本技術(shù)屬于配電安全，尤其涉及一種綜合補(bǔ)償裝置的接地保護(hù)單元。

背景技術(shù)：

1、眾所周知，電力系統(tǒng)中，中性線與地線/大地之間電壓差必須嚴(yán)格控制在安全閾值內(nèi)，通常不允許超過(guò)10v。這是由于過(guò)高的電壓差可能帶來(lái)一系列安全隱患和運(yùn)行問(wèn)題。

2、首先，它可能導(dǎo)致人員觸電事故，當(dāng)人體接觸到帶電的電器外殼或其他導(dǎo)電部分時(shí)，可能遭受電擊，威脅生命安全。其次，中性線電位升高會(huì)加大電氣設(shè)備絕緣所承受的電壓應(yīng)力，加速絕緣材料老化甚至擊穿，最終損壞電氣設(shè)備，降低供電可靠性。此外，電位差過(guò)大還可能引發(fā)電器金屬外殼帶電，產(chǎn)生漏電火花，成為火災(zāi)隱患。同時(shí)，它會(huì)對(duì)其他電信號(hào)產(chǎn)生干擾，增加線路的功率損耗，降低供電質(zhì)量和效率。最后，中性線是接地保護(hù)和防雷系統(tǒng)的重要組成部分，電位差超標(biāo)會(huì)嚴(yán)重影響接地防雷效果，削弱供電系統(tǒng)抵御雷電和操作過(guò)電壓的能力。

3、綜合補(bǔ)償裝置是一種電力設(shè)備，主要用于電力系統(tǒng)中的電壓和電流的監(jiān)測(cè)和補(bǔ)償控制，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電壓和電流的各種參數(shù)，如電壓幅值、電流波形等，還具有一定的補(bǔ)償功能，可以對(duì)電壓和電流進(jìn)行一定范圍內(nèi)的調(diào)節(jié)和控制，以保證電力質(zhì)量指標(biāo)在允許范圍內(nèi)。

4、為了進(jìn)一步加強(qiáng)綜合補(bǔ)償裝置的安全性能，提高其可靠性和穩(wěn)定性，需要一種綜合補(bǔ)償裝置的接地保護(hù)單元；該接地保護(hù)單元集成于綜合補(bǔ)償裝置中，專(zhuān)門(mén)用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)中性線與大地之間的電位差，一旦電位差超過(guò)預(yù)設(shè)的安全閾值，接地保護(hù)單元就會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒運(yùn)維人員及時(shí)排查故障原因，以提高供電系統(tǒng)的安全性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的目的在于提供一種綜合補(bǔ)償裝置的接地保護(hù)單元，進(jìn)一步加強(qiáng)綜合補(bǔ)償裝置的安全性能，提高其可靠性和穩(wěn)定性，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)中性線與大地之間的電位差，并在電位差超安全閾值時(shí)發(fā)出控制信號(hào)。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：

