電源mov防雷器失效故障電流周波監(jiān)測裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種電源MOV防雷器失效故障電流周波監(jiān)測裝置，其特征在于：包括防雷器接地電流檢測傳感器，防雷器接地電流檢測傳感器串接信號濾波放大模塊，信號濾波放大模塊再串接脈沖形成模塊，脈沖形成模塊的輸出端分為兩路，一路經(jīng)由計(jì)時(shí)復(fù)位閘門模塊連接脈沖步進(jìn)計(jì)數(shù)模塊，另一路則直接連接脈沖步進(jìn)計(jì)數(shù)模塊，脈沖形成模塊連接斷路器脫扣驅(qū)動(dòng)模塊。本實(shí)用新型即能滿足阻斷電源暫態(tài)過電壓引發(fā)工頻故障持續(xù)小電流對SPD危害，又確保在雷擊沖擊大電流下不誤動(dòng)作使SPD脫離電網(wǎng)的兩種相互制約需求的保護(hù)技術(shù)要求。
【專利說明】電源MOV防雷器失效故障電流周波監(jiān)測裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種新型應(yīng)用于電源MOV防雷器失效在線監(jiān)測和防雷器前端保護(hù)裝置，屬于工頻電源防雷器保護(hù)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]防雷器又稱為浪涌保護(hù)器(以下簡稱為SPD)廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各行各業(yè)中。在供配電的電源設(shè)備中更多地配備了包含有氧化壓敏電阻(以下簡稱為MOV)電源防雷器，按不同需要跨接于工頻電源相間及對地之間(L-L，L-N, L-PE, N-PE);承擔(dān)著泄放雷擊電流，抑制電網(wǎng)中間的浪涌過電壓發(fā)生，改善電源供電質(zhì)量，保護(hù)電器設(shè)備的安全運(yùn)行重要任務(wù)。
[0003]但隨著防雷器的廣泛和長期在各個(gè)領(lǐng)域中運(yùn)用，SPD自身燒毀引發(fā)火災(zāi)事故和連續(xù)雷擊防護(hù)失效的問題日漸凸顯，給國家和企業(yè)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。
[0004]SPD自身燒毀引發(fā)的火災(zāi)事故，經(jīng)現(xiàn)場考證和分析，多見在電網(wǎng)出現(xiàn)過電壓故障時(shí)亥IJ，此類電網(wǎng)過電壓發(fā)生有別于瞬間雷擊感應(yīng)過電壓，持續(xù)發(fā)生、能量無限，是Sro無法吸收消除的。一旦超過sro最大運(yùn)行持續(xù)電壓，就會(huì)加速sro的Mov劣化，引發(fā)工頻故障電流持續(xù)通過spd，使sro受損發(fā)熱，嚴(yán)重時(shí)將發(fā)生燒毀事故，釀成災(zāi)害。
[0005]連續(xù)雷擊防護(hù)失效事故易見于防雷器意外脫離被保護(hù)電網(wǎng)線路，使電網(wǎng)失去對雷擊過電壓、雷擊電流進(jìn)行限壓泄流的裝置保護(hù)，造成設(shè)備人身事故發(fā)生。
[0006]為此，防雷規(guī)范中要求對電源防雷器應(yīng)用前置熔斷器或斷路器實(shí)現(xiàn)前端過流保護(hù)，能在防雷器出現(xiàn)硬性持續(xù)短路故障時(shí)迅速切斷與電源線路的連接，避免電源系統(tǒng)保護(hù)開關(guān)出現(xiàn)越級跳閘，造成大面積停電事故。同時(shí)前端過流保護(hù)裝置也應(yīng)能阻斷電源暫態(tài)過電壓引發(fā)工頻故障持續(xù)電流，防止事故擴(kuò)大。
