專利名稱：剩余電流控制監(jiān)測保護器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種應用在6、 10KV配電變壓器低壓側線路漏 電總保護器，具體的說，涉及一種控制監(jiān)測低壓電網剩余電流保護器。
背景技術：
目前，按照電力系統(tǒng)低壓技術規(guī)程要求，在6， IOKV配電變壓器低壓 側普遍安裝了各種類型的剩余電流動作保護裝置，但在實際運行中， 該類保護裝置的保護效果卻不太理想，主要原因是當人體碰觸線路上 的相線接地時，人體所承受電壓為相對地電位，通過人體的電流大小 取決于人體自身情況(如身高、年齡、胖痩、健康情況等)以及觸電
地點的環(huán)境(如土壤電阻率，空氣濕度，水中或高空中等)；能否 保證人身安全還與保護器的動作靈敏度、跳閘時間有關，由于這些情 況的存在，很難保證人身觸電后的安全；又如低壓電網常發(fā)生一些瞬 時故障，如遇惡劣天氣、刮大風樹枝碰線等，都將會造成保護器頻繁 動作跳閘；
當前，現(xiàn)有技術不能對運行中的低壓配網線路的絕緣情況帶電 監(jiān)測，只有發(fā)生故障停電才能知道，不能提前處理，若發(fā)生相線接地 或零線斷線或導線絕緣嚴重降低時，査找、檢測故障點也比較困難， 費時費工，效果也不理想，致使供電可靠性降低，影響社會生產生活 和人們的日常生活用電，特別是廣大農村電網更為嚴重；在種種無奈
情況下，有的地方甚至將保護器退出運行，無法達到安裝保護器的目 的，這無形中增加了電力職工的勞動強度，也影響電力企業(yè)的形象。 為了解決以上問題，人們一直在尋求一種理想的技術解決方案。
實用新型內容
本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術的不足，從而提供一種設計 科學、成本低、供電可靠性高、確保人身安全的低壓電網剩余電流控 制監(jiān)測保護器，它克服了現(xiàn)有的剩余電流保護器頻繁跳閘及運行中的 線路絕緣不能檢測的缺陷。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型技術方案
為包括剩余電流控制電路，零線接地檢測電路，計數器電路，相線、 零線絕緣在線監(jiān)測電路，過電壓保護器，低壓負荷開關，以及剩余電 流控制器中的繼電器KE的常開觸頭KE1，常閉觸點KE2。
剩余電流控制電路，包括一個零序電流互感器TA， 2個電阻器， 分別為R1、 R2，3只二極管分別為VI、 V2、 V3, —個電容器C1， 一 個比較放大器IC, 1個晶閘管VS, 1個繼電器KE, 1個按鈕開關SA， 繼電器KE的常閉觸點KE2;零序電流互感器有4個端頭，分別為一 次側A1、A2， 二次側A3、A4;比較放大器IC有4個端頭，分別為1、 2、 3、 4;晶閘管VS有3個端頭，分別為T1、 T2、 G;零序電流互感 器第一端頭Al與所述繼電器KE的常閉KE2觸點一端頭連接，繼電 器KE的常閉觸頭KE2另一端頭串接在配電變壓器T的二次側繞組 中性點接地線DN中，零序電流互感器第二端頭A2接接地極，零序 電流互感器第3端頭A3分別連接電阻Rl、 R2 —端頭，零序電流互 感器第4端頭A4分別與電阻R1另一端頭，二極管V1正極,V2負極
連接后接比較放大器IC的2端頭，電阻R2另一端頭分別與二極管 VI負極、V2正極、電容器C1 一端頭連接，電容器C1另一端頭連接 比較放大器IC的1端頭，比較放大器IC的4端頭分別與晶閘管Tl 端頭，按鈕開關SA1 —端連接后接地，比較放大器IC的端頭3連接 二極管V3負極，V3正極與晶閘管VS的G連接，晶閘管VS的T2 極分別與按鈕開關SA1另一端，繼電器KE線圈一端連接，繼電器 KE線圈另一端接電源a。