3、一種綜合補(bǔ)償裝置的接地保護(hù)單元，包括：

4、用于產(chǎn)生所述接地保護(hù)單元的直流工作電源的電源電路；

5、用于對(duì)被測(cè)量信號(hào)進(jìn)行全波整流和限幅處理的整流電路；

6、用于檢測(cè)被測(cè)信號(hào)的檢測(cè)電路和輸出接地故障的控制信號(hào)的信號(hào)電路；其中：

7、所述電源電路通過(guò)電源線分別連接整流電路和信號(hào)電路，所述檢測(cè)電路分別與整流電路和信號(hào)電路連接；

8、所述檢測(cè)電路包括一號(hào)芯片和二號(hào)芯片；+5v電源依次通過(guò)十六號(hào)電阻、十七電阻、電位器、五號(hào)測(cè)試環(huán)與二號(hào)芯片的三號(hào)引腳連接；三號(hào)測(cè)試環(huán)通過(guò)十一號(hào)電阻與二號(hào)芯片的二號(hào)引腳連接；三號(hào)測(cè)試環(huán)依次通過(guò)十一號(hào)電阻、十二號(hào)電阻與二號(hào)芯片的輸出引腳連接；二號(hào)芯片的輸出引腳依次通過(guò)六號(hào)測(cè)試環(huán)、二十一號(hào)電阻與一號(hào)芯片的三號(hào)引腳連接；+5v電源通過(guò)十三號(hào)電阻與一號(hào)芯片的二號(hào)引腳連接；十三號(hào)電阻通過(guò)十五號(hào)電容和十四號(hào)電阻的并聯(lián)電路接地；一號(hào)芯片的輸出引腳連接四號(hào)測(cè)試環(huán)。

9、優(yōu)選的，所述電源電路包括交流供電電源模塊和/或直流供電電源模塊；通過(guò)設(shè)置交流供電模塊和直流供電模塊，電路內(nèi)部根據(jù)輸入電源類(lèi)型的不同，會(huì)自動(dòng)選擇并使用直流或交流電源模塊，無(wú)需外部其他部件判斷。

10、優(yōu)選的，所述交流供電電源模塊和直流供電電源模塊共用一個(gè)輸入插座和一個(gè)焊接位置；對(duì)于不同電源類(lèi)型，只需更換模塊，不影響其他電路，兼容性好。

11、優(yōu)選的，所述整流電路包括橋式整流電路，所述橋式整流電路包括四個(gè)二極管；用于對(duì)被測(cè)信號(hào)進(jìn)行全波整流，生成穩(wěn)定的直流電壓v1作為后續(xù)電路的輸入，并實(shí)現(xiàn)輸入輸出的隔離。

12、優(yōu)選的，所述整流電路的信號(hào)輸入端設(shè)置有氣體放電管；氣體放電管具有很高的擊穿電壓，一旦輸入信號(hào)電壓超過(guò)其擊穿電壓，就會(huì)導(dǎo)通放電，將輸入電壓限制在一個(gè)安全范圍內(nèi)，起到防止浪涌電壓破壞整流電路的保護(hù)作用。

13、優(yōu)選的，所述整流電路包括濾波電路和濾波電容；濾波電路起初級(jí)濾波作用，對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行初步濾波，去除高頻噪聲成分；濾波電容起二級(jí)濾波作用，對(duì)初級(jí)濾波后的信號(hào)進(jìn)行二次濾波，進(jìn)一步去除殘留的高頻噪聲。

14、優(yōu)選的，所述信號(hào)電路包括用于控制光耦或繼電器的三極管；三極管根據(jù)檢測(cè)電路輸出的電平信號(hào)進(jìn)行導(dǎo)通與切斷，驅(qū)動(dòng)光耦或繼電器輸出隔離信號(hào)或干節(jié)點(diǎn)信號(hào)。

15、優(yōu)選的，所述信號(hào)電路包括用于輸出光耦隔離信號(hào)的光耦和用于輸出繼電器干節(jié)點(diǎn)信號(hào)的繼電器；設(shè)置不同類(lèi)型的輸出裝置，可以滿(mǎn)足不同外部電路接口的需求，提高系統(tǒng)的兼容性和適用范圍。