[0007]但在實(shí)際應(yīng)用中，常規(guī)的電源防雷器前端過流保護(hù)裝置很難兼顧實(shí)現(xiàn)上述兩方面的保護(hù)功能:電源防雷器前端過流保護(hù)裝置使用的熔斷器或斷路器，通常保護(hù)設(shè)置值均能切除sro硬性持續(xù)短路故障；但是當(dāng)電源系統(tǒng)出現(xiàn)異常電網(wǎng)電壓升高，導(dǎo)致sro啟動(dòng)亞導(dǎo)通，出現(xiàn)故障的工頻的持續(xù)電流時(shí)，由于sro亞導(dǎo)通電阻的限流作用，電源電流往往達(dá)不到前端過流保護(hù)裝置熔斷器或斷路器的快速切斷值，而延續(xù)的電源故障電流能量足以致使SPD過熱起火燃燒；另外如將熔斷器或斷路器的保護(hù)速斷電流設(shè)置值調(diào)小，以滿足故障的工頻的持續(xù)電流脫扣值時(shí)，雷擊的沖擊電流又會(huì)造成保護(hù)裝置速斷，是sro脫離電網(wǎng)，導(dǎo)致后續(xù)雷擊防護(hù)失效的故障。上述情況使前端過流保護(hù)裝置整定值設(shè)定處于兩難之地。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本實(shí)用新型的目的是提供一種確保sro安全運(yùn)行，杜絕SPD自燃事故發(fā)生的裝置。
[0009]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的一個(gè)技術(shù)方案是提供了一種電源MOV防雷器失效故障電流周波監(jiān)測裝置，其特征在于:包括接入防雷器組接地回路用以監(jiān)測接地泄放電流的防雷器接地電流檢測傳感器，防雷器接地電流檢測傳感器串接信號濾波放大模塊，信號濾波放大模塊再串接脈沖形成模塊，由脈沖形成模塊根據(jù)防雷器接地電流檢測傳感器獲取的接地泄放電流產(chǎn)生脈沖信號，脈沖形成模塊的輸出端分為兩路，一路經(jīng)由計(jì)時(shí)復(fù)位閘門模塊連接脈沖步進(jìn)計(jì)數(shù)模塊，另一路則直接連接脈沖步進(jìn)計(jì)數(shù)模塊，脈沖形成模塊連接斷路器脫扣驅(qū)動(dòng)模塊，脈沖步進(jìn)計(jì)數(shù)模塊由計(jì)時(shí)復(fù)位閘門模塊控制僅在檢測到脈沖形成模塊輸出至少連續(xù)三個(gè)周期的脈沖信號后向斷路器脫扣驅(qū)動(dòng)模塊輸出脫扣信號，由斷路器脫扣驅(qū)動(dòng)模塊根據(jù)該脫扣信號控制連接在防雷器組前端的防雷器前端保護(hù)斷路器進(jìn)行脫扣動(dòng)作。
[0010]優(yōu)選地，所述計(jì)時(shí)復(fù)位閘門模塊選用延時(shí)器來實(shí)現(xiàn)；所述脈沖步進(jìn)計(jì)數(shù)模塊選用可復(fù)位的脈沖步進(jìn)計(jì)數(shù)器來實(shí)現(xiàn)，由延時(shí)器向脈沖步進(jìn)計(jì)數(shù)器給出復(fù)位信號。
[0011]本實(shí)用新型運(yùn)用步進(jìn)計(jì)數(shù)技術(shù)，對流經(jīng)SPD的電流進(jìn)行甄別，對于非周期性雷擊過電壓通過的瞬間較大的脈沖電流進(jìn)行屏蔽，而對連續(xù)周期通過SPD的故障工頻較小電流進(jìn)行計(jì)數(shù)，一旦達(dá)到保護(hù)門值(3?5周期脈沖)立即響應(yīng)，輸出脫扣動(dòng)作信號，確保sro安全運(yùn)行，杜絕SPD自燃事故的發(fā)生。
[0012]本實(shí)用新型即能滿足阻斷電源暫態(tài)過電壓引發(fā)工頻故障持續(xù)小電流對sro危害，又確保在雷擊沖擊大電流下不誤動(dòng)作使sro脫離電網(wǎng)的兩種相互制約需求的保護(hù)技術(shù)要求，實(shí)現(xiàn)具備全方位保護(hù)功能的防雷器前端保護(hù)技術(shù)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型提供的一種電源MOV防雷器失效故障電流周波監(jiān)測裝置的系統(tǒng)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]為使本實(shí)用新型更明顯易懂，茲以優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。
