CN104953550B - 一种电机的漏电保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电机的漏电保护装置，包括三相交流电源、与三相交流电源连接的电动机、漏电保护器和带有分励脱扣器的断路器，三相交流电源的三根相线上接有一个第一电流互感器，第一电流互感器与漏电保护器连接，所述带有分励脱扣器的断路器包括与漏电保护器连接的分励线圈和分别设置在三根相线上的三个断路器；所述三根相线上还分别接有一个第二电流互感器，第一电流互感器和第二电流互感器均与电机起动监视器连接；还包括与电机起动监视器连接的、用于控制分励线圈的供电回路接通或断开的闭锁机构。通过本发明所提供的漏电保护装置，实现了设备及人身安全的全面保护，提高了漏电保护的可靠性。

Description

一种电机的漏电保护装置

技术领域

本发明属于电气安全技术领域，具体涉及一种电机的漏电保护装置。

背景技术

核岛大修期间再供电系统，由于需要运行人员手动操作替换抽屉，因此设置了漏电保护装置，以保护人身及设备安全。核岛低压配电系统属于TN-S系统，中/低压配电变压器的连接组别为Dyn11，中性点在低压侧直接接地不配出，漏电保护的配置如图1所示：系统中三相线L1、L2和L3从低压配电柜中配出，而地线PE线则来自遍布于各厂房的接地网络，三根相线通过图中环形电流互感器，漏电保护器与电流互感器连接、用于监测零序电流。

图1中所示的漏电保护装置，对于三相对称的用电设备(比如插座或电阻回路)是有效的。当L1、L2和L3中的某一相绝缘破损，则漏电流将通过电流泄露通道经PE线返回电源形成环流，此时漏电保护器会检测到漏电流，当漏电流超过设定值时，漏电保护器将向分励线圈发出开关跳闸信号即分励线圈通电，从而控制三根相线上的断路器分闸，触发开关跳闸，达到漏电保护人身及设备安全的目的。但是当用电设备为电动机时，则出现了困难，电机三相绕组不可能完全对称，存在零序电流，电动机起动时放大了该电流，很容易超过30mA或300mA限值(大修再供电系统漏电保护的整定值一般为30mA或300mA)，在现场的调试过程中发现，对于较大容量的电动机回路，电机起动时会触发漏电保护动作，导致漏电保护频繁跳闸。

这对上述问题，目前的常规做法是调大漏电保护的整定值，以躲过电机的起动电流，使得整定值远远大于300mA,最大甚至达到3A，但是这种调大整定值的做法使得漏电保护的设置失去了保护人身的意义。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种电机的漏电保护装置，通过该装置可以防止电机起动时漏电保护装置的误动作。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种电机的漏电保护装置，包括三相交流电源、与三相交流电源连接的电动机、漏电保护器和带有分励脱扣器的断路器，三相交流电源的三根相线上接有一个第一电流互感器，第一电流互感器与漏电保护器连接，所述带有分励脱扣器的断路器包括与漏电保护器连接的分励线圈和分别设置在三根相线上的三个断路器；所述三根相线上还分别接有一个第二电流互感器，第一电流互感器和第二电流互感器均与电机起动监视器连接；还包括与电机起动监视器连接的、用于控制分励线圈的供电回路接通或断开的闭锁机构。

进一步，如上所述的一种电机的漏电保护装置，所述闭锁机构为串联在分励线圈的供电回路中的一个可控开关，可控开关用于接收电机起动监视器的控制指令，并根据控制指令打开或闭合。

进一步，如上所述的一种电机的漏电保护装置，当电机起动监视器监测到第一电流互感器检测到的零序电流和三个第二电流互感器检测到的三相电流同时从零开始增大、且零序电流达到闭锁设定值时，电机起动监视器向闭锁机构发送用于控制分励线圈的供电回路断开的控制指令；当电机起动监视器监测到零序电流小于恢复设定值时，电机起动监视器向闭锁机构发送用于控制分励线圈的供电回路接通的控制指令。

