CN107329015B - 一种人身安全模拟试验方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种人身安全模拟试验方法，该方法采用可调电阻器、开关、电流传感器、电压传感器和计算机控制系统构成人身安全摸拟试验装置，把摸拟试验装置接入电网后，在不同的配电网中性点接地方式和接地故障处理装置下做对单相接地试验。做不同的配电网中性点接地方式和接地故障处理装置在发生单相断线接地时，接地故障点附近跨步电压试验。在试验中采集电流、电压的大小及其持续时间，考核不同的配电网中性点接地方式和接地故障处理装置对人身的安全影响，通过试验找到合适的配电网中性点接地方式和配电网单相接地故障处理装置。

Description

一种人身安全模拟试验方法及其装置
技术领域
本发明为配电网试验领域，主要用于不同的配电网中性点接地方式和接地故障处理装置对人身单相触电接地时的安全影响试验。
背景技术
电力系统中性点接地方式是一个涉及电力系统诸多方面的综合性技术课题，它直接关系到供电可靠性、继电保护装置的功能以及对人身安全的影响。目前配电网主要采用中性点不接地方式、中性点经消弧线圈接地方式和中性点经电阻接地方式，随着配电网的发展，电容电流的增大，特别是架空绝缘导线的大量应用，而架空绝缘导线又非常容易发生断线接地故障，国内已多次发生架空绝缘导线断线接地造成人身伤亡事故。中性点不接地方式、中性点经消弧线圈接地方式和中性点经电阻接地方式都存在人身安全问题。这些己到了非解决不可的地步。
为解决人身安全问题，多家科研机构和企业开发了多种型式的配电网单相接地故障处理装置，如：转移接地型接地故障处理装置、配电网动态接地处理装置、消弧线圈并电阻接地方式、智能电阻接地方式等。为了验证各种接地方式和接地故障处理装置对人身的安全影响目前主要采用动物试验的方法，即把动物与电网接触做单相接地试验，这种试验方法且不论涉及虐待动物，也由于动物的身体电阻，跨步距离都与人体有较大的差异，试验不具有等效性，因而找到一种人身安全模 拟试验方法，用来模拟人身触电或电网单相断线接地时对人身的安全影响，通过试验找到合适的配电网中性点接地方式和配电网单相接地故障处理装置是非常必要的。
发明内容
针对上述问题，发明了一种人身安全模 拟试验方法，由人身安全模 拟试验装置实现，人身安全模 拟试验方法 采用人身安全模 拟试验装置，人身安全模 拟试验装置包括接触器Jz1、Jz2、Jz3，开关K1、K2、K3、K4、K5，可调电阻R1、R2、R3，电流传感器TA1、TA2、TA3，电压传感器TV1、TV2和计算机测控系统。接触器Jz1连接开关K1的一端，开关K1的另一端分别连接可调电阻R1和开关K5的一端，开关K5另一端与电压传感器TV2串联后接地，可调电阻R1另一端连接电流传感器TA1的一端，电流传感器TA1另一端分别连接开关K2和K3的一端，开关K2另一端依次连接电流传感器TA2、可调电阻R2和放置于地面的接触器Jz2，开关K3另一端依次连接电流传感器TA3、可调电阻R3和放置于地面的接触器Jz3，电压传感器TV1和开关K4的一端连接在可调电阻R2与接触器Jz2之间，另一端连接在可调电阻R3与接触器Jz3之间，首先调整可调电阻R1与R2和R3的阻值，使
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE001
的阻值等效于人体的对地电阻，把配电网接地故障处理装置投入运行后，由接触器Jz1接入电网的任一相，合上开关K2、K3、K4后再合开关K1、K5，通过电流传感器TA1测量电流i1，电压传感器TV2测量对地电压ud，由计算机测控系统记录电压ud、电流i1、通流时间t及电压ud、电流i1的变化，考核不同的接地方式和接地故障处理装置在处理人身误触电网造成单相接地时对人身安全的影响，然后，把Jz2、Jz3布置到电网单相断线接地故障区的测试位置，调整可调电阻R2和R3的阻值，使其等效于人体两腿的电阻值，调整接触器Jz2和Jz3之间的距离s为人体的跨步距离，断开开关K1、K4、K5，合上开关K2、K3，投入电网单相断线接地故障，由电压传感器TV1测量跨步电压uk，电流传感器TA2测量电流i2，由计算机测控系统记录电压uk、电流i2、通流时间及电压uk、电流i2的变化，考核不同的接地方式和接地故障处理装置在发生电网单相断线接地故障时在故障区跨步电压对人身的安全影响。