零線接地信號檢測電路包括一個信號源TX,三個電阻器，分 別為R3 、 R4 、 R5 , —個電位器RP1， 一個電容器C2;信號源TX 有4個端頭，分別為Tl 、 T2、 T3、 T4,信號源TX第一端頭Tl接 電源A，第2端頭T2接電源N,第3端頭T3接電阻R4 —端頭，第4 端頭T4接電阻器R3的一端頭，電阻器R3的另一端頭分別與電阻R5 一端頭，電位器RP1 —端頭連接，電阻器R4另一端頭分別與電容器 C2—端，電阻R5另一端連接后接地，作為零線接地檢測信號輸出一 端頭，電位器RP1另一端頭與電容器C2另一端頭連接后作為零線接 地檢測信號輸出另一端頭。
相線、零線絕緣在線監(jiān)測電路,包括4只指示器分別為HL1、HL2、 HL3、 HL4， 5只電阻分別為R6、 R7、 R8、 R9、 RIO， 4只熔斷器分 別為FU1、 FU2、 FU3、 FU4， 一個轉換開關QS， 一個按鈕SA2和 一個毫安表；剩余電流控制器中的繼電器KE的常開觸點KE1，所述 轉換開關有一個動觸頭，5個靜觸頭，分別為a、 b、 c、 n、 o。
其中，所述轉換開關QS的動觸頭與所述毫安表一端連接，所述
按鈕SA2的一端頭與毫安表的另一端連接，按鈕SA2的另一端頭與 電阻器R10—端連接。指示器HL1、 HL2、 HL3、 HL4—端分別與剩 余電流控制器中的繼電器的常開觸點KE1 —端，R10另一端連接， 指示器HL1、 HL2、 HL3 、 HL4的另一端頭分別與電阻R6、 R7、 R8、 R9的一端，轉換開關QS的動觸頭a、 b、 c、 n端頭連接，電阻 R6、 R7、 R8、 R9的另一端分別與所述熔斷器FU1、 FU2、 FU3、 FU4 的一端連接，所述熔斷器FU1、 FU2、 FU3、 FU4的另一端分別連接 電源A、 B、 C相線和零線N;剩余電流控制器中的繼電器KE的常 開觸點KE1另一端接接地極。
計數器電路包括二個電阻Rll、 R12，電位器RP2，計數器D， 固態(tài)繼電器SSR;其中計數器D有3個端頭，分別為l、 2、 3，固態(tài) 繼電器SSR有4個端頭，分別為S1、 S2、 S3、 S4;電阻R11—端接 剩余電流信號源M端，Rll另一端接電位器RP2—端，RP2另一端 接計數器D的端頭1，計數器D的端頭2接地，計數器D的端頭3 接電阻器R12 —端頭，R12另一端頭接固態(tài)繼電器SSR的端頭Sl ， 固態(tài)繼電器SSR端頭S2接地，端頭S4接負荷開關分離脫扣器電路a， 端頭S3接負荷開關分離脫扣器電路的b。 本實用新型具有以下優(yōu)點
1.能夠自動控制低壓電網剩余電流，當人體接觸線路上的相線 時，人體內只能通過設定好的安全電流，無論什么環(huán)境，什么條件都 能確保人身安全，同時線路不跳閘，保持連續(xù)供電，真正實現(xiàn)了安裝 保護器的目的，減少了職工勞動強度，提高了供電可靠性，增加了社
會和企業(yè)的效益。
2. 能夠自動檢測控制零線接地，相線接地故障，避免事故的擴大， 減少了國家的財產損失。
3. 能夠在線路運行時監(jiān)測相線、零線對地絕緣狀態(tài)，及時找出故 障所在相，縮短故障處理時間，減少線路對地泄漏電流，降低低壓電 網的電能損失；
4. 本裝置結構簡單，構思巧妙，設計科學合理，使用起來簡單方便。


圖1為本實用新型的電路原理結構方框圖2為本實用新型所述剩余電流控制電路圖3為本實用新型所述零線接地信號檢測電路圖4為本實用新型所述相線、零線絕緣在線監(jiān)測電路圖5為本實用新型所述計數電路圖
具體實施方式
為使本實用新型的技術方案更加清楚，
以下結合附圖對本實用新 型的具體實施方式
作詳細說明。 圖1所示為一種低壓電網剩余電流控制監(jiān)測保護器，包括剩余電
流控制電路l，零線接地檢測電路2，相線，零線絕緣在線監(jiān)測電路 3 ，計數電路4，配電變壓器T的二次側繞組中性點接地線DN，避雷 器F，執(zhí)行元件脫扣器5，以及被所述脫扣器5控制的負荷開關Q; 剩余電流控制器1中的繼電器KE的常開觸點KE1，常閉觸點KE2。
