一種低壓電網隔離技術控制裝置及其製作方法
2023-12-11 12:36:17 2
專利名稱：一種低壓電網隔離技術控制裝置及其製作方法
技術領域：
本發明涉及一種低壓電網安全保護裝置，具體的說，涉及一種用於低 壓電網與大地隔離的低壓電網隔離技術控制裝置及其製作方法。
背景技術：
為防止人身間接觸及帶電金屬導體觸電傷亡和相線金屬性短路接地故
障引起的電氣火災事故，保證線路、設備運行中的熱穩定性；我國現行的 電氣設計、施工等有關規範都提出了在低壓配電線路中設置接地故障保護； 兼於此，國內外在低壓配電線路中普遍安裝了各種類型的漏電開關、剩餘 電流動作等保護裝置；然而，它們在實際運行中，卻達不到預想的設計效果。
譬如(1)當線路發生相線金屬性短路接地故障，該迴路的電流大小 取決於保護接地線的接地電阻及土壤電阻，相線接地瞬間就易產生電氣火 災；(2 )設若人身觸及金屬帶電導體，人體所承受的電壓為相線對地電位， 通過人體的電流大小取決於人體自身條件(年齡、身高、體重)和觸電環 境條件(高空、水中、空氣溼度等)，可否保證人身安全還與跳閘電路的 開關速度有關，也就是說當人體觸及帶電導體的瞬間就會受到電擊傷害， 這些接地故障電流還將會導致剩餘電流繼電器頻繁動作跳閘，影響供電的 可靠性。(3)在農村照明電路或單相負荷較多的配電線路中，極易造成 三相負荷不平衡，此時，勢必會產生較大的零序電流，該零序電流一部分 通過中性線淨皮中和，另一部分通過中性線的接地線流入大地淨皮消耗；同理， 當三相電路對地絕緣不平衡時，亦會產生較大的零序電流，該零序電流通 過大地中性線的接地線構成閉合迴路被消耗。通過上述分析，現有剩餘電流繼電器具有明顯的技術性能缺陷，即技
術性能不完善；當線路發生相線金屬性短路接地故障時，接地故障迴路電 流較大，接地瞬間就易產生電氣火突；人身觸及帶電金屬導體時，人體承 受的電壓較高、通過人體的電流較大，觸電瞬間就會受到電擊傷害；不能 實現直接接觸保護，不能確保人身在低壓電網觸及帶電金屬導體時的觸電 安全，且不能控制零序電流對地洩放和線路對地洩漏電流的損耗。
為了克服以上存在的問題，人們一直在尋找一種適於實用的技術解決 方案。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術的不足，從而提供一種可提供人身觸 電安全保護、可防止電氣火突、可減少漏電損耗的低壓電網隔離技術控制 裝置，還提供了 一種低壓電網隔離技術控制裝置的製作方法。
本發明的目的是通過下面的技術方案來實現的
一種低壓電網隔離技術控制裝置，該隔離控制裝置包括防止過電壓裝 置RV、防雷裝置F、具有原邊繞組Ll和副邊繞組L2的特殊隔離變壓器、 可調電阻RP、電阻R1和電阻R2，其中，所述特殊隔離變壓器的原邊繞組 Ll、所述防止過電壓裝置RV、所述防雷裝置F並聯連接，所述特殊隔離變 壓器的副邊繞組L2依次與所述電阻Rl、所述可調電阻RP、所述電阻R2 串聯連接，所述電阻R2首尾端為該隔離技術控制裝置的信號輸出端。
基於上述，所述特殊隔離變壓器的原邊繞組Ll的直流電阻小於或等於 2歐姆，其交流阻抗大於或等於37千歐姆。
基於上述，所述特殊隔離變壓器的副邊繞組L2為4臣，電阻Rl為 100KQ,電阻R2為20KQ,可調電阻RP最大值為47KQ。
基於上述，所述防雷裝置F是氧化鋅避雷器。基於上述，所述防止過電壓裝置RV是壓敏電阻器。
一種低壓電網隔離技術控制裝置的製作方法，該方法是將所述特殊隔
離變壓器的原邊繞組L1、所述防止過電壓裝置RV、所述防雷裝置F並聯連 接，將所述特殊隔離變壓器的副邊繞組L2依次與所述電阻Rl、所述可調 電阻RP、所述電阻R2串聯連接，其中，所述特殊隔離變壓器的製作主要 包括以下步驟
