專利名稱：低壓電網(wǎng)剩余電流控制監(jiān)測式保護器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種應(yīng)用在6、 10KV配電變壓器低壓側(cè)線路漏 電總保護器，具體的說，涉及一種控制監(jiān)測低壓電網(wǎng)剩余電流保護器。
背景技術(shù)：
目前，按照電力系統(tǒng)低壓技術(shù)規(guī)程要求，在6， IOKV配電變壓器 低壓側(cè)普遍安裝了各種類型的剩余電流動作保護裝置，但在實際運行 中，該類保護裝置的保護效果卻不太理想，主要原因是當人體碰觸線 路上的相線接地時，人體所承受電壓為相對地電位，通過人體的電流 大小取決于人體自身情況(如身高、年齡、胖瘦、健康情況等)以及 觸電地點的環(huán)境(如土壤電阻率，空氣濕度，水中或高空中等)； 能否保證人身安全還與保護器的動作靈敏度、跳閘時間有關(guān)，由于這 些情況的存在，很難保證人身觸電后的安全；又如低壓電網(wǎng)常發(fā)生-些瞬時故障，如遇惡劣天氣、刮大風(fēng)樹枝碰線等，都將會造成保護器 頻繁動作跳閘；
當前，現(xiàn)有技術(shù)不能對運行中的低壓配網(wǎng)線路的絕緣情況帶電 監(jiān)測，只有發(fā)生故障停電才能知道，不能提前處理，若發(fā)生相線接地 或零線斷線或?qū)Ь€絕緣嚴重降低時，査找、檢測故障點也比較困難， 費時費工，效果也不理想，致使供電可靠性降低，影響社會生產(chǎn)生活 和人們的日常生活用電，特別是廣大農(nóng)村電網(wǎng)更為嚴重；在種種無奈的，這無形中增加了電力職工的勞動強度，也影響電力企業(yè)的形象。 為了解決以上問題，人們一直在尋求一種理想的技術(shù)解決方案。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，從而提供一種設(shè)計 科學(xué)、成本低、供電可靠性高、確保人身安全的低壓電網(wǎng)剩余電流控 制監(jiān)測保護器，它克服了現(xiàn)有的剩余電流保護器頻繁跳閘及運行中的 線路絕緣不能檢測的缺陷。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型技術(shù)方案
為包括剩余電流控制電路，零線接地檢測電路，計數(shù)器電路，相線、 零線絕緣在線監(jiān)測電路，過電壓保護器，低壓負荷開關(guān)，以及剩余電 流控制器中的繼電器KE的常開觸頭KE1，常閉觸點KE2。
剩余電流控制電路，包括3個電阻器，分別為R0、 Rl、 R2,3只 二極管分別為VI、 V2、 V3， 一個電容器Cl， 一個比較放大器IC， 1 個晶閘管VS， 1個繼電器KE， 1個按鈕開關(guān)SA，繼電器KE的常閉 觸點KE2;比較放大器IC有4個端頭，分別為1、 2、 3、 4;晶閘管 VS有3個端頭，分別為T1、 T2、 G;電阻器R0—端分別與所述繼電 器KE的常閉KE2觸點一端頭，電阻器Rl、 R2 —端連接，繼電器 KE的常閉觸頭KE2另一端頭串接在配電變壓器T的二次側(cè)繞組中性 點接地線DN中，所述電阻器R0另一端分別與電阻R1另一端頭，二 極管VI正極，V2負極，比較放大器IC的2端頭連接后接地，電阻 R2另一端頭分別與二極管VI負極、V2正極、電容器Cl 一端頭連 接，電容器C1另一端頭連接比較放大器IC的1端頭，比較放大器IC 的4端頭分別與晶閘管Tl端頭，按鈕開關(guān)SA1 —端連接后接地，比較放大器IC的端頭3連接二極管V3負極，V3正極與晶閘管VS的 G連接，晶閘管VS的T2極分別與按鈕開關(guān)SA1另一端，繼電器KE 線圈一端連接，繼電器KE線圈另一端接電源a。
