一种低压配电系统接地保护装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种低压配电系统接地保护装置，在变压器的总中性点Ｎ与保护总线ＰＥ之间安装有一个限流阻抗，所述限流阻抗值是可以调节控制的，通过控制所述限流阻抗可以控制接地电流按预定的设计规律变化。该技术方案兼顾了已有ＴＮ、ＴＴ、ＩＴ三种接地保护系统的优点，使接地故障以最佳方案检测出并予以排除，而且该方案投资成本很低。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及低压配电系统领域，尤其是涉及一种低压配电系统接地保护装置。现有的低压配电系统接地型式是执行IEC标准中的TC64标准和国家级现行接地设计规范GBJ65-83。在这些标准及规范中有三种接地方式TN、TT、IT。这三种系统各有特点，也各存在一些问题。在TN系统中，系统中有一点直接接地，设备的外露可导电部分用保护线PE与该点连接，按中性线N与保护线PE的组合情况，TN系统又分为TN-S、TN-C等。由于单相接地阻抗值太小，使得接地电流太大，往往造成成严重的越级跳闸故障，扩大停电范围，延长恢复供电时间，使得停电损失严重；烧伤低压空气断路器的主触头，造成设备损失或形成严重隐患，即主触头可能粘结；当接地电流超过1000A时已超过国内外30mA漏电保护器的二次线圈所能承受的最大剩余电流，如果二次线圈因过热而损坏，其后果是人身安全受到严重威胁；又由于接地电流过大，易造成电磁干扰，地电位差大对计算机等设备也不利。在TT系统中，系统中一点直接接地，设备的外露可导电部分接到与系统无关的接地点。由于单相接地阻抗中有2个独立的大地阻抗，其和往往较大而且难以保证长期稳定。为了实现自身的优点，即有选择性跳闸，因接地电流较小，不能瞬动的各级不得不加许多且分散的剩余电流保护器，依靠时间分割来分励脱扣已接地有低压空气断路器最下级，以上各级作为备保护。因此投资较大，维修较难。在IT系统中，系统中带电部分不直接或经过一定的阻抗接地。由于单相接地阻抗过大，接地电流过小。首次接地时供电不停，这是IT接地系统的突出优点，即供电可靠性高，但如何尽快找出首次接地的位置并给予消除是IT接地型式的突出不足，为解决这一问题就要增加大量的分散在各处的高灵敏度的剩余电流检测器，其投资比TT接地型式高得多，且维修量也大得多。根据电力系统接地保护方式设计规范要求，接地保护系统必须要保证有很高的可靠性和抗干扰性、很好的操作性和安全性，虽然上述接地型式各有特点，也能基本满足设计规范要求，但始终缺少一个能综合上述接地型式的优点并能解决上述问题的设计方案。本技术的专利技术目的是提供一种具有IT系统的可靠性，有TT系统的选择性同时又具备TN系统投资成本低等综合特点的接地保护装置，该装置对低压配电系统中单项接地故障具有较高的供电可靠性、使用安全性和干扰性，易于检测故障首次发生地，且整个装置投资成本低。为了实现上述目的，本技术提供了一种低压配电系统接地保护装置，主要由一个与变压器中性点相联的总中性点N、一个与大地直接相联的负载配电安全保护总线PE以及所述中性点N与所述保护总线PE之间安装的一个限流阻抗组成，其特点在于所述限流阻抗为一组中间带有多个抽头的联合阻抗，所述抽头与一个接触器或低压空气断路器或者及其组合的一端相联，所述接触器或低压空气断路器或者及其组合的另一端与所述总中性点N相联，在所述总中性点N与所述保护总线PE之间安装有至少一组控制所述接触器或低压空气断路器或者及其组合的闭合或释放的控制器，所述控制器的电源来自所述限流阻抗的两端。此外，该电源也可是可控的。由于该方案可以必变电阻，所以该方案兼顾已有接地型式有优点，使接地故障以最佳方案检测出予以排除，而且该方案投资很小。由于该方案可以实现在首次接地后继续供电继续供电，因此本方案供电可靠性同IT系统。上述的接地保护装置，其特点在于所述控制器是一个由多个接触器或者多个接触器和低压空气断路器、继电器以及相应控制触头的逻缉组合构成的逻辑控制电路。由于只采用接触器或低压空气断路器、继电器等控制元件，其使用寿命都可达上千万次，所以可靠性和使用寿命是最高的。该方案具有电流、时间双参数保护，故分励时间短。上述的接地保护装置，其特点在于在所述中性点N与所述保护总线PE之间安装有电压继电器JV、继电器J0、警铃L和警铃熔断器RL；所述控制器1K安装在中性电位点N62与保护总线PE之间；在所述限流阻抗与所述总中性点N之间串联安装有多个熔断器且并联有一个警笛，所述熔断器的两端分别与2个接触器或低压空气断路器的端点相联。该方案可以十分方便地检查到接地故障发生地点，并给与排除。上述的接地保护装置，其特点在于所述限流阻抗为一个电抗器，所述电抗器采用一节带铁芯的线圈和带多个抽头的空心线圈。该方案可以提高电抗器的使用寿命并且可以降低制造成本上述的接地保护装置，其特点在于所述空心线圈绕线电线缆的直径可在所述空心线圈的不同抽头点段逐渐变大或逐渐变小。