进一步，如上所述的一种电机的漏电保护装置，所述电机起动监视器利用可编程逻辑控制器PLC向闭锁机构发送控制指令。

进一步，如上所述的一种电机的漏电保护装置，所述闭锁设定值小于漏电保护器的整定值。

本发明的有益效果在于：本发明所提供的漏电保护装置，通过对电路中三相电流及零序电流的检测判断，能够在电机起动时闭锁漏电保护功能，防止由于电机起动导致的漏电保护误动作的发生，且采用该漏电保护装置无需调大漏电保护的整定值，实现了设备及人身安全的全面保护，提高了漏电保护的可靠性。

附图说明

图1为现有的电机漏电保护装置的电路示意图；

图2为本发明提供的一种电机漏电保护装置的电路示意图；

图3为本发明提供的一种电机漏电保护装置的工作流程图；

图4为本发明提供的一种电机漏电保护装置的具体实施例的示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图与具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。

图2示出了本发明具体实施方式中提供的一种电机的漏电保护装置的示意图，由图中可以看出，该装置包括了三相交流电源1、与三相交流电源1连接的电动机2、漏电保护器7和带有分励脱扣器的断路器，三相交流电源1的三根相线3，4，5上接有一个第一电流互感器6，第一电流互感器6与漏电保护器7连接，所述带有分励脱扣器的断路器包括与漏电保护器7连接的分励线圈9和分别设置在三根相线3，4，5上的三个断路器8(在实际应用中，一般是通过在三根相线上连接一个三相断路器来实现，三相断路器来控制三根相线的通路的连接或断开)；所述三根相线3，4，5上还分别接有一个第二电流互感器10，11，12，第一电流互感器6和第二电流互感器10，11，12均与电机起动监视器11连接；该装置还包括与电机起动监视器13连接的、用于控制分励线圈9的供电回路接通或断开的闭锁机构14。

本实施方式中，通过在现有的电机漏电保护装置的基础上，增加了三个第二电流互感器，即图2中的电流互感器10、第二电流互感器11和电流互感器12，三个电流互感器10,11,12分别设置在三根相线上，用于检测电动机2的三相电流，将三相电流的信号输入到电机起动监视器13中，同时，第一电流互感器6检测到的零序电流的信号也输入到了电机起动监视器13，电机起动监视器13实现了对三相电流和零序电流的同时监测。

由于电动机2的三相绕组是不完全对称的，会存在零序电流，且电动机2起动时会放大该电流，而该放大的电流很容易超过漏电保护器7的整定值，导致断路器8打开。为了避免电动机2起动时产生的这种漏电保护的误动作，本实施方式的电机漏电保护装置中设置了所述闭锁机构14，通过该闭锁机构14，在电动机2起动时，将电路中的漏电保护功能闭锁，即控制电动机2起动，即使零序电流达到整定值，分励线圈9也不通电。

所述闭锁机构14的具体形式可以是多样的，只要其能够实现在电动机2启动时控制分励线圈9不通电即断路器8不断开即可。因此，所述闭锁机构14可以是一个单独的控制回路，也可以是串联在分励线圈9的供电回路中的一个可控开关，即在现有的带有分励脱扣器的断路器的基础上，再与分励线圈9串联一个控制开关，该控制开关用于接收电机起动监视器13的控制指令，并根据控制指令打开或闭合。

本实施方式中所提供电机的漏电保护装置的工作流程如图3所示：当电机起动监视器13监测到零序电流和的三相电流同时从零开始增大、且零序电流达到闭锁设定值时，电机起动监视器13向闭锁机构14发送用于控制分励线圈9的供电回路断开的控制指令，控制分励线圈9的供电回路断开，电路的漏电保护功能关闭；之后，机选监测零序电流，当电机起动监视器13监测到零序电流下降到小于恢复设定值时，电机起动监视器13向闭锁机构14发送用于控制分励线圈9的供电回路接通的控制指令，恢复电路的漏电保护功能。所述闭锁设定值小于漏电保护器的整定值，其中，整定值需大于电机正常运行时的不平衡电流。