零線接地信號檢測電路包括一個信號源TX，三個電阻器，分 別為R3 、 R4 、 R5 ， 一個電位器RP1， 一個電容器C2;信號源TX 有4個端頭，分別為Tl 、 T2、 T3、 T4，信號源TX第一端頭T1接 電源A,第2端頭T2接電源N,第3端頭T3接電阻R4—端頭，第4 端頭T4接電阻器R3的一端頭，電阻器R3的另一端頭分別與電阻R5 一端頭，電位器RP1 —端頭連接，電阻器R4另一端頭分別與電容器 C2—端，電阻R5另一端連接后接地，作為零線接地檢測信號輸出一 端頭，電位器RP1另一端頭與電容器C2另一端頭連接后作為零線接 地檢測信號輸出另一端頭。
相線、零線絕緣在線監(jiān)測電路，包括4只指示器分別為HL1、HL2、 HL3、 HL4， 5只電阻分別為R6、 R7、 R8、 R9、 RIO， 4只熔斷器分 別為FU1、 FU2、 FU3、 FU4， 一個轉(zhuǎn)換開關(guān)QS， 一個按鈕SA2和 一個毫安表；剩余電流控制器中的繼電器KE的常開觸點KE1，所述 轉(zhuǎn)換開關(guān)有一個動觸頭，5個靜觸頭，分別為a、 b、 c、 n、 o。
其中，所述轉(zhuǎn)換開關(guān)QS的動觸頭與所述毫安表一端連接，所述 按鈕SA2的一端頭與毫安表的另一端連接，按鈕SA2的另一端頭與 電阻器R10—端連接。指示器HL1、 HL2、 HL3、 HL4—端分別與剩 余電流控制器中的繼電器的常開觸點KE1 —端，R10另一端連接， 指示器HL1、 HL2、 HL3 、 HL4的另一端頭分別與電阻R6、 R7、R8、 R9的一端，轉(zhuǎn)換開關(guān)QS的動觸頭a、 b、 c、 n端頭連接，電阻 R6、 R7、 R8、 R9的另一端分別與所述熔斷器FU1、 FU2、 FU3、 FU4 的一端連接，所述熔斷器FU1、 FU2、 FU3、 FU4的另一端分別連接 電源A、 B、 C相線和零線N;剩余電流控制器中的繼電器KE的常 開觸點KE1另一端接接地極。
計數(shù)器電路包括二個電阻Rll、 R12，電位器RP2，計數(shù)器D， 固態(tài)繼電器SSR;其中計數(shù)器D有3個端頭，分別為l、 2、 3，固態(tài) 繼電器SSR有4個端頭，分別為S1、 S2、 S3、 S4;電阻R11—端接 剩余電流信號源M端，Rll另一端接電位器RP2 —端，RP2另- -端 接計數(shù)器D的端頭1 ，計數(shù)器D的端頭2接地，計數(shù)器D的端頭3 接電阻器R12 —端頭，R12另一端頭接固態(tài)繼電器SSR的端頭Sl ， 固態(tài)繼電器SSR端頭S2接地，端頭S4接負荷開關(guān)分離脫扣器電路a， 端頭S3接負荷開關(guān)分離脫扣器電路的b。 本實用新型具有以下優(yōu)點
1. 能夠自動控制低壓電網(wǎng)剩余電流，當人體接觸線路上的相線 時，人體內(nèi)只能通過設(shè)定好的安全電流，無論什么環(huán)境，什么條件都 能確保人身安全，同時線路不跳閘，保持連續(xù)供電，真正實現(xiàn)了安裝 保護器的目的，減少了職工勞動強度，提高了供電可靠性，增加了社 會和企業(yè)的效益。
2. 能夠自動檢測控制零線接地，相線接地故障，避免事故的擴大， 減少了國家的財產(chǎn)損失。