该方案可以大大降低成本。上述的接地保护装置，其特点在于所述控制器中的低压空气断路器带有失压脱扣器。采用低压空气断路器可以提高该装置对接地电流的通断能力。上述的接地保护装置，其特点在于所述控制器中还安装有保障实现IT保护系统功能的消防开关X和可使所述控制器返回初始状态的消除记忆按钮A。该方案可以简化操作，并且在消防状态下，首次接地故障依然继续供电不跳任何低压空气断路器。上述的接地保护装置，其特点在于对所述可控且可变的限流阻抗可采用一套或两套。一方面该方案在线运行时仍可检测维修，另一方面在无事故时，可随时检测，在发生事故时该方案在IT型式下首次接地允许时间较长，故维修时间可随时进行。上述的接地保护装置，其特点在于所述限流阻抗可以采用电抗器、电阻器或电容器。最佳方案是采用电抗器。采用本技术的接地保护装置，具有IT系统的可靠性又解决了IT系统致命缺点，即难以检测N线引出后多回路的首次接地。本接地型式运行在N线引出的IT接地型式下，发现有接地时能自动判断。如果是处于消防状态则维持IT型式继续运行；如果不是消防状态则立即进入寻找首次接地故障，这样可以使大于99％的首次接地故障在零点几钞内被找出，而且可以立即切除故障使系统恢复正常，留下小于1％的首次接地故障一般会发生在低压配电室内，采用人工排除在时间上是完全允许的；在采用自动切除的情况下，本保护装置由于还安装了报警装置，由人工介入进一步处理。由于该装置控制元件少，集中投资少，且控制元件集中维修方便。以下结合附图进一步说明本技术的实施例附图说明图1是采用本技术所示接地保护装置的示意图图2是本技术所示的两套并行的接地保护装置示意图图3是一种采用可变限流电抗器的5级接地保护装置图4是图3中所示控制器的逻辑电路图图5是一种联合使用接触器和低压空气开关的接地保护装置图6是图5中所示控制器的逻辑电路图图7是图1所示接地型式现场接地保护装置的工作流程框图图8是一种在接地保护装置中使用的可变限流电阻器在图1、7中，该接地保护型式体现了本技术的专利技术构思。该可变限流阻抗和控制器1 K安装在总中性点N和配电安全保护总线PE之间，该可变限流阻抗可以根据现场实设计需要，将阻抗分为1、2、3……n-1、n段，该阻抗分别联接n个接触器KM1-1、KM1-2、KM1-3、……KM1-(n-1)、KM1-n。控制器1K主要由接触器和继电器组成。在图7中，低压配电现场接地保护系统设计了5级瞬动过电流保护和3级剩余电流保护。其中，16A低压空气断路器K、63A低压空气断路器K、100A低压空气断路器K、225A低压空气断路器K、400A低压空气断路器K和带有剩余电流保护的630A低压空气断路器K、2000A低压空气断路器K、4000A低压空气断路器K。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低压配电系统接地保护装置，主要由一个与变压器中性点相联的总中性点Ｎ、一个与大地直接相联的负载配电安全保护总线ＰＥ以及所述中性点Ｎ与所述保护总线ＰＥ之间安装的一个限流阻抗组成，其特征在于所述限流阻抗为一组中间带有多个抽头的联合阻抗，所述抽头与一个接触器或低压空气断路器或者及其组合的一端相联，所述接触器或低压空气断路器或者及其组合的另一端与所述总中性点Ｎ相联，在所述总中性点Ｎ与所述保护总线ＰＥ之间安装有至少一组控制所述接触器或低压空气断路器或者及其组合的闭合或释放的控制器，所述控制器的电源来自所述限流阻抗的两端。

【技术特征摘要】
1.一种低压配电系统接地保护装置，主要由一个与变压器中性点相联的总中性点N、一个与大地直接相联的负载配电安全保护总线PE以及所述中性点N与所述保护总线PE之间安装的一个限流阻抗组成，其特征在于所述限流阻抗为一组中间带有多个抽头的联合阻抗，所述抽头与一个接触器或低压空气断路器或者及其组合的一端相联，所述接触器或低压空气断路器或者及其组合的另一端与所述总中性点N相联，在所述总中性点N与所述保护总线PE之间安装有至少一组控制所述接触器或低压空气断路器或者及其组合的闭合或释放的控制器，所述控制器的电源来自所述限流阻抗的两端。2.根据权利要求2所述的接地保护装置，其特征在于所述控制器是一个由多个接触器或者多个接触器和低压空气断路器、继电器以及相应控制触头的逻缉组合构成的逻辑控制电路。3.根据权利要求2所述的接地保护装置，其特征在于在所述中性点N与所述保护总线PE之间安装有电压继电器JV、继电器J0、警铃L和警铃熔断器RL；所述控制器1K安装在中性电位点N62与保护总线PE之间；在所述限流阻抗与所述总中性...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡国清，
申请(专利权)人：机械工业部设计研究院，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]