步驟1、鐵芯的製作選用高導磁率矽鋼帶繞制環形鐵芯，在繞制的 過程中，要保持其密度和均勻度，且不允許出現錐度，繞制而成的環形鐵 芯高度為65 - 70毫米，其內徑為65 ~ 70毫米，其外徑為135 ~ 140毫米； 然後，將繞制而成的環形鐵芯進行熱處理，在高溫處理時段，處理溫度控 制在715 750度；出爐後，對環形鐵芯馬上進行浸漆處理；整個加工過程 要嚴格防止繞制好的環形鐵芯變形；
步驟2、線圈的繞制用環型繞線機將直徑為1.3-1.45圓銅漆包線 均勻繞制在所述環形鐵芯上，繞制圓銅漆包線的圏數為650 ~ 800匝，即可 得到所述特殊隔離變壓器的原邊繞組L1;然後進行層間絕緣處理；再用直 徑為0.3-0. 5圓銅漆包線均勻繞制在所述環形鐵芯上，繞制圓銅漆包線 的圈數為4 10匝，即可得到所述特殊隔離變壓器的副邊繞組L2,最後， 作常規處理，即得所述特殊隔離變壓器。
本發明相對於現有技術具有突出的實質性特點和顯著的進步性，具體 的說，該低壓電網隔離技術控制裝置技術性能更為完善，當線路正常運行 時，人身觸及帶電導體所通過人體的觸電電流為安全電流，剩餘電流保護 裝置勿需動作，可在不停止供電的情況下確保人身觸電安全；當相線金屬 性短路接地時，本發明亦能夠控制接地故障迴路電流，避免電氣火災事故 的發生，降低漏電損耗；由於所述隔離技術控制裝置能夠直接控制線路對 地洩露電流，可大大降低電網洩露損耗，提高供電的可靠性，其對接地故障 電流的直接控制作用，使得現有剩餘電流保護裝置大大地減少了供電線路跳閘機率。
圖1是本發明所述隔離技術控制裝置的電路結構示意圖2是本發明所述隔離技術控制裝置在低壓電網中的應用示意圖3為本發明所述l^芯測試原理示意圖4為本發明所述線圈測試原理示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明做進一步的詳細說明
如圖l所示， 一種低壓電網隔離技術控制裝置，該隔離控制裝置包括 防止過電壓裝置RV、防雷裝置F、具有原邊繞組Ll和副邊繞組L2的特殊 隔離變壓器、可調電阻RP、電阻R1和電阻R2;
其中，所述特殊隔離變壓器的原邊繞組Ll、所述防止過電壓裝置RV、 所述防雷裝置F並聯連接，且前述各部件相連的首端構成低壓電網隔離技 術控制裝置的首端205,前述各部件相連的尾端構成低壓電網隔離技術控 制裝置的尾端206;
所述特殊隔離變壓器的副邊繞組L2依次與所述電阻Rl、所述可調電 阻RP、所述電阻R2串聯連接，並以此構成了低壓電網隔離技術控制裝置 的信號輸出端，其中，以所述電阻R2的首端構成低壓電網隔離技術控制裝 置信號輸出首端207，以所述電阻R2的尾端構成低壓電網隔離技術控制裝 置的信號輸出地端208。
基於上述，所述特殊隔離變壓器的原邊繞組Ll的直流電阻小於或等於 2歐姆，其交流阻抗大於或等於37千歐姆。基於上述，所述特殊隔離變壓器的副邊繞組L2為4匝，電阻Rl為 100KQ,電阻R2為20KQ，可調電阻RP最大值為47KQ;
調節所述可調電阻RP的電阻值可改變隔離技術控制裝置動作電流值， 可有效減少線路跳閘頻次，提高了供電的可靠性，加強了低壓電網隔離技 術控制裝置對線路的直接控制作用。
基於上述，所述防雷裝置F是氧化鋅避雷器，氧化鋅避雷器可選用 HY1. 5W-0. 28/1. 3型矽l交低壓避雷器。
基於上述，所述防止過電壓裝置RV是壓敏電阻器，壓敏電阻器可選用 10K/470V規才各的壓敏電阻器件。
當低壓配電線路中產生異常過電壓時，由於防止過電壓裝置RV內部壓 敏作用，可予以消除，當低壓配電線路遭受雷電時，氧化鋅避雷器可將雷 電引入大地。