3. 能夠在線路運行時監(jiān)測相線、零線對地絕緣狀態(tài)，及時找出故障所在相，縮短故障處理時間，減少線路對地泄漏電流，降低低壓電
網(wǎng)的電能損失；
4.本裝置結(jié)構(gòu)簡單，構(gòu)思巧妙，設(shè)計科學(xué)合理，使用起來簡單方便。
圖1為本實用新型的電路原理結(jié)構(gòu)方框圖2為本實用新型所述剩余電流控制電路圖3為本實用新型所述零線接地信號檢測電路圖4為本實用新型所述相線、零線絕緣在線監(jiān)測電路圖5為本實用新型所述計數(shù)電路圖
具體實施方式
為使本實用新型的技術(shù)方案更加清楚，
以下結(jié)合附圖對本實用新 型的具體實施方式
作詳細說明。
圖1所示為一種低壓電網(wǎng)剩余電流控制監(jiān)測保護器，包括剩余電 流控制電路l，零線接地檢測電路2，相線，零線絕緣在線監(jiān)測電路 3 ，計數(shù)電路4，配電變壓器T的二次側(cè)繞組中性點接地線DN，避雷 器F，執(zhí)行元件脫扣器5，以及被所述脫扣器5控制的負荷開關(guān)Q; 剩余電流控制器1中的繼電器KE的常開觸點KE1，常閉觸點KE2。
當所控制的低壓電網(wǎng)漏電電流達到電流繼電器KE動作值時 (15mA左右)，該繼電器吸合，常閉觸頭斷開，此時漏電回路斷開， 繼電器常開觸頭閉合后接通相線，零線絕緣監(jiān)測電路，指示出接地線 路具體相。此時電網(wǎng)系統(tǒng)為不接地系統(tǒng)，若線路上發(fā)生人身觸電事故，觸電者只能通過15mA的電流值，又在1 2秒時間電流回路斷開，人 體所承受的電壓、電流都是安全值，保護裝置不跳閘停電。
零線接地檢測器2檢測到零線接地信號后，延時2S后執(zhí)行元件 跳閘(因為零線重復(fù)接地保護器失靈)，確保電網(wǎng)安全。
相線、零線絕緣在線監(jiān)測器3，在剩余電流控制器1斷開變壓器 二次側(cè)中性點接地線后進行檢査，若某相線絕緣嚴重降低時，還可釆 用轉(zhuǎn)換開關(guān)分別接通各線，利用毫安表測出漏電電流值，進行有針對 性檢査，縮短査找接地故障時間。
計數(shù)器電路4，是在相線發(fā)生永久性接地時，剩余電流控制器中 的繼電器重復(fù)吸合，當繼電器第二次吸合后啟動計數(shù)器電路，執(zhí)行跳 閘停電。
圖2為剩余電流控制電路，包括3個電阻器，分別為R0、 Rl、 R2， 3只二極管分別為VI、 V2、 V3， 一個電容器C1， 一個比較放大 器IC， 1個晶閘管VS， 1個繼電器KE, 1個按鈕開關(guān)SA，繼電器 KE的常閉觸點KE2，所述比較放大器IC有4個端頭，分別為1、 2、 3、 4;所述晶閘管VS有3個端頭，分別為Tl、 T2、 G。電阻器R0 一端頭分別與電阻器Rl、 R2，繼電器KE的常閉KE2觸點一端頭連 接，繼電器KE的常閉觸頭KE2另一端頭串接在配電變壓器T的二次 側(cè)繞組中性點接地線DN中，電阻器R0—端頭分別與電阻R1另一端 頭，二極管V1正極，V2負極，比較放大器IC的2端頭連接后接地，電 阻R2另一端頭分別與二極管VI負極、V2正極、電容器Cl 一端頭 連接，電容器C1另一端頭連接比較放大器IC的1端頭，比較放大器IC的4端頭分別與晶閘管Tl端頭，按鈕開關(guān)SA1 —端連接后接地， 比較放大器IC的端頭3連接二極管V3負極，二極管V3正極與晶閘 管VS的G端頭連接，所述晶閘管VS的T2極分別與按鈕開關(guān)SA1 另一端，繼電器KE線圈一端連接，繼電器KE線圈另一端接電源a。
