利用智能插座的电气设备的故障诊断装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种利用智能插座的电气设备的故障诊断装置及方法。根据本发明专利技术的具体实施例，基于智能插座的变流器和电压传感器测量的相应负荷的实测电流和相应电路的实测电压以及零相变流器测量的零相电流，实时诊断各负荷的有害泄漏电流、过负荷、并联电弧及串联电弧前兆，并将诊断结果传送至用户终端，从而能够防止相应负荷的电气伤害。

Fault Diagnosis Device for Electrical Equipment Using Intelligent Socket

The invention discloses a fault diagnosis device and method for electrical equipment using intelligent sockets. According to the specific embodiment of the present invention, the harmful leakage current, overload, parallel arc and series arc precursors of each load are diagnosed in real time based on the measured current of the corresponding load and the measured voltage of the corresponding circuit measured by the converter and voltage sensor of the intelligent socket and the zero-phase current measured by the zero-phase converter. The outage result is transmitted to the user terminal, which can prevent the electrical damage of the corresponding load.

【技术实现步骤摘要】
利用智能插座的电气设备的故障诊断装置
本专利技术涉及一种利用智能插座的各负荷的电气设备故障诊断装置，更详细地，涉及一种基于智能插座的变流器测量的相应负荷的实测电流、电压传感器测量的实测电压以及零相变流器测量的零相电流，实时诊断各负荷的包括有害泄漏电流、过负荷、并联电弧以及串联电弧前兆的电气故障，并将诊断结果传送至用户终端，从而能够防止相应负荷的电气伤害的技术。
技术介绍
一般情况下，使用电气很便利，但是若无法适当管理或使用错误，则由于其具有非常危险的因素，因此发生电气火灾或触电事故等重大事故的可能性较大。为此，目前用铁芯连接导体之间后，闭合线路，并测量缠绕的线圈上的感应电压，获得导体的电流值并作为实测电流，且对获得的实测电流进行实时监控，当实测电流超过预先定好的设定电流值时，产生报警音，从而能够直观地确认负荷的异常状态。但是，设定电流随着实测电流的测量起点和负荷的种类而变动，因此存在难以利用固定的设定电流诊断多种负荷是否存在异常的问题。如上述的现有技术文献中，完全没有提出如下技术，即，在向电子产品供电的插座中，尤其是通过无线通讯(蓝牙通讯或者紫蜂通讯)传送家庭中使用的多个电子产品所消耗的电流量等的智能插座中，针对根据负荷的种类而变动的电流量、电压量及零相电流量，诊断各负荷的电气设备的异常状态。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术是为了解决现有技术中存在的各种问题而提出的，本专利技术的目的在于提供一种利用智能插座的电气设备的故障诊断装置及方法，其基于智能插座的变流器测量的相应负荷的实测电流、电压传感器测量的实测电压、零相变流器测量的零相电流，实时诊断各负荷的包括有害泄漏电流、过负荷、并联电弧以及串联电弧前兆的电气故障，并将诊断结果传送至用户终端，从而能够防止相应负荷的电气损失。(二)技术方案为了实现上述目的本专利技术的实施方式的利用智能插座的电气设备的故障诊断装置，其与负荷连接，并基于相应负荷的实测电流、实测电压及零相电流，诊断相应负荷的电气故障，其特征可以是，包括：变流器和电压传感器，设置在向多个负荷供电的智能插座的规定位置，输出多个负荷中的一个相应负荷的实测电流，并对输入电源测量实测电压；零相变流器(ZCT：ZeroCurrentTransformer)，设置在智能插座的规定位置，测量相应负荷的零相电流；及诊断装置，基于所述变流器和电压传感器的相应负荷的实测电流和实测电压及零相变流器的零相电流，诊断相应负荷的电气误差前兆，并将诊断结果传送至用户终端，并且，所述电气故障可以是有害泄漏电流、过负荷电流、并联电弧及串联电弧中的至少一个。