CN106125014A - 一种实验室隔离电源绝缘故障定位系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种实验室隔离电源绝缘故障定位系统，所述系统包括：隔离变压器：为单相供电系统提供电源；电流互感器：用于测量隔离电源的单相负荷；定位互感器：将测量电流转换为可计算的测量信号；绝缘监测仪：用于监测绝缘阻值、监测负荷、监测温度；绝缘故障测试仪：与定位互感器一同将测量电流转换可计算的测量信号；绝缘故障定位仪：用于定位故障位置，实现了系统设计合理，监测效率和准确率较高的技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及绝缘故障定位领域，具体地，涉及一种实验室隔离电源绝缘故障定位系统。
背景技术
前国内学校对实验室电气安全的防护措施一般采用使用空气开关，并配备漏电保护器；电气设备应配备足够用电功率的电气元件和负载电线，不得超负荷用电；电气设备和大型仪器须接地良好，对电线老化等隐患应当定期检查并及时排除。使用高压电源工作时，操作人员须穿绝缘鞋、戴绝缘手套并站在绝缘垫上。
实验室是高校实验教学和科研的重要场所，实验室安全则是高校实验教学工作正常进行的基本保证。尤其是电气类实验室作为高校培养工程师的重要场所，相比其他基础类实验室更具危险性，其安全工作不容忽视。目前国内为预防和减少学校实验室安全事故的发生，相继出台多项关于高校安全管理法律、法规以及规章。规定实验室的电气防护装置采用空气开关和绝缘橡胶垫。然而国内学校的配电系统接地形式多采用TN 系统。该系统绝缘故障多为金属性短路，所以故障电流较大。当故障发生时，通过断路器等过电流保护装置的动作造成断电，并切除故障。而随着各种电子设备在学校广泛使用，绝缘故障发生时的故障电流对师生构成的潜在威胁也远远大于以前，尤其是涉及到供配电系统、电机拖动等内容的实验/实训及科研场合时，稍有不慎，极易导致触电事故，造成设备损毁甚至人身伤亡，所以TN系统已不能满足学校教室、实验/实训室这类特殊场所的安全用电要求。另外，由于现有的实验/实训室配电系统缺少能够自动发现并更加迅速的切除故障的措施，而实验/实训教学时主要面对的群体是电气安全经验不丰富的学生，并且人数相对较多，而教师数量相对较少，一旦发生绝缘故障，极易引发二次伤害；对于科研场合而言，由于所研制的设备电气特性不稳定，实验条件相比于正常用电条件更为灵活随意，安全措施不完善，所以也容易引发绝缘故障。
众所周知，当用电设备对人体流过工频1mA或直流5mA电流时，人体就会有麻、刺、痛的感觉。当人体流过工频20～50mA或直流80mA电流时，人就会产生麻痹、痉挛、刺痛，血压升高，呼吸困难。自己不能摆脱电源，就有生命危险，当人体流过100mA以上电流时，人就会呼吸困难，心脏停跳。而一般在通用建筑中采用的RCD,ELCB等对地漏电保护开关的动作响应值基本为30mA，不能满足学校实验室场所的应用。并且当实际实验过程中出现的金属性短路，引发的电流都会使断路器等过电流保护装置动作，造成停电，从而导致实验工作的暂停和某些数据丢失，甚至损坏实验设备。
综上所述，本申请发明人在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：
在现有技术中，现有的绝缘监测系统存在监测效率和准确率较差的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种实验室隔离电源绝缘故障定位系统，解决了现有的绝缘监测系统存在监测效率和准确率较差的技术问题，实现了系统设计合理，监测效率和准确率较高的技术效果。
为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种实验室隔离电源绝缘故障定位系统，所述系统包括：
隔离变压器：为单相供电系统提供电源；
电流互感器：用于测量隔离电源的单相负荷；
定位互感器：将测量电流转换为可计算的测量信号；
绝缘监测仪：用于监测绝缘阻值、监测负荷、监测温度；
绝缘故障测试仪：与定位互感器一同将测量电流转换可计算的测量信号；
绝缘故障定位仪：用于定位故障位置。
其中，所述系统还包括外接报警显示仪：用于进行声光报警，并显示监测情况。
其中，所述专用电源：用于为外接报警显示仪提供交流20V的电压。
其中，实验室隔离电源绝缘故障定位系统是把隔离变压器和绝缘监视仪、报警终端以及绝缘故障定位仪放在一起，实现对整个实验室绝缘故障的在线实时检测和安全防护，将人身触电的危险性降低到最小程度。
对于极易发生单相绝缘故障的场合，采用隔离变压器将TN系统改造为IT系统，以保证线路的安全可靠。
实验室隔离电源（IT）:I表示电源侧没有工作接地，或经过高阻抗接地; T表示负载侧电气设备进行接地保护。IT系统在供电距离不是很长时，供电的可靠性高、安全性好。一般用于不允许停电的场所，或者是要求严格地连续供电的地方。运用IT方式供电系统，即电源中性点不接地，一旦设备漏电，单相对地漏电电流很小，不会破坏电源电压的平衡，所以比电源中性点接地的系统安全、可靠。实验室隔离电源，简单的说就是利用隔离变压器把TN供电变成不接地的IT供电，实际上一个隔离变压器就能实现应用的功能，但考虑到系统的长期稳定性，才会放上绝缘监测仪、外接报警显示和测试仪进行在线的实时检测整体实验室的绝缘情况。一般供电电网是以大地作为参考电位，相线中的电流可以通过任何未绝缘的通道，对地构成回路，这是触电受伤的根本原因。隔离供电是采用隔离变压器供电，电源经隔离变压器后，原电网中的地已不再是参考电位了。隔离变压器任何一根输出线都不能与地构成回路，只能在两根输出线之间构成回路，这就提高了供电的安全性。