當線路發(fā)生相線接地故障，立即把漏電電流信號通過放大、判 斷，如大于設(shè)定值時導(dǎo)通晶閘管VS，繼電器KE吸合，斷開變壓器屮 性點接地線，接通線路絕緣監(jiān)測電路，指示出那一相線發(fā)生接地。按 鈕開關(guān)SA1用于正常時檢査線路絕緣情況。
圖3為零線接地信號檢測電路包括一個信號源TX，三個電阻 器，分別為R3、 R4、 R5，一個電位器RP1， 一個電容器C2;信號 源TX有4個端頭，分別為T1、 T2、 T3、 T4，信號源TX第一端 頭T1接電源A，第2端頭T2接電源N，第3端頭T3接電阻R4—端 頭，第4端頭T4接電阻器R3的一端頭，電阻器R3的另一端頭分別 與電阻R5—端頭，電位器RP1—端頭連接，電阻器R4另一端頭分別 與電容器C2—端，電阻R5另一端連接后接地，作為零線接地信號輸 出一端頭，電位器RP1另一端頭與所述電容器C2另一端頭連接后作 為零線接地信號輸出另一端頭。當檢測到零線有重復(fù)接地時，立即 發(fā)出信號及斷開電源開關(guān)。
圖4為相線、零線絕緣在線監(jiān)測電路，包括4只指示器分別為 HL1、 HL2、 HL3、、 HL4, 5只電阻分別為R6、 R7、 R8、 R9、 RIO， 4只熔斷器分別為FU1、 FU2、 FU3、 FU4，一個轉(zhuǎn)換開關(guān)QS，一個 按鈕SA2和一個毫安表;剩余電流控制器中的繼電器KE的常開觸點KE1，所述轉(zhuǎn)換開關(guān)有一個動觸頭，5個靜觸頭，分別為a、 b、 c、 n、
轉(zhuǎn)換開關(guān)QS的動觸頭與所述毫安表一端連接，按鈕SA2的--端 頭與毫安表的另一端連接，按鈕SA2的另一端頭與電阻器RIO --端 連接。指示器HL1、 HL2、 HL3、 HL4—端分別與剩余電流控制器屮 的繼電器的常開觸點KE1—端，電阻R10另一端連接，指示器HL1、 HL2、 HL3 、 HL4的另一端頭分別與電阻R6、 R7、 R8、 R9的一端， 轉(zhuǎn)換開關(guān)QS靜觸頭a、 b、 c、 n端頭連接，電阻R6、 R7、 R8、 R9 的另一端分別與熔斷器FU1、 FU2、 FU3、 FU4的一端連接，熔斷器 FU1、 FU2、 FU3、 FU4的另一端分別連接電源A、 B、 C相線和零線 N。剩余電流控制器中的繼電器KE的常開觸點KE1另一端接接地極。
當外線路有一相接地或絕緣嚴重降低時，漏電指示器熄滅，而 零線上的指示燈發(fā)光；要知道各線路的漏電電流大小時，操作轉(zhuǎn)換開 關(guān)QS,按下按鈕SB2就可在毫安表上讀出漏電流的多少，不檢測時 可將QS開關(guān)動觸頭放到空檔0的位置。
該相線、零線絕緣在線監(jiān)測器對低壓設(shè)備維護提供了方便，縮 短了檢修時間，提高了電網(wǎng)的供電可靠性。
圖5為計數(shù)器電路，包括二個電阻Rll、 R12，電位器RP2， 計數(shù)器D，固態(tài)繼電器SSR;計數(shù)器D有3個端頭，分別為1、 2、 3， 固態(tài)繼電器SSR有4個端頭，分別為S1、 S2、 S3、 S4;電阻R11 — 端接剩余電流信號源M端，電阻Rll另一端接電位器RP2—端，RP2 另一端接計數(shù)器D的端頭1，計數(shù)器D的端頭2接地，計數(shù)器D的端頭3接電阻器R12 —端頭，R12另一端頭接固態(tài)繼電器SSR的端 頭S1，固態(tài)繼電器SSR端頭S2接地，端頭S3接負荷開關(guān)分離脫扣 器電路a，端頭S4接負荷開關(guān)分離脫扣器電路的b。當相線永久接 地時，檢測的漏電信號通過繼電器KE重復(fù)吸合，使其KE常閉觸點 KE1進行重復(fù)通斷，此時繼電器在第二次吸合后，接通計數(shù)器執(zhí)行電 路跳閘停電。
