[发明专利]一种保护接地系统用电安全隐患检测装置及方法

权利要求书

1.一种保护接地系统用电安全隐患检测装置，其特征在于，包括：

连接在零线与地线之间的台区中性点接地电阻；

通过充电切换及电气分隔开关与零线连接的分支网关地线接地电阻；

设置在零线与地线之间的放电回路；

第一计算模块，用于通过检测所述放电回路在放电过程中的电压，计算零地回路电阻；

第二计算模块，用于根据一个测量周期内的零地电压瞬时值计算零地电压；

分支网关隐患监测模块，用于根据三相电压不平衡度以及计算出的零地回路电阻和零地电压，判断台区线路是否存在异常。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述放电回路包括依次串联的控制开关、参考电阻和电容，电容充电的限流电阻与所述充电切换及电气分隔开关连接。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述充电切换及电气分隔开关用于在一次测量周期开始时，根据接收的信号断开充电电路并将地线接入所述放电回路；所述控制开关用于在零地电压过零点时根据接收的放电信号导通所述放电回路，所述电容向所述放电回路中释放电压信号。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，计算零地回路电阻的方式如下：

测量所述参考电阻Rref两端的电压U_RefL和U_RefH；同时测量得到外部电路回路电压值U_Pe；

根据下述公式计算得到零地回路电阻：

Rne+Rpe＝U_Pe/((U_RefH-U_UefL)/Rref)

其中，Rne为台区中性点接地电阻，Rpe为分支网关地线接地电阻，所述零地回路电阻为Rne+Rpe。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，计算零地电压的方式是：

将零地电压信号分压后再经电压跟随器输出到AD转换器，通过AD转换计算出零地电压瞬时值；

在一个测量周期内的零地电压瞬时值进行等时采样并计算均方根作为有效值，得到零地电压。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述分支网关隐患监测模块用于通过三相电压的检测，判断三相电压是否平衡；以及通过零地电压的检测，判断零线是否带电。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述分支网关隐患监测模块根据三相电压不平衡度以及计算出的零地回路电阻和零地电压，判断台区线路是否存在异常，具体包括：

若台区分支网关零地回路电阻全部异常升高且三相电压平衡，表明台区零线正常，异常来源于台区接地电阻；

若台区分支网关零地回路电阻全部异常升高且三相电压不平衡，表明异常来源于零线故障；

仅个别分支网关检测到零地回路电阻异常且三相电压平衡，表明异常来源于分支网关本身接地故障；

仅个别分支网关检测到零地回路电阻异常且三相电压不平衡，表明异常来源于分支网关本身零线故障；

若台区分支网关零地回路电阻正常，但台区分支网关都检测到零地电压异常，表明异常来源于相线接地故障。

8.一种保护接地系统用电安全隐患检测方法，其特征在于，所述方法通过如权利要求1所述的保护接地系统用电安全隐患检测装置实施，所述方法包括：

在一次测量周期开始时，充电切换及电气分隔开关根据接收的信号断开充电电路并将地线接入所述放电回路；

在零地电压过零点时，控制开关根据接收的放电信号导通放电回路，电容向所述放电回路中释放电压信号；

通过检测所述放电回路在放电过程中的电压，计算零地回路电阻；根据一个测量周期内的零地电压瞬时值计算零地电压；

分支网关隐患监测模块根据三相电压不平衡度以及计算出的零地回路电阻和零地电压，判断台区线路是否存在异常。