假如在相对短时间段期间产生暂时的、瞬时的漏电流，并且将该漏电流提供给电气设备，则因为漏电流的持续时间比各种的触发时间t_Δtrigger短，所以控制器30不触发保护电路。其结果是，电气设备的工作不受影响或者不被打断，并且电气设备的工作效率明显提高。

上文提供优选实施例的说明，使本领域的技术人员可以使用本发明。而且，对于本领域的技术人员来讲对于这些实施例的不同的改进是明显的，并且在不使用发明能力的条件下，此处所定义的一般原则和具体范例可应用到其它实施例上。例如，上述范例提到具有具体值或者值的范围的参数，并且提到检测故障电流具体类型的程序。然而，本发明不局限于具有这样的值的这样的参数，并且不局限于检测这样的故障电流。因此，本发明不期望局限于此处所说明的实施例，而是与由权利要求书及其等价物的限制所定义的最宽的范围相符合。