万能探测及修复电气故障的配电系统及其施工方法技术方案

本发明专利技术公开一种万能探测及修复电气故障的配电系统，其在三相或单相电气设备或本配电系统自身中发生电阻增加、电弧、断开、缺相、连接不良、半断开、错误接线、异常电压流入、漏电、短路、电力不平衡时，根据发生故障的故障区间、场所、位置，立即实施报警、切断、修复、通知、监视、控制中的一种以上。控制中的一种以上。控制中的一种以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】万能探测及修复电气故障的配电系统及其施工方法


[0001]本专利技术涉及一种万能探测及修复电气故障的配电系统及其施工方法，其在使用三相或单相电源的电气设备、本配电系统、电力线(电线路、母线槽等)中发生电阻增加、电弧、断开、缺相、漏电、半断开、连接不良、异常电压流入等电气故障时，对设置有探测/修复器的每个上述电气设备进行实时探测，并根据故障区间、故障场所、设施位置产生由上述电气故障引起的电信号来进行切断、报警、通知、监视、控制或修复故障电源，从而防止触电、火灾、停电。

技术介绍

[0002]一般而言，电气设备是指为发电、输电、变电、配电或用电而设置的机械、机构、大坝、水路、水库、电线路、安全通信线路及其他设备，包括电业务用电气设备、通用电气设备及私用电气设备，作为上述电气设备的一例，在三相四线式配电系统中，通过Y形接线、三角形接线、Y-三角形接线等方法来结合中性线N和电力线(R相、S相、T相)并进行供电。其中，当连接负载时，若连接一条电力线和另一条电力线，则成为380V，若连接一条电力线(例如，A相)和中性线N，则成为220V，并向单相负载供电。
[0003]其中，中性线N是指在多相多线式线路中使各相的一侧线路共用(common)的线路。原则上，若要使用三相，则需要6条电线。但是，若将单相二线式线路的相位改变120度来使一侧线均成为共用，则可以减少至4条，由于共用，一处电位通过矢量和变为零(0)。这种零电位称为基准电位，其成为所谓的N相，即中性线。
[0004]在此状态下，中性线原则上应具有作为地面电位的零电位，但实际上，当现场中各相的相位不完全为120度时，也可以具有较小电压。在此情况下，若将中性线共同连接在作为地面电位线的接地线以防止中性线电位的上升，则即使各相的相位略有不同，由于与地面接触，因而仍保持零电位。
[0005]其中，单相配电线路通过连接两条线来使用，而将两条线中的一条线连接在与地面相等电位的中性线来使用，剩余一条线连接在与地面之间的电位差为220V的电力线来使用，因而当电力线发生漏电(接地)时，因触电而死亡或发生火灾的隐患高。
[0006]并且，若单相负载共同连接的电源侧中性线被断开，则由于互不相同的不平衡负载，通过与连接在其他三相相位的不平衡单相负载共同连接的中性线，异常电压流入轻载，从而实际上导致电气设备的过热和烧坏以及频繁发生由此引起的火灾，并且流入中性线的零谐波也引起异常过电流在中性线中流动，从而引起电气事故，为了防止这种情况，安装模制外壳断路器和漏电断路器。
[0007]模制外壳断路器(molded case circuit breaker)是指通常进行过载保护、短路保护，且收容于模制外壳中，并且在交流为600V以下或直流为250V以下的低压室内电压的电路中用于配线保护的模制外壳(Mold case)断路器，通常，模制外壳断路器也称为塑料外壳式断路器(MCCB)。
[0008]并且，漏电断路器通过检测约5-30mA的泄漏电流来防止触电，但是，大多数保险丝
或模制外壳断路器在约数A的大电流下工作，因而为了防止因小的泄漏电流而引起的触电事故，应使用漏电断路器，并在25-40毫秒内切断约5-30mA的泄漏电流，以防止电击传递至心脏而引起触点死亡，作为切断标准的泄漏电流因国家和地区而异，在韩国限制为额定电流的2000分之1，若漏电断路器的额定电流为100A，则其泄漏电流在50mA以内。
