CN1056023A - 载波型触电保护、防窃电装置 - Google Patents

Abstract

本载波型触电保护、防窃电装置是将用电器、电 能表、线路监视在控制段内，由信号发生器发射高频 监视信号，当监视段出现触电、窃电、超容量用电时， 高频监视信号流失，通过一定装置，分析处理后，触发 继电器触点断开，停止供电；当上述行为消除时恢复 标准监视高频信号，线路恢复送电，该装置既能防止 触电又能保证家用电器不致因零线断或分不清零线 而烧损，又可解决火线与零线之间的触电问题；又能 防止窃电。

Description

本发明属于触电保护、防窃电装置。

无论是电力系统还是用电单位，时常出现触电事故，轻者受到电击、电伤，重者造成死亡事故，给家庭带来了痛苦，给社会带来了负担;同时社会上窃电现象也较严重，一方面造成了电力紧张，另一方面严重影响了电力系统的经济效益。这就促使人们研究触电保护装置和防窃电装置。

早期的触电保护装置主要有电压动作型触电保护装置，在六十年代末已经淘汰了，后来又出现了现在的电流动作型保护装置，其主要原理可结合附图1来说明，其主要由零序电流互感器A，脱扣机构T及主开关K组成，当系统发生人身触电或由其它原因造成的接地漏电等故障时，触电电流i_r接地漏电等故障电流i_z的合成电流i_d通过大地经接地线S_d返回变压器B中性点，因此零序电流互感器的原边就有激磁电流流过，在环形铁芯b中产生一个磁通Φ_d，使副边线圈感应出一个与此磁通量相对应的二次电压E，这个二次电压E加在触电保护器的脱扣线圈T上，当触电或接地等故障电流达到某一定值时，脱扣线圈即推动脱扣器主开关K迅速断开电源，从而达到触电保护之目的，干线、分支回路触电保护的情况也是如此。该保护的优点是可以做全系统的总保护，也可以做分路的分级保护;灵敏度高，工作可靠，管理方便。但是由于其后部零线不能重复接地和家用电器金属外壳不能接零，所以不能解决零线断或分不清零线而误接火线造成家用电器烧损及因家用电器漏电而造成间接触电问题;从工作原理看，人触电在火线与零线之间成了正常负荷，零序电流互感器上无激磁，开关不动作，起不到保护作用，做为分级保护，当第三级保护跳闸时，有关的一、二级保护同时跳闸，使停电范围较大，不易查找事故点，停电时间长，供电可靠性低;不适宜在架空线路系统中使用，受外界气候影响较大，且只能在变压器中性点直接接地系统中的电缆网络中比较适用。

防窃电装置主要有引爆式窃电警报装置和带监视线的电桥平衡式防窃电装置。带监视线的防窃电装置的工作原理可结合附图2来说明，该装置主要由主体A和附件B及监视线[4]构成，当电能表[6]正常工作时，两个变比和性能相同的电流互感器[1]和[2]的原边流过相同的电流，而且监视线[4]连接的副边产生的电压也成一定电阻比R₁/R₂，因利用了两个阻值相同的两个电阻R₁和R₂，这样电流互感器[1]和[2]及电阻R₁和R₂组成了平衡电桥，当报警器件[3]的输入电压为零时不工作。当发生电能表[6]的火线进线[8]和出线[9]相接的窃电行为时，使电能表的电流线圈[5]和与此紧贴的电流互感器[1]的原边被短接，这时平衡电桥被破坏，报警显示器件[3]的两端将有一定的输入电压，而发出光亮报警，此报警亮光通过一小片固定在主体外壳[10]上的红色透明物[11]反映至主体外壳[10]以外，同时已被藏于主体[10]内的亮光纸[12]所记录。当越表窃电拆除，电桥即恢复平衡，报警显示亦停止。当监视器附加引线[4]切断或附加引线[4]与电能表[6]的出线[9]或进线[8]短接窃电时，该监视器的平衡电桥同样被破坏而发出报警显示。该装置能够记录窃电时间，机构比较简单，但是只能记录窃电行为，不能防止窃电行为;若发展成防窃电装置，防止在外露的监视线和监视线以外的窃电、触电，主体必须装在离表较远的地方，又增加了长度和维修费用;因此不能有效地控制窃电行为，只能起报警作用。因此有必要发明一种既能防触电，又能防窃电的装置。

本发明的目的，就是提供一种既能做到触电保护，又能防止窃电、违章用电的装置。

本发明是这样实现的，在被监视段内，当发生触电、窃电、超容量用电等情况时，产生故障媒介高频信号，当故障媒介高频信号电位高于标准监视信号电位一定值时，继电器常闭节点断开，被监视段停止供电，当故障消除时，故障媒介信号消失，继电器常闭节点闭合，恢复送电。