一種低壓電網隔離技術控制裝置的製作方法，該方法是將所述特殊隔 離變壓器的原邊繞組L1、所述防止過電壓裝置RV、所述防雷裝置F並聯連 接，將所述特殊隔離變壓器的副邊繞組L2依次與所述電阻Rl、所述可調 電阻RP、所述電阻R2串聯連接，其中，所述特殊隔離變壓器的製作主要 包括以下步驟
步驟1、鐵芯的製作選用高導磁率矽鋼帶繞制環形鐵芯，在繞制的 過程中，要保持其密度和均勻度，且不允許出現錐度，繞制而成的環形鐵 芯高度為65 ~ 70毫米，其內徑為65 - 70毫米，其外徑為135 ~ 140毫米； 然後，將繞制而成的環形鐵芯進行熱處理，在高溫處理時段，處理溫度控 制在715 750度；出爐後，對環形鐵芯馬上進行浸漆處理；整個加工過程 要嚴格防止繞制好的環形鐵芯變形；
鐵芯的測試按照圖3所示進行測試，將繞制好的環形4^芯勻繞20臣 線圏，線圈兩端並聯一隻量程為IO伏的交流電壓表，線圈中串聯一隻量程 為300毫安的電流表，然後，給線圈通以5伏交流電壓，毫安表應指示在110- 150毫安。
步驟2、線圈的繞制用環型繞線機將直徑為1.3-1.45圓銅漆包線 均勻繞制在所述環形鐵芯上，繞制圓銅漆包線的圈數為650 ~ 800匝，即可 得到所述特殊隔離變壓器的原邊繞組Ll;然後進行層間絕緣處理；再用直 徑為0.3-0. 5圓銅漆包線均勻繞制在所述環形鐵芯上，繞制圓銅漆包線 的圈數為4 10匝，即可得到所述特殊隔離變壓器的副邊繞組L2,最後， 作常規處理，即得所述特殊隔離變壓器。
線圈的測試首先，用雙臂電橋測試線圈兩端的直流電阻，應小於2 歐姆；然後，按照圖4所示進行測試，將線圈中串聯一隻量程為IO毫安的 電流表，調節自耦調壓器至電壓220伏，毫安表應指示在4~6毫安。
如圖2所示，將所述低壓電網隔離技術控制裝置105的首端205連接 於配電變壓器TM低壓側中性線101上，將其尾端206連接於配電變壓器 TM工作接地線106上；將所述隔離技術控制裝置信號輸出首端207和其地 端208連接於剩餘電流動作保護繼電器104的剩餘電流信號輸入端；
在此應用中，還包括有剩餘電流保護裝置在低壓電路中的應用關係； 通常，本實用新型所述隔離技術控制裝置與現有技術中的剩餘電流保護裝 置組合於一體，配套應用；
當低壓配電線路絕緣水平符合GB13955 — 2005《剩餘電流動作保護裝 置安裝和運行》的要求(大於0. 5兆歐)正常投入運行時，隔離技術控制 裝置105的直流電阻很小，設定小於或等於2歐姆，此時低壓電網極近直 接接地系統，若低壓電網絕緣突然下降或相線金屬性短路接地故障及人身 觸及帶電金屬導體時，隔離技術控制裝置105的設定交流阻抗為大於或等 於37KQ呈現高阻抗，低壓電網為間接接地或非接地系統；
設若電網為相線金屬性短路接地故障，接地故障迴路電流將會受到隔 離技術控制裝置105中特殊隔離變壓器原邊繞組L1高阻抗的限制，不會產 生火花引起電氣火災；同時將檢測到的漏電信號傳輸到隔離技術控制裝置105中的信號輸出端，可在整定的動作電流值範圍內，通過現有技術中的 剩餘電流動作保護繼電器104對執行終端交流接觸器或斷路器103作出處 理。
若電網接地故障為人身107觸及帶電導體，人體107所承受的電壓為隔 離技術控制裝置中特殊隔離變壓器原邊繞組高阻抗與接地電阻和人體電阻 的分壓， 一般應小於36伏，通過人體的電流為隔離技術控制裝置高阻抗與 接地電阻和人體電阻的分流， 一般應小於6毫安；顯見，發生人身觸電事 故時，人體所承受的電壓和電流是人體所能耐受或擺脫的安全電壓和安全 電流；剩餘電流動作保護繼電器104勿需執行跳閘切斷電源，亦不會發生 人身觸電傷亡事故，並能在低壓配電線路中實現直接接觸保護，使其技術 性能更為完善。
最後應當說明的是以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其 限制；儘管參照較佳實施例對本發明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技
術特徵進行等同替換；而不脫離本發明技術方案的精神，其均應涵蓋在本發 明請求保護的技術方案範圍當中。
權利要求
1、一種低壓電網隔離技術控制裝置，其特徵在於該隔離控制裝置包括防止過電壓裝置RV、防雷裝置F、具有原邊繞組L1和副邊繞組L2的特殊隔離變壓器、可調電阻RP、電阻R1和電阻R2，其中，所述特殊隔離變壓器的原邊繞組L1、所述防止過電壓裝置RV、所述防雷裝置F並聯連接，所述特殊隔離變壓器的副邊繞組L2依次與所述電阻R1、所述可調電阻RP、所述電阻R2串聯連接，所述電阻R2首尾端為該隔離技術控制裝置的信號輸出端。
2、 根據權利要求1所述的一種低壓電網隔離技術控制裝置，其特徵在 於所述特殊隔離變壓器的原邊繞組L1的直流電阻小於或等於2歐姆，其 交流阻抗大於或等於37千歐姆。
3、 根據權利要求1所述的一種低壓電網隔離技術控制裝置，其特徵在 於所述特殊隔離變壓器的副邊繞組L2為4匝，電阻R1為100KQ,電阻 R2為20KQ,可調電阻RP最大值為47KQ。
4、 根據權利要求1所述的一種低壓電網隔離技術控制裝置，其特徵在 於所述防雷裝置F是氧化鋅避雷器。
5、 根據權利要求1所述的一種低壓電網隔離技術控制裝置，其特徵在 於所述防止過電壓裝置RV是壓敏電阻器。
6、 一種低壓電網隔離技術控制裝置的製作方法，其特徵在於該方法 是將所述特殊隔離變壓器的原邊繞組Ll、所述防止過電壓裝置RV、所述防 雷裝置F並聯連接，將所述特殊隔離變壓器的副邊繞組L2依次與所述電阻 Rl、所述可調電阻RP、所述電阻R2串聯連接，其中，所述特殊隔離變壓 器的製作主要包括以下步驟步驟1、鐵芯的製作選用高導磁率矽鋼帶繞制環形鐵芯，在繞制的 過程中，要保持其密度和均勻度，且不允許出現錐度，繞制而成的環形鐵 芯高度為65~70毫米，其內徑為65 70毫米，其外徑為135 ~ 140毫米；然後，將繞制而成的環形鐵芯進行熱處理，在高溫處理時段，處理溫度控制在715 750度；出爐後，對環形鐵芯馬上進行浸漆處理；整個加工過程 要嚴格防止繞制好的環形鐵芯變形；步驟2、線圈的繞制用環型繞線機將直徑為1.3-1.45圓銅漆包線 均勻繞制在所述環形鐵芯上，繞制圓銅漆包線的圈數為650 ~ 800匝，即可 得到所述特殊隔離變壓器的原邊繞組L1;然後進行層間絕緣處理；再用直 徑為0.3-0. 5圓銅漆包線均勻繞制在所述環形鐵芯上，繞制圓銅漆包線 的圈數為4 10匝，即可得到所述特殊隔離變壓器的副邊繞組L2,最後， 作常規處理，即得所述特殊隔離變壓器。
全文摘要
本發明提供一種低壓電網隔離技術控制裝置及其製作方法，該裝置包括防止過電壓裝置RV、防雷裝置F、具有原邊繞組L1和副邊繞組L2的特殊隔離變壓器、可調電阻RP、電阻R1和電阻R2，其中，所述特殊隔離變壓器的原邊繞組L1、所述防止過電壓裝置RV、所述防雷裝置F並聯連接，所述特殊隔離變壓器的副邊繞組L2依次與所述電阻R1、所述可調電阻RP、所述電阻R2串聯連接，電阻R2首尾端為隔離技術控制裝置的輸出端；該裝置製作方法的核心在於特殊隔離變壓器的製作，其主要包括鐵芯的製作和線圈的繞制兩大步驟；該低壓電網隔離技術控制裝置可提供人身觸電安全保護，可防止電氣火災，可減少漏電損耗。
文檔編號H02H3/14GK101291052SQ20081005000
公開日2008年10月22日 申請日期2008年6月6日 優先權日2008年6月6日
發明者陳家斌 申請人:陳家斌