[0015]如圖1所示，防雷器組sro —般經(jīng)由防雷器前端保護(hù)斷路器DKl接入電網(wǎng)，而本實(shí)用新型提供的一種電源MOV防雷器失效故障電流周波監(jiān)測裝置包括接入防雷器組sro接地回路用以監(jiān)測接地泄放電流的防雷器接地電流檢測傳感器MC4，防雷器接地電流檢測傳感器MC4串接信號濾波放大模塊KDV1，信號濾波放大模塊KDVl再串接脈沖形成模塊MC1，由脈沖形成模塊MCl根據(jù)防雷器接地電流檢測傳感器MC4獲取的接地泄放電流產(chǎn)生脈沖信號，脈沖形成模塊MCl的輸出端分為兩路，一路經(jīng)由計(jì)時(shí)復(fù)位閘門模塊TDRl連接脈沖步進(jìn)計(jì)數(shù)模塊MB1，另一路則直接連接脈沖步進(jìn)計(jì)數(shù)模塊MB1，脈沖形成模塊MCl連接斷路器脫扣驅(qū)動(dòng)模塊DK01，脈沖步進(jìn)計(jì)數(shù)模塊MBl由計(jì)時(shí)復(fù)位閘門模塊TDRl控制僅在檢測到脈沖形成模塊MCl輸出至少連續(xù)三個(gè)周期的脈沖信號后向斷路器脫扣驅(qū)動(dòng)模塊DKOl輸出脫扣信號，由斷路器脫扣驅(qū)動(dòng)模塊DKOl根據(jù)該脫扣信號控制連接在防雷器組sro前端的防雷器前端保護(hù)斷路器DKl進(jìn)行脫扣動(dòng)作。
[0016]其中，計(jì)時(shí)復(fù)位閘門模塊TDRl選用延時(shí)器來實(shí)現(xiàn)；所述脈沖步進(jìn)計(jì)數(shù)模塊MBl選用可復(fù)位的脈沖步進(jìn)計(jì)數(shù)器來實(shí)現(xiàn)，由延時(shí)器向脈沖步進(jìn)計(jì)數(shù)器給出復(fù)位信號。
[0017]在本實(shí)施例中，電網(wǎng)的工頻頻率為50Hz。采用上述裝置的電源MOV防雷器失效故障電流周波監(jiān)測方法，其步驟為:
[0018]第一步、由脈沖形成模塊MCl根據(jù)防雷器接地電流檢測傳感器MC4獲取的接地泄放電流產(chǎn)生脈沖信號，其中，當(dāng)發(fā)生雷擊時(shí)，接地泄放電流為瞬時(shí)大電流信號，此時(shí)，脈沖形成模塊MCl產(chǎn)生單次脈沖信號；當(dāng)產(chǎn)生工頻故障持續(xù)小電流時(shí)，接地泄放電流為電網(wǎng)工頻故障電流，此時(shí)，脈沖形成模塊MCl產(chǎn)生電網(wǎng)工頻規(guī)律的工頻脈沖信號，該工頻脈沖信號的周期為T1=ZOms ；
[0019]第二步、將計(jì)時(shí)復(fù)位閘門模塊TDRl選用延時(shí)器來實(shí)現(xiàn)，該延時(shí)器的延時(shí)時(shí)長為T2,T2=5X 20=100ms,將脈沖步進(jìn)計(jì)數(shù)模塊MBl選用可復(fù)位的脈沖步進(jìn)計(jì)數(shù)器來實(shí)現(xiàn),將該脈沖步進(jìn)計(jì)數(shù)器設(shè)定為統(tǒng)計(jì)到有3-4個(gè)連續(xù)周期的脈沖信號后，向斷路器脫扣驅(qū)動(dòng)模塊DKOl輸出脫扣信號；
[0020]計(jì)時(shí)復(fù)位閘門模塊TDRl與脈沖步進(jìn)計(jì)數(shù)模塊MBl同步檢測到脈沖信號的第一個(gè)脈沖，計(jì)時(shí)復(fù)位閘門模塊TDRl開始計(jì)時(shí)，同時(shí)，脈沖步進(jìn)計(jì)數(shù)模塊MBl開始檢測脈沖信號的連續(xù)周期數(shù)；若脈沖形成模塊MCl產(chǎn)生單次脈沖信號，則脈沖步進(jìn)計(jì)數(shù)模塊MBl僅能檢測到一個(gè)脈沖周期，計(jì)時(shí)復(fù)位閘門模塊TDRl在達(dá)到設(shè)定的延時(shí)時(shí)長T2后向脈沖步進(jìn)計(jì)數(shù)器給出復(fù)位信號，脈沖步進(jìn)計(jì)數(shù)器清零，重新等待下一個(gè)脈沖信號的輸入；
