电力工业的快速发展给人们的生活带来了翻天覆地的变化,与电能相关的生活场合,触电事故常常发生。当自然环境因素发生变化、电网装备水平较低、电气设备使用不当时,剩余电流保护装置会出现误动作或拒动,从而引发火灾或触电伤亡事故,对人民的财产和生命安全造成了极大的影响。现有的剩余电流保护装置是以总剩余电流值作为跳闸依据,忽略了触电电流的大小,导致保护装置存在动作死区。为了解决剩余电流保护装置误动和拒动问题,提高保护装置工作的准确性,本文以触电电流为切入口,开展人体系统模型构建和人体触电电流分析的研究,从而研制基于触电电流动作的剩余电流保护装置。首先研究人体的阻抗特性。在大多数的低压触电事故中,流经人体的电流与阻抗有关,通过生物体触电试验获取信号波形和数据,再利用Debye方程研究人体组织的电参数。然后构建三维人体模型进行触电仿真。采用差分图像法提取构建人体模型所需的特征点,在ANSYS平台下,采用自底向上实体建模方法实现人体模型构建。通过快速傅里叶变换对触电信号的时频域特性进行分析,得到信号在各个频率的幅值分布,将三维人体模型接到触电电路中得到人体不同频率下的电流密度大小。最后设计新型剩余电流动作保护器。根据电流密度大小设计基于C8051F410为芯片的剩余电流动作保护器,通过硬件系统的复位电路、电源电路、脱扣器驱动电路和信号调理电路等完成外围电路的设计。软件系统根据编写的代码实现了各模块的功能,为开发系统提供了重要的技术支持。最后,对剩余电流动作保护器各模块输出信号进行测试验证,试验结果能满足设计要求,该剩余电流保护器件能够根据生物体触电电流的设计阈值而可靠动作。