[0009]普通的漏电断路器测量从电力线输出的电流与输入中立线的电流之间的差异，若输出电流与输入电流之和不为0，则表示某处漏电。在此情况下，漏电断路器通过工作切断泄漏电流，与切断大电流的断路器存在互补关系，并且仅通过漏电专用断路器无法防止过载或短路，因而大多数使用过电流(短路)兼用漏电断路器。
[0010]并且，泄漏切断电流为500mA以上的漏电断路器设置在诸如在切断电流较低时可以意外运行的数据中心之类的环境中。这种漏电断路器被设置为用于防止火灾，而不是触电。
[0011]但是，电气火灾每年都发生而未减少，并且由于低压用户的不良的电气设施安装，大多数火灾发生在低压用户而不是高压用户，若配电线路中供给中性线断开的电、或者供给缺相的电、或者供给错误接线的电、或者供给电涌等异常电压而导致发生电气火灾，或者在用户的电气设备中发生电阻增加、连接不良(电弧)等电气故障，则低压用户无法采取任何措施来防止上述电气故障，导致负载中流入异常电压或电气设备过热、烧坏，最终导致触电、电气火灾。
[0012]并且，从收容低压用户建筑物的电气的引入口至安装有断路器的分电盘、配电盘是漏电等电气故障的监视盲点，若在此处发生漏电事故，则可能会因触电、电气火灾而发生人命及财产损失，并且无法采取任何措施，引起这种电气火灾的原因有多种，其中的主要因素如下。
[0013]首先，短路是由于电线的外壳(皮)被剥离，或用钉子、针等固定电线，或在可移动的电线上放置重物，导致电线的两条线通过直接或间接电阻接触，从而使电流集中流向容易流动的接触部分而引起，在此情况下，由于导体之间的接触而产生火花，从而引起火灾。
[0014]当使用电量超过额定容量或由于不平衡电流而引起过载，在电线或电气设备自身或配线机构的连接部产生过多的热量而引起不平衡电流，从而发展成火灾。
[0015]不平衡电压是由于在平衡负载(三相电动机等)中因缺相、断开、负载设备的故障和三相四线式或单相三线式的不平衡单相负载的电源侧中性线被断开或者负载设备的故障而产生的，可以通过电子式过载继电器(EOCR)在某种程上保护系统不受三相平衡负载的过电流的影响，但是当电动机初始启动(延迟时间)和控制电源中出现缺相异常或中性线被断开时，由于过载继电器(断路器)等控制电源的供给异常而很难进行保护。尤其，若中性线在单相二线式电源侧系统被断开，则负载侧会发生停电，因而继电器(断路器)无法工作，若电力线漏电，则会触电或过电压流入使用较少负载的用户，因而即使发生电气设备烧坏、过热、火灾，也无法采取任何措施来切断故障电气。
[0016]漏电是由于通过通电的电线以外的物体流到外部而引起，漏电火灾是由于电流不经过设计成通道的部分，而是流过建筑物及附加设备等，从而积聚热量并发热而引起。
[0017]连接不良及半断开是指由于电线的连接点(电路的分支等)或电线内部导体断开而导致反复连接或断开，从而产生电弧，并产生电阻而在电流的流动发生的障碍，若这种障碍累积规定时间以上，则电线的包覆物会碳化，并且作为电线导体的﹢、﹣电极发生碰撞，从
而引起火灾。
[0018]并且，当由于电阻增加、碳化(劣化)等而引起导体的电阻增加并发生过热时，会发生触电或火灾或进行过热，从而因短路、缺相、断开等而引起的过电流、过电压、不平衡电力等导致电气火灾，但是由于当前不存在用于检测碳化(劣化)等电路异常的技术，因此当前最新的检查方法依靠电气技术人员的肉眼，在此仅对可进行检测的一部分连接不良进行说明。