當所控制的低壓電網漏電電流達到電流繼電器KE動作值時(8mA 左右)，該繼電器吸合，常閉觸頭斷開，此時漏電回路斷開，繼電器 常開觸頭閉合后接通相線，零線絕緣監(jiān)測電路，指示出接地線路具體 相。此時電網系統(tǒng)為不接地系統(tǒng)，若線路上發(fā)生人身觸電事故，觸電 者只能通過8mA的電流值，又在1 2秒時間電流回路斷開，人體所 承受的電壓、電流都是安全值，保護裝置不跳閘停電。
零線接地檢測器2檢測到零線接地信號后，延時2S后執(zhí)行元件跳 閘(因為零線重復接地保護器失靈)，確保電網安全。
相線、零線絕緣在線監(jiān)測器3，在剩余電流控制器1斷開變壓器 二次側中性點接地線后進行檢査，若某相線絕緣嚴重降低時，還可采 用轉換開關分別接通各線，利用毫安表測出漏電電流值，進行有針對 性檢查，縮短査找接地故障時間。
計數器電路4，是在相線發(fā)生永久性接地時，剩余電流控制器中 的繼電器重復吸合，當繼電器第二次吸合后啟動計數器電路，執(zhí)行跳 閘停電。
圖2為剩余電流控制電路，包括一個零序電流互感器TA， 2個電 阻器，分別為Rl、 R2， 3只二極管分別為VI、 V2、 V3， 一個電容 器Cl， 一個比較放大器IC， 1個晶閘管VS, 1個繼電器KE， 1個 按鈕開關SA，繼電器KE的常閉觸點KE2，零序電流互感器有4個 端頭，分別為一次側A1、 A2， 二次側A3、 A4;，所述比較放大器IC 有4個端頭,分別為1、 2、 3、 4;所述晶閘管VS有3個端頭，分別為 Tl、 T2、 G。零序電流互感器第一端頭A1接繼電器KE的常閉KE2
觸點一端頭，繼電器KE的常閉觸頭KE2另一端頭串接在配電變壓器 T的二次側繞組中性點接地線DN中，零序電流互感器第二端頭A2 接接地極，零序電流互感器第3端頭A3分別連接電阻R1 、 R2—端 頭，零序電流互感器第4端頭A4分別與電阻Rl另一端頭，二極管 VI正極，V2負極連接后接比較放大器IC的2端頭，電阻R2另一端 頭分別與二極管V1負極、V2正極、電容器C1一端頭連接，電容器 Cl另一端頭連接比較放大器IC的1端頭，比較放大器IC的4端頭 分別與晶閘管Tl端頭，按鈕幵關SA1 —端連接后接地，比較放大器 IC的端頭3連接二極管V3負極，二極管V3正極與晶閘管VS的G 端頭連接，所述晶閘管VS的T2極分別與按鈕開關SA1另一端，繼 電器KE線圈一端連接，繼電器KE線圈另一端接電源a。
當線路發(fā)生相線接地故障，零序電流互感器一次線圈得電，立即 根據電流大小產生阻抗值，把漏電電流限制在人身安全電流以內，零 序電流互感器二次線圈感應出漏電信號后，通過放大、判斷，如大于 設定值時導通晶間管VS，繼電器KE吸合，斷開變壓器中性點接地線, 接通線路絕緣監(jiān)測電路，指示出那一相線發(fā)生接地。按鈕開關SA1用 于正常時檢査線路絕緣情況。
圖3為零線接地信號檢測電路包括一個信號源TX,三個電阻 器，分別為R3、 R4、 R5， 一個電位器RP1, —個電容器C2;信號 源TX有4個端頭，分別為T1、 T2、 T3、 T4,信號源TX第一端 頭Tl接電源A,第2端頭T2接電源N,第3端頭T3接電阻R4 —端 頭，第4端頭T4接電阻器R3的一端頭，電阻器R3的另一端頭分別
與電阻R5—端頭，電位器RP1—端頭連接，電阻器R4另一端頭分別 與電容器C2—端，電阻R5另一端連接后接地，作為零線接地信號輸 出一端頭，電位器RP1另一端頭與所述電容器C2另一端頭連接后作 為零線接地信號輸出另一端頭。當檢測到零線有重復接地時，立即 發(fā)出信號及斷開電源開關。
圖4為相線、零線絕緣在線監(jiān)測電路，包括4只指示器分別為 HL1、 HL2、 HL3、、 HL4， 5只電阻分別為R6、 R7、 R8、 R9、 RIO， 4只熔斷器分別為FU1、 FU2、 FU3、 FU4， 一個轉換開關QS， 一個 按鈕SA2和一個毫安表；剩余電流控制器中的繼電器KE的常開觸點 KE1，所述轉換開關有一個動觸頭，5個靜觸頭，分別為a、 b、 c、 n、 oj
