一种接地故障保护装置制造方法及图纸

本申请涉及一种接地故障保护装置，包括三相电压采集单元、控制器、电源单元、通信单元、告警单元和控制输出单元；三相电压采集单元为电流型电压互感器，用于采集输配电系统中每相对大地的电压；控制器为单片机；通信单元为RS485通信接口，RS485通信接口用于与上位机通信；告警单元包括告警指示灯，告警指示灯与控制器连接；控制输出单元包括隔离功率继电器，隔离功率继电器分别与控制器和交流三相三线制的输配电系统连接；电源单元为开关电源。本申请通过电流型电压互感器采集输配电系统中每相对大地的电压，将采集的电压发送给控制器，当三相的电压中有一相电压为0时，控制器控制告警指示灯亮，同时，控制隔离功率继电器输配电系统断开。配电系统断开。配电系统断开。

【技术实现步骤摘要】
一种接地故障保护装置


[0001]本申请涉及接地故障保护
，尤其涉及一种接地故障保护装置。

技术介绍

[0002]接地故障是指在通电的未接地相导体和地之间无意连接的任何短路，接地故障是配电系统中最常见的故障类型。未接地相导体的绝缘故障或者意外接地导致未接地的相导体接地，甚至当小动物进入设备并接触未接地的相导体和接地外壳时，都会发生接地故障。在电气故障情况下，为防止因间接接触带电体而导致人身电击，因线路故障导致过热造成损坏，甚至导致电气火灾，低压配电线路要求接地故障保护，用以分断故障电流或发出故障报警信号。在交流三相三线制的输配电系统，其中性点不接地或经高阻抗接地的方式， 具有其他方式无法比拟的优点。在这种系统中，单相接地,尽管它不破坏系统的对称运行，但由于非故障相对地电压升高3倍，如不及时处理，极易发展为两相接地短路。为要迅速消除单相接地故障，关键在于需有正确检测单相接地故障回路的保护装置。
[0003]传统接地故障检测一般是针对三相四线制系统。有零序电流和剩余电流检测等。
[0004]其中，零序电流检测过程为：当线路正常运行时，如果三相负载完全平衡，无谐波电流，忽略正常泄漏电流，则流过中性线N的电流为0，即零序电流为0；如果三相负载不平衡，则产生零序电流，如果某一相发生接地故障时，零序电流将大大增加。因此利用检测零序电流值发生的变化，可取得接地故障的信号。零序电流保护一般适用于TN接地系统。对于TT系统；因三相不平衡电流较大，故TT系统在故障回路阻抗大，所发生的单相接地故障电流Id 远小于不平衡电流，很难检测出故障电流，所以零序电流保护不适用于TT接地系统。
[0005]剩余电流保护检测的是三相电流中性线电流的相量和，三相四线配电线路正常运行时，即使三相负载不平衡，剩余电流只是线路泄漏电流，配电线路在没有发生接地故障时，三相负荷电流与中性线电流的矢量和无论三相负荷电流平衡与否它们的电流均为零，即|IA|+|IB|+|IC|+|IN|=0。对于TN、TT、IT接地系统均可以运用。但不适用于TN 系统中TN
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C接地系统。在TN
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C接地系统中保护线PE和中性线N是合为一根PEN线，在正常工作时PEN线要流过三相不平衡电流，当发生单相接地故障时所发生的故障电流也要从PEN线流过，所以剩余电流保护装置无法检测出剩余电流。