接触器Jz1是接入电网的连接器，接触器Jz2、Jz3由与人脚一样形状的金属制成，放置于地面模拟人体两脚与地面接触时的工况。在计算机测控系统内部有计时装置，用于记录电压、电流的持续时间。可调电阻R1为模拟人体上半身的电阻，可调电阻R2和R3为模拟人体两腿的电阻，其阻值考虑了人穿着的不同的鞋的电阻及鞋与地面的接触电阻。开关K1、K2、K3、K4、K5的分合由计算机测控系统控制，K1、K5的电压等级与电网额定电压相同。
本发明具有下述优点：
1、人身安全模 拟试验方法及其装置实施方便，安全，容易实现，便于操作，不对电网造成影响。
2、该方法不但可以模拟在不同的配电网中性点接地方式和接地故障处理装置对人身触电时作用在人体的电压，流过人体的电流 ，还可以记录不同的接地故障处理装置在处理时的动态过程，为配电网单相接地故障处理装置的参数设置和优化提供指导。
3、通过调整R1、R2和R3的阻值及跨步距离s的大小可以方便的模拟不同人群的特征参数，等效性好。
附图说明
图1为人身安全模 拟试验方法接线图。
具体实施方式
由人身安全模 拟试验装置实现，人身安全模 拟试验装置包括接触器Jz1、Jz2、Jz3，开关K1、K2、K3、K4、K5，可调电阻R1、R2、R3，电流传感器TA1、TA2、TA3，电压传感器TV1、TV2和计算机测控系统，其特征在于：接触器Jz1连接开关K1的一端，开关K1的另一端分别连接可调电阻R1和开关K5的一端，开关K5另一端与电压传感器TV2串联后接地，可调电阻R1另一端连接电流传感器TA1的一端，电流传感器TA1另一端分别连接开关K2和K3的一端，开关K2另一端依次连接电流传感器TA2、可调电阻R2和放置于地面的接触器Jz2，开关K3另一端依次连接电流传感器TA3、可调电阻R3和放置于地面的接触器Jz3，电压传感器TV1和开关K4的一端连接在可调电阻R2与接触器Jz2之间，另一端连接在可调电阻R3与接触器Jz3之间，首先调整可调电阻R1与R2和R3的阻值，使
Figure 795417DEST_PATH_IMAGE001
的阻值等效于人体的对地电阻，把配电网接地故障处理装置投入运行后，由接触器Jz1接入电网的任一相，合上开关K2、K3、K4后再合开关K1、K5，通过电流传感器TA1测量电流i1，电压传感器TV2测量对地电压ud，由计算机测控系统记录电压ud、电流i1、通流时间t及电压ud、电流i1的变化，考核不同的接地方式和接地故障处理装置在处理人身误触电网造成单相接地时对人身安全的影响，然后，把Jz2、Jz3布置到电网单相断线接地故障区的测试位置，调整可调电阻R2和R3的阻值，使其等效于人体两腿的电阻值，调整接触器Jz2和Jz3之间的距离s为人体的跨步距离，断开开关K1、K4、K5，合上开关K2、K3，投入电网单相断线接地故障，由电压传感器TV1测量跨步电压uk，电流传感器TA2测量电流i2，由计算机测控系统记录电压uk、电流i2、通流时间及电压uk、电流i2的变化，考核不同的接地方式和接地故障处理装置在发生电网单相断线接地故障时在故障区跨步电压对人身的安全影响。
（1）不同的配电网中性点接地方式和接地故障处理装置对人身单相触电接地时的安全影响试验：首先调试好人身安全模 拟试验装置的电阻值，K1、K5处于断开状态，由接触器JZ1接入电网的任一相，合上开关K2、K3、K4后，再合开关K1、K5，通过电流传感器TA1测量电流i1，电压传感器TV2测量对地电压ud，由计算机测控系统记录电压ud、电流i1、通流时间t及其电压ud、电流i1的变化，考核不同的接地方式和接地故障处理装置在处理人身误触电网造成单相接地时对人身安全的影响。