所述电机起动监视器13可以利用可编程逻辑控制器PLC向闭锁机构14发送控制指令，可编程逻辑控制器PLC通过输入模块采集并记录三相电流和零序电流的数值，如果发现三相电流和零序电流同时从零开始变大，则判断为电动机起动，当零序电流增大到闭锁设定值时，PLC发出指令，启动所述闭锁机构14，控制分励线圈9的供电回路断开，漏电保护功能闭锁，从而起到了使漏电保护器7的整定值躲过电动机启动时的零序电流，之后，当零序电流下降到恢复设定值以下时，PLC再发出指令，关闭闭锁机构14，使分离线圈9的供电回路导通，漏电保护器7和带有分励脱扣器的断路器恢复漏电保护功能。

图4示出了本发明一种电机的漏电保护装置的具体实施例，图中，T1、T2、T3为三个第二电流互感器，T4为第一电流互感器，Q1为断路器，MX为控制断路器Q1通断的分励线圈，该实施例中的闭锁机构为一个与分励线圈MX串联的可控开关A，即在现有的分励线圈的供电回路中增加了一个可控开关，在电动机2启动时，电机起动监视器13向该开关发送一个用于控制其断开的控制信令，此时，即使漏电保护器7监测到零序电流超过其整定值，但由于该开关断开，分励线圈MX的供电回路也是断开的，分励线圈中无电，三根相线上的断路器8保持连通状态，防止了电机启动时的断路器8断开的误动作。而在非电机起动的正常工作状态，该开关是始终保持在闭合状态的，以使漏电保护器7和待分励脱扣器的断路器保持漏电保护的作用。

需要说明的是，本实施方式中，所述带有分励脱扣器的断路器除了包括所述的分励线圈9和断路器8外，还包括其它的一些本领域技术人员所公知的组成部分，且带有分励脱扣器的断路器与漏电保护器7的具体连接方式，对于本领域技术人员来说也都是公知的，在此不再一一描述。

本实施方式中提供的上述漏电保护装置，通过监测判断电动机的起动状态，在电动机为起动状态时，使漏电保护装置闭锁，避免了电机起动时漏电保护装置的误动作，且该装置无需调高漏电保护的整定值，保证了漏电保护的可靠性。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (4)

1.一种电机的漏电保护装置，包括三相交流电源(1)、与三相交流电源(1)连接的电动机(2)、漏电保护器(7)和带有分励脱扣器的断路器，三相交流电源(1)的三根相线(3，4，5)上接有一个第一电流互感器(6)，第一电流互感器(6)与漏电保护器(7)连接，所述带有分励脱扣器的断路器包括与漏电保护器连接的分励线圈(9)和分别设置在三根相线(3，4，5)上的三个断路器(8)；其特征在于：所述三根相线(3，4，5)上还分别接有一个第二电流互感器(10，11，12)，第一电流互感器(6)和第二电流互感器(10，11，12)均与电机起动监视器(13)连接；还包括与电机起动监视器(13)连接的、用于控制分励线圈(9)的供电回路接通或断开的闭锁机构(14)，所述闭锁机构(14)为串联在分励线圈(9)的供电回路中的一个可控开关，可控开关用于接收电机起动监视器(13)的控制指令，并根据控制指令打开或闭合。

2.根据权利要求1所述的一种电机的漏电保护装置，其特征在于：当电机起动监视器(13)监测到第一电流互感器(6)检测到的零序电流和三个第二电流互感器(10，11，12)检测到的三相电流同时从零开始增大、且零序电流达到闭锁设定值时，电机起动监视器(13)向闭锁机构(14)发送用于控制分励线圈(9)的供电回路断开的控制指令；当电机起动监视器(13)监测到零序电流小于恢复设定值时，电机起动监视器(13)向闭锁机构(14)发送用于控制分励线圈(9)的供电回路接通的控制指令。

3.根据权利要求2所述的一种电机的漏电保护装置，其特征在于：所述电机起动监视器(13)利用可编程逻辑控制器PLC向闭锁机构(14)发送控制指令。

4.根据权利要求2所述的一种电机的漏电保护装置，其特征在于：所述闭锁设定值小于漏电保护器(7)的整定值。