最后應(yīng)當說明的是以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù) 方案而作對其限制；盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說 明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解；依然可以對本實用新型的具 體實施方式進行修改或者對部分技術(shù)特征進行等同替換；而不脫離本 實用新型技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型請求保護的技術(shù) 方案范圍當中。
權(quán)利要求1. 一種低壓電網(wǎng)剩余電流控制監(jiān)測式保護器，其特征在于包括剩余電流控制電路，零線接地檢測電路，計數(shù)器電路，相線、零線絕緣在線監(jiān)測電路，過電壓保護器，低壓負荷開關(guān)，以及剩余電流控制器中的繼電器KE的常開觸頭KE1，常閉觸點KE2；所述剩余電流控制電路，包括3個電阻器，分別為R0、R1、R2，3只二極管分別為V1、V2、V3，一個電容器C1，一個比較放大器IC，1個晶閘管VS，1個繼電器KE，1個按鈕開關(guān)SA，所述繼電器KE的常閉觸點KE2；所述比較放大器IC有4個端頭，分別為1、2、3、4，所述晶閘管VS有3個端頭，分別為T1、T2、G；其中，所述電阻R0一端分別與所述繼電器KE的常閉KE2觸點一端頭，所述電阻R1、R2一端頭連接，所述繼電器KE的常閉觸頭KE2另一端頭串接在配電變壓器T的二次側(cè)繞組中性點接地線DN中，所述電阻R0一端分別與所述電阻R1另一端頭，所述二極管V1正極，V2負極，所述比較放大器IC的2端頭連接后接地，所述電阻R2另一端頭分別與所述二極管V1負極、V2正極、所述電容器C1一端頭連接，所述電容器C1另一端頭連接所述比較放大器IC的1端頭，所述比較放大器IC的4端頭分別與所述晶閘管T1端頭，所述按鈕開關(guān)SA1一端連接后接地，所述比較放大器IC的端頭3連接所述二極管V3負極，所述二極管V3正極與所述晶閘管VS的G連接，所述晶閘管VS的T2極分別與所述按鈕開關(guān)AS1另一端，所述繼電器KE線圈一端連接，繼電器KE線圈另一端接電源a。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓電網(wǎng)剩余電流控制監(jiān)測式保護器， 其特征在于所述零線接地信號檢測電路，包括一個信號源TX，三個 電阻器，分別為R3、 R4、 R5，一個電位器RP1， 一個電容器C2;其中，所述信號源TX有4個端頭，分別為:T1、 T2、 T3、 T4,所 述信號源TX端頭Tl接電源A，端頭T2接電源N，端頭T3接電阻 R4—端頭，端頭T4接所述電阻器R3的一端頭，所述電阻器R3的另 —端頭分別與所述電阻R5 —端頭，電位器RP1 —端頭連接，所述電 阻器R4另一端頭分別與所述電容器C2 —端，所述電阻R5另一端連 接后接地，作為零線接地信號輸出一端頭，所述電位器RP1另一端頭 與所述電容器C2另一端頭連接后作為零線接地信號輸出另一端頭。