[0021]若脈沖形成模塊MCl產(chǎn)生工頻脈沖信號，則脈沖步進(jìn)計(jì)數(shù)模塊MBl在檢測到連續(xù)3-4個(gè)連續(xù)周期的脈沖信號后向斷路器脫扣驅(qū)動(dòng)模塊DKOl輸出脫扣信號，此時(shí)，計(jì)時(shí)復(fù)位閘門模塊TDRl還未達(dá)到設(shè)定的延時(shí)時(shí)長T2,由斷路器脫扣驅(qū)動(dòng)模塊DKOl根據(jù)該脫扣信號控制連接在防雷器組SH)前端的防雷器前端保護(hù)斷路器DKl進(jìn)行脫扣動(dòng)作，完成防雷器組SPD智能前端保護(hù)功能。
[0022]本實(shí)用新型在監(jiān)測到防雷器MOV失效時(shí)產(chǎn)生故障工頻漏電流后，能限制在3-5個(gè)電源周波期內(nèi)響應(yīng)動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)防雷器前端保護(hù)開關(guān)即時(shí)脫扣，防止故障擴(kuò)大；同時(shí)專用電子模塊能鑒別且屏蔽防雷器在雷擊時(shí)經(jīng)過MOV的數(shù)十千安培脈沖電流而不誤動(dòng)作；確保良品MOV的防雷器正常穩(wěn)定的防雷保護(hù)功能。
【權(quán)利要求】
1.一種電源MOV防雷器失效故障電流周波監(jiān)測裝置，其特征在于:包括接入防雷器組(SPD)接地回路用以監(jiān)測接地泄放電流的防雷器接地電流檢測傳感器(MC4)，防雷器接地電流檢測傳感器(MC4)串接信號濾波放大模塊(KDVl)，信號濾波放大模塊(KDVl)再串接脈沖形成模塊(MCl)，由脈沖形成模塊(MCl)根據(jù)防雷器接地電流檢測傳感器(MC4)獲取的接地泄放電流產(chǎn)生脈沖信號，脈沖形成模塊(MCl)的輸出端分為兩路，一路經(jīng)由計(jì)時(shí)復(fù)位閘門模塊(TDRl)連接脈沖步進(jìn)計(jì)數(shù)模塊(MBl)，另一路則直接連接脈沖步進(jìn)計(jì)數(shù)模塊(MBl)，脈沖形成模塊(MCl)連接斷路器脫扣驅(qū)動(dòng)模塊(DKOl)，脈沖步進(jìn)計(jì)數(shù)模塊(MBl)由計(jì)時(shí)復(fù)位閘門模塊(TDRl)控制僅在檢測到脈沖形成模塊(MCl)輸出至少連續(xù)三個(gè)周期的脈沖信號后向斷路器脫扣驅(qū)動(dòng)模塊(DKOl)輸出脫扣信號，由斷路器脫扣驅(qū)動(dòng)模塊(DKOl)根據(jù)該脫扣信號控制連接在防雷器組(SPD)前端的防雷器前端保護(hù)斷路器(DKl)進(jìn)行脫扣動(dòng)作。
2.如權(quán)利要求1所述的一種電源MOV防雷器失效故障電流周波監(jiān)測裝置，其特征在于:所述計(jì)時(shí)復(fù)位閘門模塊(TDRl)選用延時(shí)器來實(shí)現(xiàn)；所述脈沖步進(jìn)計(jì)數(shù)模塊(MBl)選用可復(fù)位的脈沖步進(jìn)計(jì)數(shù)器來實(shí)現(xiàn)，由延時(shí)器向脈沖步進(jìn)計(jì)數(shù)器給出復(fù)位信號。
【文檔編號】H02H9/04GK203617683SQ201320665203
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月25日
【發(fā)明者】毛協(xié)國, 李正元, 伍先德, 孫中梁, 陳偉, 劉余平 申請人:上海臻和防雷電氣技術(shù)有限責(zé)任公司