[0019]如上所述，发生电气火灾的原因有多种，由于伴本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种万能探测及修复电气故障的配电系统，其特征在于，包括探测/修复器，上述探测/修复器具有至少一个与连接的电力线和中性线的电源侧并联连接的电源侧探测/修复器、与连接到上述电力线和中性线的负载的负载侧并联连接的负载侧探测/修复器，或者上述电力线和中性线连接的负载设备中的一种以上的上述负载设备与上述负载侧探测/修复器联接设置，当在上述电气设备、上述电力线、上述中性线、上述电源侧探测/修复器中的一种由于电弧、电阻增加、断开、缺相、电力不平衡、连接不良、错误接线、漏电、短路而发生电气故障时，上述探测/修复器根据发生上述电气故障的故障区间、故障场所、故障电路的位置进行探测，来对上述电气故障的发生位置实施修复、切断、报警、通知、监视、控制中的至少一种。2.根据权利要求1中所述的万能探测及修复电气故障的配电系统，其特征在于，上述探测/修复器包括作为如下线圈的绕组：当作为上述电气设备的配电系统为三相时，上述探测/修复器包括作为第一支腿、第二支腿、第三支腿的铁芯和作为线圈的第一绕组、第二绕组、第三绕组，在上述第一支腿缠绕有上述第一绕组，在上述第二支腿缠绕有上述第二绕组，在上述第三支腿缠绕有上述第三绕组，且进行Y形接线并将公共线配置为中性点，上述第一绕组、上述第二绕组、上述第三绕组的一端与上述电力线并联连接，上述中性点与地面、中性线、第一中性点、第二中性点、故障检测器中的一种以上联接来探测、切断或修复上述电气设备的上述电气故障，上述电源侧探测/修复器能够具有初级线圈，当具有上述初级线圈时，在上述电力线和上述中性点输出用于供给单相二线式、三相三线式、三相四线式的电源，单相供给电源能够降低地面电压来输出；当上述配电系统为单相时，上述探测/修复器包括作为第一支腿的铁芯和作为线圈的第一绕组，在上述第一支腿缠绕有上述第一绕组，上述第一绕组的一端与上述电力线并联连接，另一端与上述中性线并联连接，在上述第一绕组的上述一端与上述另一端之间配置作为抽头或公共线的中性点，上述中性点通过与中性线、第一中性点、第二中性点、故障检测器中的一种以上联接来探测、切断或修复上述电气设备的电气故障，上述探测/修复器能够具有初级线圈，当具有上述初级线圈时，在上述电力线和上述中性线输出单相电源，通过降低单相电源的电位差来供给到负载，或者供电以防止在上述单相电源产生地面电压，从而防止漏电、触电、火灾。3.一种万能探测及修复电气故障的配电系统，其特征在于，包括作为如下线圈的绕组：当配电系统为三相时，电源侧探测/修复器或负载侧探测/修复器包括作为第一支腿、第二支腿、第三支腿的铁芯和作为线圈的第一绕组、第二绕组、第三绕组，在上述第一支腿缠绕有上述第一绕组和上述第二绕组，在上述第二支腿缠绕有上述第二绕组，在上述第三支腿缠绕有上述第三绕组和上述第二绕组，上述第一绕组、上述第二绕组、上述第三绕组的一端的与设置在电气设备的电力线并联连接，上述第一绕组、上述第二绕组、上述第三绕组的另一端通过公共线连接来构成中性点，上述中性点与地面、中性线、第一中性点、第二中性点、故障检测器中的一种以上联接来探测、切断或修复上述电气设备的电气故障，当上述配电系统为单相时，电源侧探测/修复器或负载侧探测/修复器包括作为第一支腿的铁芯和作为线圈的第一绕组，在上述第一支腿缠绕有上述第一绕组，上述第一绕组的一端与设置在电气设备的电力线并联连接，另一端与中性线并联连接，在上述第一绕组的
上述一端与上述另一端之间配置作为抽头或公共线的中性点，上述中性点通过与中性线、第一中性点、第二中性点、故障检测器中的一种以上联接来探测、切断或修复上述电气设备的电气故障。4.