（2）不同的配电网中性点接地方式和接地故障处理装置在发生单相断线接地时，接地故障点附近跨步电压人身的安全影响试验。把JZ2、JZ3布置到电网单相断线接地故障区的测试位置，调试好可调电阻R2和R3的阻值，使其等效于人体两腿的阻值。调整接触器JZ2和JZ3之间的距离s为人体的跨步距离。断开K1、K4、K5，合上K2、K3，投入电网单相断线接地故障，由电压传感器TV1测量跨步电压uk，电流传感器TA2测量电流i2，由计算机测控系统记录电压uk、流过人体电流i2、通流时间及其电压uk、电流i2的变化。考核不同的接地方式和接地故障处理装置在发生电网单相断线接地故障时在故障区跨步电压对人身的安全影响。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种人身安全模 拟试验方法，该方法中采用人身安全模 拟试验装置，人身安全模拟试验装置包括接触器Jz1、Jz2、Jz3，开关K1、K2、K3、K4、K5，可调电阻R1、R2、R3，电流传感器TA1、TA2、TA3，电压传感器TV1、TV2和计算机测控系统，其特征在于：接触器Jz1连接开关K1的一端，开关K1的另一端分别连接可调电阻R1和开关K5的一端，开关K5另一端与电压传感器TV2串联后接地，可调电阻R1另一端连接电流传感器TA1的一端，电流传感器TA1另一端分别连接开关K2和K3的一端，开关K2另一端依次连接电流传感器TA2、可调电阻R2和放置于地面的接触器Jz2，开关K3另一端依次连接电流传感器TA3、可调电阻R3和放置于地面的接触器Jz3，电压传感器TV1和开关K4的一端连接在可调电阻R2与接触器Jz2之间，另一端连接在可调电阻R3与接触器Jz3之间，首先调整可调电阻R1与R2和R3的阻值，使
Figure DEST_PATH_IMAGE001
的阻值等效于人体的对地电阻，把配电网接地故障处理装置投入运行后，由接触器Jz1接入电网的任一相，合上开关K2、K3、K4后再合开关K1、K5，通过电流传感器TA1测量电流i1，电压传感器TV2测量对地电压ud，由计算机测控系统记录电压ud、电流i1、通流时间t及电压ud、电流i1的变化，考核不同的接地方式和接地故障处理装置在处理人身误触电网造成单相接地时对人身安全的影响，然后，把Jz2、Jz3布置到电网单相断线接地故障区的测试位置，调整可调电阻R2和R3的阻值，使其等效于人体两腿的电阻值，调整接触器Jz2和Jz3之间的距离s为人体的跨步距离，断开开关K1、K4、K5，合上开关K2、K3，投入电网单相断线接地故障，由电压传感器TV1测量跨步电压uk，电流传感器TA2测量电流i2，由计算机测控系统记录电压uk、电流i2、通流时间及电压uk、电流i2的变化，考核不同的接地方式和接地故障处理装置在发生电网单相断线接地故障时在故障区跨步电压对人身的安全影响。
2.根据权利要求1所述的一种人身安全模 拟试验方法，其特征在于：接触器Jz1是接入电网的连接器，接触器Jz2、Jz3由与人脚一样形状的金属制成，放置于地面模拟人体两脚与地面接触时的工况。
3.根据权利要求1所述的一种人身安全模 拟试验方法，其特征在于：在计算机测控系统内部有计时装置，用于记录电压、电流的持续时间。
4.根据权利要求1所述的一种人身安全模 拟试验方法，其特征在于：可调电阻R1为模拟人体上半身的电阻，可调电阻R2和R3为模拟人体两腿的电阻，其阻值考虑了人穿着的不同的鞋的电阻及鞋与地面的接触电阻。
5.根据权利要求1所述的一种人身安全模 拟试验方法，其特征在于：开关K1、K2、K3、K4、K5的分合由计算机测控系统控制，K1、K5的电压等级与电网额定电压相同。
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