技术实现思路

[0006]本申请提供了一种接地故障保护装置，以解决传统接地故障检测方法均对接地故障难以检测的问题。
[0007]本申请采用的技术方案如下：
[0008]本申请提供一种接地故障保护装置，用于交流三相三线制的输配电系统，包括三相电压采集单元、控制器、电源单元、通信单元、告警单元和控制输出单元；
[0009]所述三相电压采集单元为电流型电压互感器，用于采集所述交流三相三线制的输配电系统中每相对大地的电压；
[0010]所述控制器为单片机；
[0011]所述通信单元为RS485通信接口，所述RS485通信接口用于与上位机通信；
[0012]所述告警单元包括告警指示灯，所述告警指示灯与所述控制器连接；
[0013]所述控制输出单元包括隔离功率继电器，所述隔离功率继电器分别与所述控制器和所述交流三相三线制的输配电系统连接；
[0014]所述电源单元为开关电源。
[0015]进一步地，所述电流型电压互感器可以耐5000V电压冲击，可在恶劣环境下使用。
[0016]进一步地，所述控制器为内置有10位A/D转换器的单片机。
[0017]进一步地，还包括RS232串口，用于与上位机通信。
[0018]采用本申请的技术方案的有益效果如下：
[0019]本申请的一种接地故障保护装置，通过电流型电压互感器采集交流三相三线制的输配电系统中每相对大地的电压，将采集的电压发送给控制器，当三相的电压中有一相电压为0时，控制器控制告警指示灯亮。
[0020]同时，控制器控制隔离功率继电器将交流三相三线制的输配电系统断开。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本申请一实施例的一种接地故障保护装置的结构示意图。
具体实施方式
[0023]下面将详细地对实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的系统和方法的示例。
[0024]传统判断接地故障一般是通过测量对地故障电流来完成的，在系统发生单相对地短路故障时，由于各类外界因素造成对地短路故障电流很可能小于断路器的额定电流值，此时断路器将不能有效地分断故障电流。而长时间的故障存在，也会造成非故障相的对地电压上升，最高可达到系统的线电压。同时又可能引发其他寄生灾害。
[0025]本技术的目的在于克服已有技术存在的不足，在已有技术的基础上多了一种故障检测方法。
[0026]本技术方法适用于输配电线路单相接地故障继电保护。
[0027]本技术通过采集三相电压对大地之间的电压值，当一相发生接地故障时候，此相电压为0，其它两相电压是升高，通过判断电压值，可以达到快速响应，切断故障线路，保护电力设备及人身安全。具体如下所述：
[0028]参见图1，为一种接地故障保护装置的结构示意图。
[0029]本申请提供的一种接地故障保护装置，用于交流三相三线制的输配电系统，包括三相电压采集单元、控制器、电源单元、通信单元、告警单元和控制输出单元；
[0030]所述三相电压采集单元为电流型电压互感器，用于采集所述交流三相三线制的输配电系统中每相对大地的电压；
[0031]所述控制器为单片机；
[0032]所述通信单元为RS485通信接口，所述RS485通信接口用于与上位机通信；
[0033]所述告警单元包括告警指示灯，所述告警指示灯与所述控制器连接；
[0034]所述控制输出单元包括隔离功率继电器，所述隔离功率继电器分别与所述控制器和所述交流三相三线制的输配电系统连接；
[0035]所述电源单元为开关电源。
[0036]进一步地，所述电流型电压互感器可以耐5000V电压冲击，可在恶劣环境下使用。电流型电压互感器可以将交流三相三线制的输配电系统中的交流大电压精确的变换为低电压信号。
[0037]在本实施例中，采用电流型电压互感器，采集精度高，抗干扰能力强。
[0038]进一步地，所述控制器为内置有10位A/D转换器的单片机。
[0039]控制器采用STC15系列高性能单片机，内置10位A/D转换器。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种接地故障保护装置，用于交流三相三线制的输配电系统，其特征在于，包括三相电压采集单元、控制器、电源单元、通信单元、告警单元和控制输出单元；所述三相电压采集单元为电流型电压互感器，用于采集所述交流三相三线制的输配电系统中每相对大地的电压；所述控制器为单片机；所述通信单元为RS485通信接口，所述RS485通信接口用于与上位机通信；所述告警单元包括告警指示灯，所述告警指示灯与所述控制器连接；所述控制输出单元包括隔离功率继电器，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李国霞，袁军，魏龙飞，
申请(专利权)人：常州思瑞电力科技有限公司，
类型：新型
国别省市：