一种万能探测及修复电气故障的配电系统，其特征在于，包括作为如下线圈的绕组：当配电系统为三相时，电源侧探测/修复器或负载侧探测/修复器包括作为第一支腿、第二支腿、第三支腿的铁芯和作为线圈的第一绕组、第二绕组、第三绕组，在上述第一支腿正向缠绕有上述第一绕组且反向缠绕有上述第二绕组，在上述第二支腿正向缠绕有上述第二绕组，在上述第三支腿正向缠绕有上述第三绕组且反向缠绕有上述第二绕组，上述第一绕组、上述第二绕组、上述第三绕组的一端与设置在电气设备的电力线并联连接，上述第一绕组、上述第二绕组、上述第三绕组的另一端通过公共线连接来构成中性点，上述中性点与地面、中性线、第一中性点、第二中性点、故障检测器中的一种以上联接来探测、切断或修复上述电气设备的电气故障，当上述配电系统为单相时，电源侧探测/修复器或负载侧探测/修复器包括作为第一支腿的铁芯和作为线圈的第一绕组、第二绕组，在上述第一支腿缠绕有上述第一绕组和上述第二绕组，上述第一绕组的一端与设置在电气设备的电力线并联连接，上述第二绕组的另一端与中性线并联连接，上述第一绕组的另一端和上述第二绕组的一端通过相互连接来构成作为公共线的中性点，上述中性点与中性线、第一中性点、第二中性点、故障检测器中的一种以上联接来探测、切断或修复上述电气设备的电气故障。5.一种万能探测及修复电气故障的配电系统，其特征在于，当配电系统为三相时，电源侧探测/修复器或负载侧探测/修复器包括作为第一支腿、第二支腿、第三支腿的铁芯和作为线圈的第一绕组、第二绕组、第三绕组，在上述第一支腿缠绕有上述第一绕组和上述第二绕组，在上述第二支腿缠绕有上述第二绕组，在上述第三支腿缠绕有上述第三绕组和上述第二绕组，上述第一绕组、上述第二绕组、上述第三绕组的一端与设置在电气设备的电力线并联连接，上述第一绕组、上述第二绕组、上述第三绕组的另一端通过公共线连接来构成中性点，上述中性点与地面、中性线、第一中性点、第二中性点、故障检测器中的一种以上联接，在上述电源侧探测/修复器与负载侧探测/修复器之间、或作为主变压器的上述电气设备与上述负载侧探测修复器之间设置有断路器，当上述配电系统为单相时，电源侧探测/修复器或负载侧探测/修复器包括作为第一支腿的铁芯和作为线圈的第一绕组，在上述第一支腿缠绕有上述第一绕组，上述第一绕组的一端与设置在电气设备的电力线并联连接，另一端与中性线并联连接，在上述第一绕组的上述一端与上述另一端之间配置作为抽头或公共线的中性点，上述中性点与中性线、第一中性点、第二中性点、故障检测器中的一种以上联接，在电源侧探测/修复器与负载侧探测/修复器之间设置有断路器。6.一种万能探测及修复电气故障的配电系统，其特征在于，包括作为如下线圈的绕组：当配电系统为三相时，电源侧探测/修复器或负载侧探测/修复器包括作为第一支腿、第二支腿、第三支腿的铁芯和作为线圈的第一绕组、第二绕组、第三绕组，在上述第一支腿正向缠绕有上述第一绕组且反向缠绕有上述第二绕组，在上述第二支腿正向缠绕有上述第二绕组，在上述第三支腿正向缠绕有上述第三绕组且反向缠绕有上述第二绕组，上述第一绕组、上述第二绕组、上述第三绕组的一端与设置在电气设备的电力线并联连接，上述第一
绕组、上述第二绕组、上述第三绕组的另一端通过公共线连接来构成中性点，上述中性点与地面、中性线、第一中性点、第二中性点、故障检测器中的一种以上联接，分为三个来分别缠绕在上述第一支腿、上述第二支腿、上述第三支腿的上述第二绕组的线圈电压比为上述第一绕组和上述第三绕组电压比的1/2，当上述配电系统为单相时，电源侧或负载侧探测/修复器包括作为第一支腿的铁芯和作为线圈的第一绕组，在上述第一支腿缠绕有上述第一绕组，上述第一绕组的一端与设置在电气设备的电力线并联连接，另一端与中性线并联连接，在上述第一绕组的上述一端与上述另一端之间配置作为公共线的中性点，上述中性点与中性线、第一中性点、第二中性点、故障检测器中的一种以上联接，当上述电气设备发生电气故障时，输出对应的电压、电流。7.根据权利要求1至6中任一项所述的万能探测及修复电气故障的配电系统，其特征在于，在上述探测/修复器中，在上述电源侧探测/修复器设置第一中性点，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：金那云，金仁泰，
申请(专利权)人：金那云，
类型：发明
国别省市：