轉換開關QS的動觸頭與所述毫安表一端連接，按鈕SA2的一端 頭與毫安表的另一端連接，按鈕SA2的另一端頭與電阻器R10 —端 連接。指示器HL1、 HL2、 HL3、 HL4—端分別與剩余電流控制器中 的繼電器的常開觸點KE1—端，電阻R10另一端連接，指示器HL1、 HL2、 HL3 、 HL4的另一端頭分別與電阻R6、 R7、 R8、 R9的一端， 轉換開關QS靜觸頭a、 b、 c、 n端頭連接，電阻R6、 R7、 R8、 R9 的另一端分別與熔斷器FU1、 FU2、 FU3、 FU4的一端連接，熔斷器 FU1、 FU2、 FU3、 FU4的另一端分別連接電源A、 B、 C相線和零線 N。剩余電流控制器中的繼電器KE的常開觸點KE1另一端接接地極。 當外線路有一相接地或絕緣嚴重降低時，漏電指示器熄滅，而 零線上的指示燈發(fā)光；要知道各線路的漏電電流大小時，操作轉換開
關QS，按下按鈕SB2就可在毫安表上讀出漏電流的多少，不檢測時 可將QS開關動觸頭放到空檔0的位置。
該相線、零線絕緣在線監(jiān)測器對低壓設備維護提供了方便，縮 短了檢修時間，提高了電網的供電可靠性。
圖5為計數器電路，包括二個電阻Rll、 R12，電位器RP2， 計數器D，固態(tài)繼電器SSR;計數器D有3個端頭，分別為1、 2、 3， 固態(tài)繼電器SSR有4個端頭，分別為S1、 S2、 S3、 S4;電阻R11 — 端接剩余電流信號源M端，電阻Rll另一端接電位器RP2 —端，RP2 另一端接計數器D的端頭1，計數器D的端頭2接地，計數器D的 端頭3接電阻器R12 —端頭，R12另一端頭接固態(tài)繼電器SSR的端 頭S1，固態(tài)繼電器SSR端頭S2接地，端頭S3接負荷開關分離脫扣 器電路a，端頭S4接負荷開關分離脫扣器電路的b。當相線永久接 地時，零序電流互感器TA檢測的漏電信號通過繼電器KE重復吸合， 使其KE常閉觸點KE1進行重復通斷，此時繼電器在第二次吸合后， 接通計數器執(zhí)行電路跳閘停電。
最后應當說明的是以上實施例僅用以說明本實用新型的技術 方案而作對其限制；盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說 明，所屬領域的普通技術人員應當理解；依然可以對本實用新型的具 體實施方式進行修改或者對部分技術特征進行等同替換；而不脫離本 實用新型技術方案的精神，其均應涵蓋在本實用新型請求保護的技術 方案范圍當中。
權利要求1. 一種剩余電流控制監(jiān)測保護器，其特征在于包括剩余電流控制電路，零線接地檢測電路，計數器電路，相線、零線絕緣在線監(jiān)測電路，過電壓保護器，低壓負荷開關，以及剩余電流控制器中的繼電器KE的常開觸頭KE1，常閉觸點KE2；所述剩余電流控制電路，包括一個零序電流互感器TA，2個電阻器，分別為R1、R2，3只二極管分別為V1、V2、V3，一個電容器C1，一個比較放大器IC，1個晶閘管VS，1個繼電器KE，1個按鈕開關SA，所述繼電器KE的常閉觸點KE2；所述零序電流互感器有4個端頭，分別為A1、A2、A3、A4，所述比較放大器IC有4個端頭，分別為1、2、3、4，所述晶閘管VS有3個端頭，分別為T1、T2、G；其中，所述零序電流互感器端頭A1與所述繼電器KE的常閉KE2觸點一端頭連接，繼電器KE的常閉觸頭KE2另一端頭串接在配電變壓器T的二次側繞組中性點接地線DN中，所述零序電流互感器端頭A2接接地極，所述零序電流互感器端頭A3分別與所述電阻R1、R2一端頭連接，所述零序電流互感器端頭A4分別與所述電阻R1另一端頭，所述二極管V1正極，V2負極連接后接所述比較放大器IC的2端頭，所述電阻R2另一端頭分別與所述二極管V1負極、V2正極、所述電容器C1一端頭連接，所述電容器C1另一端頭連接所述比較放大器IC的1端頭，所述比較放大器IC的4端頭分別與所述晶閘管T1端頭，所述按鈕開關SA1一端連接后接地，所述比較放大器IC的端頭3連接所述二極管V3負極，所述二極管V3正極與所述晶閘管VS的G連接，所述晶閘管VS的T2極分別與所述按鈕開關AS1另一端，所述繼電器KE線圈一端連接，繼電器KE線圈另一端接電源a。