优选地，所述诊断装置可包括：第一接收部，检测所述实测电压和零相电流；第一预处理部，从所述实测电压生成标准相位，从所述零相电流检测容性泄漏电流的相位，检测对于所述泄漏电流的实效值，并基于所述容性泄漏电流和实效值及标准相位，运算阻性泄漏电流；有害泄漏电流诊断部，当所述第一预处理部的阻性泄漏电流超过预定的判断标准值时，预测有效泄漏电流前兆，并传送至用户终端。优选地，所述诊断装置可包括：第二接收部，利用所述电流传感器分别测量正常状态的实测电流和各负荷的最大工作电流；第二预处理部，将所述正常状态下的实测电流设定为检测的正常标准电流，将各负荷的最大工作电流设定为最大标准电流；及过负荷电流诊断部，基于相应负荷的实测电流和超过相应负荷最大标准电流的维持时间，诊断相应负荷的过负荷前兆，并将诊断结果传送至用户终端。优选地，所述诊断装置可构成为，当以相应负荷的实测电流超过所述最大标准电流的2倍的状态经过标准时间(优选为10秒)以上时，所述过负荷电流诊断部将相应负荷诊断为过负荷前兆状态，并将诊断结果传送至用户终端。优选地，所述诊断装置可包括：第三接收部，接收所述变流器和电源传感器的实测电流和实测电压以及所述零相变流器的零相电流，并转换为数字形式；第三预处理部，从所述第三接收部的实测电流导出实测电流变化率和相位，从实测电压导出实测点变化率，从所述零相电流导出零相电流变化率和零相电流相位；及并联电弧诊断部，基于所述实测电压变化率、实测电流变化率和相位、零相电流的相位，诊断相应负荷的并联电弧前兆，并传送至用户终端。优选地，所述诊断装置可包括：第四接收部，按预定的规定时间周期接收变流器的实测电流和所述零相变流器的零相电流，并转换为数字形式；第四预处理部，从所述接收部的实测电流导出实测电流变化率和高次谐波(谐波)成分，导出所述零相电流的准峰值，并转换为数字形式；串联电弧判断部，基于之前规定周期(N-2)的实测电流变化率与当前规定周期(N)的实测电流变化率的比(N-2/N)，一次谐波成分与除一次谐波成分以外的剩余谐波成分的和(THD)的比以及零相电流的准峰值与预定的判断标准值的比较结果，判断是否满足规定的有害电弧检测条件；及串联电弧诊断部，根据所述串联电弧判断部的判断结果，当产生的电弧为有害电弧时，基于有害电弧产生次数，诊断串联电弧前兆，并将诊断结果传送至用户终端，其中，所述有害电弧检测条件可以是，之前规定时间周期(N-2)的实测电流变化率与当前规定周期(N)的实测电流变化率的比(N/(N-2))小于预定的第一临界值(优选为0.9)或超过设定为大于第一临界值的第二临界值(优选为1.1)，一次谐波成分与除一次谐波成分以外的剩余谐波成分的和的比(THD)超过判断标准值(优选为10％)，数字形式的泄露电流的准峰值超过预定的规定值(10dB)。(三)有益效果根据本专利技术，基于智能插座的变流器测量的相应负荷的实测电流、实测电压、零相变流器测量的零相电流，实时诊断各负荷的有害泄漏电流、过负荷、并联电弧以及串联电弧前兆，并将诊断结果传送至用户终端，从而能够防止相应负荷的电气伤害。附图说明本说明书的以下附图只是例示了本专利技术的优选实施例，与后述的本专利技术的具体实施方式一起，起到进一步理解本专利技术的技术思想的作用，因此，不能将本专利技术仅限定于这种附图中所记载的事项来进行解释。图1是表示适用于本专利技术的实施例的自主电力安全管理系统的结构的图。图2是表示本专利技术的实施例的自主电力安全管理系统的智能插座的具体结构的图。图3是表示本专利技术的实施例的智能插座的各负荷的实测电流、实测电压及零相电流的波形图。图4是表示本专利技术的实施例的智能插座的各负荷的零相电流的频域分析结果的波形图。图5是表示本专利技术的实施例的利用智能插座的诊断有害泄漏电流前兆的诊断装置的具体结构的图。图6是表示本专利技术的实施例的智能插座的诊断过负荷电流的诊断装置的具体结构的图。图7是表示本专利技术的实施例的智能插座的诊断并联电弧前兆的诊断装置的具体结构的图。图8是表示本专利技术的实施例的智能插座的诊断串联电弧前兆的诊断装置的具体结构的图。附图说明标记10：智能插座100：变流器及电压传感器200：零相变流器300：诊断装置310、340、370、410：接收部320、350、380及420：预处理部330：有害泄漏电流诊断部360：过负荷电流诊断部390：并联电弧诊断部430：串联电弧判断部440：串联电弧诊断部具体实施方式下面，参照附图对本专利技术的实施例进行更加详细地说明。本专利技术的优点、特征以及实现所述优点和特征的方法可通过后面的参照附图说明的实施例而变得明确。但是，本专利技术并不限定于以下公开的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用智能插座的电气设备的故障诊断装置，其与负荷连接，并基于相应负荷的实测电流、实测电压及零相电流，诊断相应负荷的电气故障，其特征在于，包括：变流器和电压传感器，变流器设置在向多个负荷供电的智能插座的规定位置，输出多个负荷中的一个相应负荷的实测电流，电压传感器设置在智能插座的规定位置，测量相应电路的实测电压；零相变流器，设置在智能插座的规定位置，测量相应负荷的零相电流；及诊断装置，基于所述变流器和电压传感器的相应负荷的实测电流和相应电路的实测电压及零相变流器的零相电流，诊断相应负荷的电气误差前兆，并将诊断结果传送至用户终端。