附图3、载波型触电保护、防窃电装置方框图。

附图4、载波型触电保护、防窃电装置使用安装线路图。

附图5、载波型触电保护、防窃电装置主体元件结构图。

附图6、载波型触电保护、防窃电装置之监视器结构图。

附图7、载波型触电保护、防窃电装置之监视棒结构图。

载波型触电保护、防窃电装置实现可结合附图来说明。

载波型触电保护、防窃电装置由附图3中的高、中频信号发生器S₁，高、中频信号接受器S₂，信号放大器F，分析处理器bh，开关操作线圈KQ以及开关F，直流电源装置ZL，信号监视器ZC₁组成的主体ZT、各用电器上的监视器ZC₂、电能表上的监视棒ZCF、电能表的内触电ZCQ、导板ZCC构成。将该装置主体ZT安装在要控制的电路首端，见附图4，监视棒ZCF装在电能表火线进口处，电能表里内触点ZCQ经电阻R接在火线端子上，导板ZCC装在电能表零线端子上，监视器ZC₂装在用电器火线末端或零线末端。

在监视器ZC₁与ZC₂监视段内，正常用电时，信号发生器S₁向监视段内发出标准监视高频信号;当监视段内发生触电、窃电、超用量用电时，监视段内监视高频信号发生流失，信号发生器S₁向监视段内发射量大的高频信号，与此同时信号接受器S₂接受此大的高频信号并经信号放大器F放大，送到分析处理器bh分析处理后开关K断开，此时恒定直流电源装置ZL向装置提供电源，装置本身仍工作。当触电、窃电、超容量消除时，监视段内又呈现标准监视高频信号，分析处理器bh分析处理后开关K闭合，监视段恢复送电。

附图5中的变压器T₁，电阻R₁、R_c，电容C_1-3和集成块HC132的[9]、[10]、[11]、[12]脚组成监视信号发生器S₁，其频率从120KHZ到190KHZ连续可调，由信号发生器S₁发出的大约150KHZ的监视信号经主变压器T₁次级，电容C₇送由ZC₁、ZC₂监视的被控制段内火线，用电器和有ZCF、ZCQ、ZCC的电能表内。

附图5中斩波二级管D₁、D₂，电容C_4-6，变压器T₂、T₃和集成块HC132[14]、[15]脚构成收信号器S₂（不收50HZ工频）和迭频放大器F，收取高频信号后，迭频放大器F滤掉干扰频率，对信号频率加以放大。

附图5中电源变压器T、整流二级管D_3-6，稳压电容C₈，集成块L7611构成恒定直流电源装置，向本装置提供直流电源，并向分析处理器bh提供标准正常电位值。

附图5中集成块L857，标准监视信号分压电阻R₅、R₆，故障媒介信号分压电阻R₃、R₄，放大器T₁₁，放大器T₁₁的保护电阻R₇继电器J组成分析处理器bh，其作用是监视信号流失的判断和执行机构。

附图6中监视器ZC，由电容C，电感L，可调电阻R₁和R₂组成，其作用是对50-60HZ工频交流电可以通过，但对中、高频监视信号呈现很高的阻抗，把信号发生器S₁发出的信号控制在被监视段内的整个火线、用电器、电能表内。并通过调R₁、R₂来调整高、中频信号的消失，以调整主体ZT的灵敏度。

附图7中的监视棒ZCF，由两层导体d₁、d₂和两层绝缘体组成，导体d₂经电阻R与电能表零线端子相连。ZCF、ZCQ、ZCC的作用是把主体ZT中发射的信号隔离开，监视电能表外窃电行为。

电容C₇、C₉是交联电容，作用是不接收50HZ工频，只收高、中频信号。

当被控制段内出现触电、窃电、超用量用电时，监视信号流失，信号发生器S₁向监视段内发射量大的高频信号，与此同时信号接受器S₂接收此高频信号，并经迭频放大器F放大，经R₃、R₄分压后，送到L857的[2]脚，而通过恒定直流电源装置获得的标准监视信号经R₅、R₆分压送至L857的[3]脚，二者比较;若监视器发出流失信号在L857[2]脚即a点电位比标准监视信号在L857[3]脚即b点电位高一定值时，L857[5]脚触发高电位经保护电阻R₇送至放大器T₁₁，T₁₁带动继电器J，常闭节点J₁打开，线路停止供电;但装置始终工作，继续发出信号，只要信号流失不停止，a点电位始终高于b点电位，继续停止供电;但解除上述行为，火线、用电器、电能表在正常状态时信号不流失，a点电位低于b点电位，L857停止触发高电位，T₁₁、J停止工作，J的常闭节点J₁闭合，线路恢复送电。

载波型触电保护、防窃电装置，由于零线多点接地有效地防止了因零线断或分不清零线造成家用电器烧坏现象，又由于可实现家用电器金属外壳接零，有效地防止了家用电器漏电而造成的间接触电问题;也解决了火线与零线之间的触电问题;可进行分级保护，各级保护互不干扰，所以易查找故障点，停电范围小，时间短，供电可靠性高;适用于中性点接地、不接地、零线绝缘的电缆系统，架空线路系统。也由于本装置不带监视线，可以有效地防止窃电。

载波型触电保护、防窃电装置的实施例可结合前述来实施。

Claims (2)

1、一种在由火线、用电器、电能表组成的控制段内装设的载波型触电保护、防窃电装置，其特征在于由：

A、信号发生器S₁，信号接受器S₂，迭频放大器F、分析处理器bh，恒定直流电源装置AL组成主本ZT；

B、监视器ZC₁、ZC₂；

C、电能表进口处装设的监视棒ZCF；

组成。

2、根据权利要求1所述的载波型触电保护、防窃电装置，其特征在于电能表内经电阻R装设有火线上的内触点ZCQ，装在零线上的有导板ZCC。

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