2.根據權利要求1所述的剩余電流控制監(jiān)測保護器，其特征在 于所述零線接地信號檢測電路，包括一個信號源TX,三個電阻器, 分別為R3、 R4、 R5, —個電位器RP1， 一個電容器C2;其中，所述信號源TX有4個端頭，分別為T1、 T2、 T3、 T4,所 述信號源TX端頭Tl接電源A,端頭T2接電源N,端頭T3接電阻 R4 —端頭，端頭T4接所述電阻器R3的一端頭，所述電阻器R3的另 一端頭分別與所述電阻R5 —端頭，電位器RP1 —端頭連接，所述電 阻器R4另一端頭分別與所述電容器C2 —端，所述電阻R5另一端連 接后接地，作為零線接地信號輸出一端頭，所述電位器RP1另一端頭 與所述電容器C2另一端頭連接后作為零線接地信號輸出另一端頭。
3.根據權利要求1所述的剩余電流控制監(jiān)測保護器，其特征在于: 相線、零線絕緣在線監(jiān)測電路，包括4只指示器分別為HL1、 HL2、 HL3、 HL4， 5只電阻分別為R6、 R7、 R8、 R9、 RIO， 4只熔斷器分 別為FU1、 FU2、 FU3、 FU4， 一個轉換開關QS， 一個按鈕SA2和 一個毫安表，剩余電流控制器中的繼電器KE的常開觸點KE1，所述 轉換開關有一個動觸頭，5個靜觸頭，分別為a、 b、 c、 n、 o;其中，所述轉換開關QS的動觸頭與所述毫安表一端連接，所述 按鈕SA2的一端頭與所述毫安表的另一端連接，所述按鈕SA2的另 一端頭與所述電阻器R10—端連接，所述指示器HL1、 HL2、 HL3、 HL4 —端分別與所述剩余電流控制器中的繼電器的常開觸點KE1 — 端，所述電阻R10另一端連接，所述指示器HL1、 HL2、 HL3 、 HL4 的另一端頭分別與所述電阻R6、 R7、 R8、 R9的一端，所述轉換開 關QS靜觸頭a、 b、 c、 n端頭連接，所述電阻R6、 R7、 R8、 R9的另 --端分別與所述熔斷器FU1、 FU2、 FU3、 FU4的一端連接，所述熔 斷器FU1、 FU2、 FU3、 FU4的另一端分別連接電源A、 B、 C相線 和零線N，所述剩余電流控制器中的繼電器KE的常開觸點KE1另一 端接接地極。
4.根據權利要求1所述的剩余電流控制監(jiān)測保護器，其特征在 于所述計數器電路包括二個電阻Rll、 R12，電位器RP2，計數器 D，固態(tài)繼電器SSR;其中，所述計數器D有3個端頭，分別為l、 2、 3，所述固態(tài)繼 電器SSR有4個端頭，分別為S1、 S2、 S3、 S4;所述電阻R11—端 接剩余電流信號源M端，Rll另一端接所述電位器RP2 —端，RP2 另一端接所述計數器D的端頭1，所述計數器D的端頭2接地，所 述計數器D的端頭3接所述電阻器R12 —端頭，R12另一端頭接固 態(tài)繼電器SSR的端頭S1，所述固態(tài)繼電器SSR端頭S2接地，端頭 S4接負荷開關分離脫扣器電路a，端頭S3接負荷開關分離脫扣器電 路的b。
專利摘要本實用新型公開了一種控制監(jiān)測式剩余電流保護器，主要用于電力系統(tǒng)配電變壓器低壓側作總線路漏電保護，當低壓線路相線接地時，它通過剩余電流控制器自動調整剩余電流回路阻抗值，來限制通過剩余電流回路電流值大小達到觸電人不受傷害，線路不跳閘停電，確保用戶連續(xù)供電；該保護器由剩余電流控制電路、零線接地信號檢測電路，計數電路，相線、零線接絕緣在線監(jiān)測電路，過電壓保護器等組成，具有控制監(jiān)測線路對地絕緣情況，減少低壓電網電能損耗；具有零線重復接地，相線永久性接地時跳閘斷開電源；在低壓配電網主線路上實現(xiàn)了直接接觸保護，避免了電氣火災；具有功能全，保護范圍寬，動作快，成本低，性能可靠等優(yōu)點。
文檔編號H02H3/14GK201210614SQ20082011697
公開日2009年3月18日 申請日期2008年5月23日 優(yōu)先權日2008年5月23日
發(fā)明者陳家斌 申請人:陳家斌