【技术特征摘要】
2017.05.15 KR 10-2017-0060086;2017.05.15 KR 10-2011.一种利用智能插座的电气设备的故障诊断装置，其与负荷连接，并基于相应负荷的实测电流、实测电压及零相电流，诊断相应负荷的电气故障，其特征在于，包括：变流器和电压传感器，变流器设置在向多个负荷供电的智能插座的规定位置，输出多个负荷中的一个相应负荷的实测电流，电压传感器设置在智能插座的规定位置，测量相应电路的实测电压；零相变流器，设置在智能插座的规定位置，测量相应负荷的零相电流；及诊断装置，基于所述变流器和电压传感器的相应负荷的实测电流和相应电路的实测电压及零相变流器的零相电流，诊断相应负荷的电气误差前兆，并将诊断结果传送至用户终端。2.根据权利要求1所述的利用智能插座的电气设备的故障诊断装置，其特征在于，所述电气故障是有害泄漏电流、过负荷电流、并联电弧及串联电弧中的至少一个。3.根据权利要求2所述的利用智能插座的电气设备的故障诊断装置，其特征在于，所述诊断装置包括：第一接收部，检测所述实测电压和零相电流；第一预处理部，从所述实测电压生成标准相位，从所述零相电流检测容性泄漏电流的相位，检测对于所述泄漏电流的实效值，并基于所述容性泄漏电流和实效值及标准相位，运算阻性泄漏电流；有害泄漏电流诊断部，当所述第一预处理部的阻性泄漏电流超过预定的判断标准值时，预测有效泄漏电流前兆，并传送至用户终端。4.根据权利要求2所述的利用智能插座的电气设备的故障诊断装置，其特征在于，所述诊断装置包括：第二接收部，利用所述电流传感器分别测量正常状态的实测电流和各负荷的最大工作电流；第二预处理部，将所述正常状态下的实测电流设定为检测的正常标准电流，将各负荷的最大工作电流设定为最大标准电流；及过负荷电流诊断部，基于相应负荷的实测电流和超过相应负荷最大标准电流的维持时间，诊断相应负荷的过负荷前兆，并将诊断结果传送至用户终端。5.根据权利要求4所述的利用智能插座的电气设备的故障诊断装置，其特征在于，当以相...

【专利技术属性】
技术研发人员：林庸培，金东佑，李玑燕，文铉旭，
申请(专利权)人：韩国电气安全公社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR