[发明专利]一种有效接地的三相绝缘式电气火灾在线防控装置及方法

说明书

本发明公开了一种有效接地的三相绝缘式电气火灾在线防控装置及方法，本发明的防控装置包括DSP单元、单片机模块、光电耦合器模块、报警单元、控制输出单元、以太网通讯单元、复位电路模块、剩余电流信号检测模块及调理电路模块、电压信号检测模块及调理电路模块；本发明的防控方法采用该防控装置分解还原有效接地三相交流配电系统供电回路集总剩余电流到各相上，并提取各相真正表征绝缘特性的阻性剩余电流分量，进一步计算各相对地阻性绝缘电阻，实现在线监测有效接地三相交流配电系统供电回路的绝缘性能及潜在电气火灾危险，有效预防接地短路故障及电气火灾事故的发生，本发明能够克服常规方法存在的误报漏报和不能在线检测的缺陷。

技术领域

本发明属于电气火灾防控领域，涉及一种有效接地的三相绝缘式电气火灾在线防控装置及方法。

背景技术

在有效接地三相交流配电系统供电回路中，线缆及负载绝缘层绝缘性能降低、对地阻性绝缘电阻值下降会导致接地短路故障甚至引发电气火灾危险，威胁着人民的生命和财产安全。

目前，常见的有效接地三相交流配电系统绝缘式电气火灾防控方法有回路剩余电流法和兆欧表法。回路剩余电流法是通过在线监测有效接地三相交流配电系统供电回路的集总剩余电流有效值IR_Z的幅值大小来评判当前回路是否存在绝缘性能下降和潜在电气火灾危险，此方法经常会发生误报漏报现象，其原因在于回路集总剩余电流是各相对地剩余电流的矢量和，而各相对地剩余电流既包含各相对地阻性绝缘电阻(R_a,R_b,R_c)形成的阻性剩余电流分量(有效值为IRr_a、IRr_b、IRr_c)，又包含各相对地容性绝缘阻抗(C_a,C_b,C_c)形成的容性剩余电流分量(有效值为IRc_a、IRc_b、IRc_c)，即但其中只有各相对地阻性绝缘电阻(R_a,R_b,R_c)形成的阻性剩余电流分量(有效值为IRr_a、IRr_b、IRr_c)真正表征着各相的绝缘性能，各相对地容性绝缘阻抗(C_a,C_b,C_c)形成的容性剩余电流分量(有效值为IRc_a、IRc_b、IRc_c)不能表征各相的绝缘性能。因各相对地容性绝缘阻抗(C_a,C_b,C_c)形成的容性剩余电流分量(有效值为IRc_a、IRc_b、IRc_c)会随线缆敷设长度、各相线对地布置不平衡度、负荷数量、环境温湿度、使用寿命等因素变化而随时变化，这就在阻性剩余电流分量虽然很小、容性剩余电流较大情况下他们矢量和(有效值为IR_Z)仍有可能超过下限报警阈值而导致误报警现象发生，同理在阻性剩余电流分量虽然较大、容性剩余电流很小情况下他们矢量和(有效值为IR_Z)仍有可能未超过下限报警阈值而导致漏报警现象发生。兆欧表法是利用兆欧表仪器，在对被测有效接地三相交流配电系统供电回路断电后进行绝缘电阻离线式测量，当测得有效接地三相交流配电系统供电回路任意一相对地阻性绝缘电阻值小于绝缘电阻下限报警阈值R₀(按施工现场实际情况或相关国家标准进行设定)时，则认为该有效接地三相交流配电系统供电回路存在接地短路故障和潜在电气火灾危险，此方法存在无法在线监测当前回路绝缘性能下降和潜在电气火灾危险的缺点。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种有效接地的三相绝缘式电气火灾在线防控装置及方法，该装置及方法能够在线监测有效接地三相交流配电系统供电回路的绝缘性能及潜在电气火灾危险，避免对绝缘性能下降和潜在电气火灾危险的误报漏报，有效预防接地短路故障及电气火灾事故的发生。