16、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

17、本實(shí)用新型提供一種綜合補(bǔ)償裝置的接地保護(hù)單元，包括電源電路、整流電路、檢測(cè)電路和信號(hào)電路；進(jìn)一步加強(qiáng)了綜合補(bǔ)償裝置的安全性能，提高其可靠性和穩(wěn)定性，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)中性線與大地之間的電位差，并在電位差超安全閾值時(shí)發(fā)出控制信號(hào)；設(shè)置電源電路，用于產(chǎn)生接地保護(hù)單元所需的直流工作電源；可以選擇使用交流供電模塊或直流供電模塊，以適應(yīng)不同控制電源類(lèi)型；設(shè)置整流電路，對(duì)信號(hào)輸入端的電壓信號(hào)進(jìn)行全波整流和限幅處理；設(shè)置檢測(cè)電路，實(shí)現(xiàn)了對(duì)輸入信號(hào)的檢測(cè)、判斷和輸出；所述檢測(cè)電路包括依次連接的可調(diào)電位器、分壓電路和電壓比較器；所述檢測(cè)電路設(shè)置電壓比較器；電壓比較器將檢測(cè)信號(hào)與參考電平進(jìn)行比較，如果檢測(cè)信號(hào)大于參考電平就輸出高電平信號(hào)，否則輸出低電平信號(hào)，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單高效的檢測(cè)功能；所述電壓比較器的輸入端連接分壓電路，所述分壓電路包括電阻和可調(diào)電位器；分壓電路將檢測(cè)信號(hào)分壓為一個(gè)參考電平，可調(diào)電位器用于調(diào)節(jié)參考電平，實(shí)現(xiàn)不同保護(hù)閾值的設(shè)置；還設(shè)置信號(hào)電路，在檢測(cè)電路輸出信號(hào)為高電平時(shí)，檢測(cè)電路的三極管為導(dǎo)通狀態(tài)，代表中性線電壓在正常范圍內(nèi)；在檢測(cè)電路輸出信號(hào)為低電平時(shí)，檢測(cè)電路的三極管為不導(dǎo)通狀態(tài)，代表中性線電壓過(guò)高。

技術(shù)特征：

1.一種綜合補(bǔ)償裝置的接地保護(hù)單元，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的綜合補(bǔ)償裝置的接地保護(hù)單元，其特征在于，所述電源電路包括交流供電電源模塊和/或直流供電電源模塊。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的綜合補(bǔ)償裝置的接地保護(hù)單元，其特征在于，所述交流供電電源模塊和直流供電電源模塊共用一個(gè)輸入插座和一個(gè)焊接位置。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的綜合補(bǔ)償裝置的接地保護(hù)單元，其特征在于，所述整流電路包括橋式整流電路，所述橋式整流電路包括四個(gè)二極管。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的綜合補(bǔ)償裝置的接地保護(hù)單元，其特征在于，所述整流電路的信號(hào)輸入端設(shè)置有氣體放電管。

6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的綜合補(bǔ)償裝置的接地保護(hù)單元，其特征在于，所述整流電路包括濾波電路和濾波電容。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的綜合補(bǔ)償裝置的接地保護(hù)單元，其特征在于，所述信號(hào)電路包括用于控制光耦或繼電器的三極管。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的綜合補(bǔ)償裝置的接地保護(hù)單元，其特征在于，所述信號(hào)電路包括用于輸出光耦隔離信號(hào)的光耦和用于輸出繼電器干節(jié)點(diǎn)信號(hào)的繼電器。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開(kāi)了一種綜合補(bǔ)償裝置的接地保護(hù)單元，屬于配電安全技術(shù)領(lǐng)域，包括用于產(chǎn)生所述接地保護(hù)單元的直流工作電源的電源電路；用于對(duì)被測(cè)量信號(hào)進(jìn)行全波整流和限幅處理的整流電路；用于檢測(cè)被測(cè)信號(hào)的檢測(cè)電路和輸出接地故障的控制信號(hào)的信號(hào)電路；其中：電源電路通過(guò)電源線分別連接整流電路和信號(hào)電路，檢測(cè)電路分別與整流電路和信號(hào)電路連接；本技術(shù)通過(guò)設(shè)置電源電路、整流電路、檢測(cè)電路和信號(hào)電路，進(jìn)一步加強(qiáng)了綜合補(bǔ)償裝置的安全性能，提高其可靠性和穩(wěn)定性，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)中性線與大地之間的電位差，并在電位差超安全閾值時(shí)發(fā)出控制信號(hào)。

技術(shù)研發(fā)人員：李宏剛,李育春,張藝瀚,羅冰潔,翟龍江,黃俊翔,袁愛(ài)慶,張海兵,周晉,王斌曉,關(guān)磊,張瑩,閆小偉,趙晨生,宋雷,彭東輝,劉光燁,張程紅
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)鐵路設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240419
技術(shù)公布日：2024/12/23