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓電網(wǎng)剩余電流控制監(jiān)測式保護器， 其特征在于:相線、零線絕緣在線監(jiān)測電路，包括4只指示器分別為 HL1、 HL2、 HL3、 HL4， 5只電阻分別為R6、 R7、 R8、 R9、 RIO， 4只熔斷器分別為FU1、 FU2、 FU3、 FU4， 一個轉(zhuǎn)換開關(guān)QS， 一個 按鈕SA2和一個毫安表，剩余電流控制器中的繼電器KE的常開觸點 KE1，所述轉(zhuǎn)換開關(guān)有一個動觸頭，5個靜觸頭，分別為a、 b、 c、 n、 o;其中，所述轉(zhuǎn)換開關(guān)QS的動觸頭與所述毫安表一端連接，所述 按鈕SA2的一端頭與所述毫安表的另一端連接，所述按鈕SA2的另一端頭與所述電阻器R10—端連接，所述指示器HL1、 HL2、 HL3、 HL4 —端分別與所述剩余電流控制器中的繼電器的常開觸點KE1 端，所述電阻R10另一端連接，所述指示器HL1、 HL2、 HL3 、 HL4 的另一端頭分別與所述電阻R6、 R7、 R8、 R9的一端，所述轉(zhuǎn)換開 關(guān)QS靜觸頭a、 b、 c、 n端頭連接，所述電阻R6、 R7、 R8、 R9的另 一端分別與所述熔斷器FU1、 FU2、 FU3、 FU4的一端連接，所述熔 斷器FU1、 FU2、 FU3、 FU4的另一端分別連接電源A、 B、 C相線 和零線N，所述剩余電流控制器中的繼電器KE的常開觸點KE1另一 端接接地極。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓電網(wǎng)剩余電流控制監(jiān)測式保護器， 其特征在于所述計數(shù)器電路包括二個電阻Rll、 R12，電位器RP2， 計數(shù)器D,固態(tài)繼電器SSR;其中，所述計數(shù)器D有3個端頭，分別為l、 2、 3，所述固態(tài)繼 電器SSR有4個端頭，分別為S1、 S2、 S3、 S4;所述電阻R11—端 接剩余電流信號源M端，Rll另一端接所述電位器RP2—端，RP2 另一端接所述計數(shù)器D的端頭1，所述計數(shù)器D的端頭2接地，所 述計數(shù)器D的端頭3接所述電阻器R12 —端頭，R12另一端頭接固 態(tài)繼電器SSR的端頭S1，所述固態(tài)繼電器SSR端頭S2接地，端頭 S4接負荷開關(guān)分離脫扣器電路a，端頭S3接負荷開關(guān)分離脫扣器電 路的b。
專利摘要本實用新型公開了一種低壓電網(wǎng)剩余電流控制監(jiān)測式保護器，主要用于電力系統(tǒng)配電變壓器低壓側(cè)作總線路漏電保護，當?shù)蛪壕€路相線接地時，它通過剩余電流控制器，來控制通過剩余電流回路的電流值大小，達到觸電人不受傷害，線路不跳閘停電，確保用戶連續(xù)供電；該保護器由剩余電流控制電路、零線接地信號檢測電路，計數(shù)電路，相線、零線接絕緣在線監(jiān)測電路，過電壓保護器等組成，具有控制監(jiān)測線路對地絕緣情況，減少低壓電網(wǎng)電能損耗；具有零線重復(fù)接地，相線永久性接地時跳閘斷開電源；在低壓配電網(wǎng)主線路上實現(xiàn)了直接接觸保護，避免了電氣火災(zāi)；具有功能全，保護范圍寬，動作快，成本低，性能可靠等優(yōu)點。
文檔編號H02H3/20GK201243193SQ20082012532
公開日2009年5月20日 申請日期2008年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月3日
發(fā)明者陳家斌 申請人:陳家斌;季 鋼