在实验室供电上采用隔离变压器，提供一个安全电源。当电网负载出现第一个绝缘故障点时，因为与大地不构成回路，便不会引起电源空开动作，在很大程度上更能保护实验电子设备，保证供电的连续性。其次有效控制对心脏的直接漏电流，把人身触电危险降低最小程度，即便意外触电也不会遭到人身伤亡。但为了考虑到学校实验室这种特殊场合，我公司研发的适用于高校的实验/实训室的具有绝缘故障监测、定位、保护、记录与分析功能的供配电系统，是不仅保证学校实验室的用电安全，而且实现对故障的及时响应，对故障点信息的及时记录与反馈。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
解决了现有的绝缘监测系统存在监测效率和准确率较差的技术问题，实现了系统设计合理，监测效率和准确率较高的技术效果。
附图说明
图1是本申请实施例一中实验室隔离电源绝缘故障定位系统的组成示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种实验室隔离电源绝缘故障定位系统，解决了现有的绝缘监测系统存在监测效率和准确率较差的技术问题，实现了系统设计合理，监测效率和准确率较高的技术效果。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
实施例一：
在实施例一中，请参考图1，提供了一种实验室隔离电源绝缘故障定位系统，所述系统包括：
隔离变压器：为单相供电系统提供电源；
电流互感器：用于测量隔离电源的单相负荷；
定位互感器：将测量电流转换为可计算的测量信号；
绝缘监测仪：用于监测绝缘阻值、监测负荷、监测温度；
绝缘故障测试仪：与定位互感器一同将测量电流转换可计算的测量信号；
绝缘故障定位仪：用于定位故障位置。
其中，所述系统还包括外接报警显示仪：用于进行声光报警，并显示监测情况。
其中，所述专用电源：用于为外接报警显示仪提供交流20V的电压。
其中，实验室隔离电源绝缘故障定位系统是把隔离变压器和绝缘监视仪、报警终端以及绝缘故障定位仪放在一起，实现对整个实验室绝缘故障的在线实时检测和安全防护，将人身触电的危险性降低到最小程度。
对于极易发生单相绝缘故障的场合，采用隔离变压器将TN系统改造为IT系统，以保证线路的安全可靠。
实验室隔离电源（IT）:I表示电源侧没有工作接地，或经过高阻抗接地; T表示负载侧电气设备进行接地保护。IT系统在供电距离不是很长时，供电的可靠性高、安全性好。一般用于不允许停电的场所，或者是要求严格地连续供电的地方。运用IT方式供电系统，即电源中性点不接地，一旦设备漏电，单相对地漏电电流很小，不会破坏电源电压的平衡，所以比电源中性点接地的系统安全、可靠。实验室隔离电源，简单的说就是利用隔离变压器把TN供电变成不接地的IT供电，实际上一个隔离变压器就能实现应用的功能，但考虑到系统的长期稳定性，才会放上绝缘监测仪、外接报警显示和测试仪进行在线的实时检测整体实验室的绝缘情况。一般供电电网是以大地作为参考电位，相线中的电流可以通过任何未绝缘的通道，对地构成回路，这是触电受伤的根本原因。隔离供电是采用隔离变压器供电，电源经隔离变压器后，原电网中的地已不再是参考电位了。隔离变压器任何一根输出线都不能与地构成回路，只能在两根输出线之间构成回路，这就提高了供电的安全性。
在实验室供电上采用隔离变压器，提供一个安全电源。当电网负载出现第一个绝缘故障点时，因为与大地不构成回路，便不会引起电源空开动作，在很大程度上更能保护实验电子设备，保证供电的连续性。其次有效控制对心脏的直接漏电流，把人身触电危险降低最小程度，即便意外触电也不会遭到人身伤亡。但为了考虑到学校实验室这种特殊场合，我公司研发的适用于高校的实验/实训室的具有绝缘故障监测、定位、保护、记录与分析功能的供配电系统，是不仅保证学校实验室的用电安全，而且实现对故障的及时响应，对故障点信息的及时记录与反馈。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
解决了现有的绝缘监测系统存在监测效率和准确率较差的技术问题，实现了系统设计合理，监测效率和准确率较高的技术效果。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
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等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (3)
1.一种实验室隔离电源绝缘故障定位系统，其特征在于，所述系统包括：
隔离变压器：为单相供电系统提供电源；
电流互感器：用于测量隔离电源的单相负荷；
定位互感器：将测量电流转换为可计算的测量信号；
绝缘监测仪：用于监测绝缘阻值、监测负荷、监测温度；
绝缘故障测试仪：与定位互感器一同将测量电流转换可计算的测量信号；
绝缘故障定位仪：用于定位故障位置。
2.根据权利要求1所述的实验室隔离电源绝缘故障定位系统，其特征在于，所述系统还包括外接报警显示仪：用于进行声光报警，并显示监测情况。
3.根据权利要求2所述的实验室隔离电源绝缘故障定位系统，其特征在于，所述专用电源：用于为外接报警显示仪提供交流20V的电压。
Priority Applications (1)
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| CN201610597379.8A CN106125014A (zh) | 2016-07-27 | 2016-07-27 | 一种实验室隔离电源绝缘故障定位系统 |
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Publications (1)
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2016
- 2016-07-27 CN CN201610597379.8A patent/CN106125014A/zh active Pending
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