[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

说明书

本发明公开了一种保护接地系统用电安全隐患检测装置及方法，其中，装置包括：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。本发明根据三相电压不平衡度、零地回路电阻和零地电压等数据，判断台区线路是否存在异常，提高了异常判断的有效性，便于及时排查用电安全隐患，降低触电风险。

技术领域

本发明涉及电气工程技术领域，具体涉及一种保护接地系统用电安全隐患检测装置及方法。

背景技术

近些年由于科技迅速发展，大量电气设备的接入导致用户端的用电需求大幅提升。然而现代城市中的旧楼区域由于电气安装较早，未能适应新形势下的负荷变化，涉电公共安全事故不断发生。业界为降低低压配电系统的触电风险开展了大量的研究。其中，如何正确因地制宜的进行配电系统中的防触电保护一直是一个重要的研究议题。

对于用电安全隐患的检测对于保护人员免受电击危险(例如由接地故障引起的电击危险)至关重要。现有的触电事故安全隐患排查技术主要是通过零线是否带电以及线路绝缘是否完备来对触电风险进行排查。但是对于线路异常，比如中性点接地故障等，则无法进行较为有效的判断，而这些线路异常通常又会给触电带来极大的隐藏风险。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种保护接地系统用电安全隐患检测装置及方法，以提高用电安全隐患的检测效率，降低触电风险。

为解决上述技术问题，本发明提供一种保护接地系统用电安全隐患检测装置，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。

进一步地，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。

进一步地，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。

进一步地，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_RefL)/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。

进一步地，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。