CN110086005A - 一种提升可靠性的双接地安全系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提升用电可靠性的双接地安全系统。为避免因接地系统故障失效又有电器漏电导致事故，本发明采用双接地闭合串联环路中串入实时监测电路以控制送电系统，一旦接地闭合串联环路系统产生断路故障有可能发生触电危险，就使实时监测电路失电导致立即自动切断供电，以停电的处理方式提示发生了不易察觉的安全故障且提醒必须主动排除安全故障。以避免万一再发生次级接地故障引起触电危害以确保用电者人身安全，改变了传统的触电保护器需以实际发生触电才能得到保护效果来达到脱电的被动保护方式以及其存在保护盲区的缺陷。采用本发明的接地系统技术方案，应能很安全地采用一线一地制送电。本发明的接地系统技术方案，应能为国际电工规范有关部分的新标准。

Description

一种提升可靠性的双接地安全系统

所属技术领域

本发明属于一种提升接地可靠性的接地系统。

背景技术

电气在人类社会的应用越来越广泛，与此同时用电安全也越来越重要。人们为了确保用电人的生命安全，对于用电器电气线路以外的可导电部位传统上都简单地采用单线接地的方法来防备人体触电的可能。但是由于接地系统发生故障失效尤其是接地故障通常不易为人觉察，走电伤亡事故至今仍屡有发生。特别要指出的是，现行的单线接地安全系统在这方面还无法杜绝这类安全隐患以彻底排除人体触电的可能。现在有些家电产品干脆取消了作为安全保障的接地线配置，完全依赖于漏电保护器的保护功能。可是姑且不论万一漏电保护器产生故障而失去安全保护功能而这时人操作的电器再发生漏电故障，就极易造成触电惨剧的可能，并且在另一方面，传统的漏电保护器不但不能主动消除漏电隐患，得靠发生人身触电时才能被动脱电，带有一定危险性，而且由其功能原理，漏电保护器的保护范围不能全部覆盖隐患而存在安全保护的盲区，比如当整个接地系统接入大地不良，而整幢建筑中有好多单元虽有电器漏电或电容性感应漏电等，而漏电量没能达到使各自触电保护器动作的程度，但汇集起来这总接地系统却因为脱地反而带上了足以致命的电而为大众所不知！现所发生的而导致洗浴时漏电伤亡事故就充分揭示了这类安全隐患的存在，而人们通常对这漏电保护器却是盲目乐观依赖的心态更提升了用电不安全的风险。对此类状况曾有位将军说过，降落伞的合格率99.99％也不允许而必须是100％，因为生命无价！

另外，按照用电规范，有些临时的低压输电线路是严禁采用一线一地制的。这是因为万一接地线产生故障，极易发生触电事故。

民用照明电路有因电源中线输出端的安装工艺可靠性差或别的什么原因中断，在三相负荷很不对称的情况下，会导致用户电压飘忽，容易随即发生烧毁大批电器的事故。这也时有报道。

发明目的内容

一类情况是，为确保所有用电器以及外部设施(如金属水管、浴缸之类)配有可靠的，能保障人身安全的接地系统，另外一类情况是，为确保一线一地输电线路的接地线安全运行。(这里并不讨论跨步电压的问题。)第三类情况是，三相民用电分成三路单相电时，确保三相电的中性线到各单相的中线连接可靠不脱离。

为了避免因为接地系统发生故障失效而引发触电事故的发生，组合传统的漏电保护器，本发明提出采用双接地系统规范设计，并加以实时监控。使每遇到接地系统发生通常是极难察觉的故障时，即使电器的接地还未失效，系统仍然提前主动切断相关控制范围电路的输入电源，用强制用电器脱离电力网以等待排除隐患的方式自动报警。直到排除接地系统的故障，还原到正常原始的可靠状态后才能再恢复送电，这样便可确保用电器的良好接地，彻底杜绝触电事故的发生，以保证用电者的人身安全。

技术方案

本发明的技术特征是采用对所有用电器的各非涉电力线路的可导电部位及其它需保护接地的物体(如浴室地板，浴缸，金属水管等)，还有大地所设置的所有安全接地的引线点，都改变原来按传统常规对每个需接地导体只设计一个接地点的方案，而换成设置为两个互相独立的接地点。并且从两接地点分别引出接地线。对于这两根接地线的技术要求是，除通过该两接点连接的需接地物体(或大地)有外接电气连接以及经过用电器这两接点所连接的各非涉用电的可导电部位及其它需保护接地的导电物体以外，在这双接地线端之间互相电气绝缘不连通，而绝不允许另行有导线之类的导体直接相连。也就是说，当测试电流流入两接地点之一，再从另一接地点流出时，必然经过这两接点所连接的用电器及其它物体的需接地导体。因而在这两接地线间，只要从其中一根接地线到另一根接地线能正常流过测试电流，那就确定了该两接点的接地线与所需接地的导体连接都良好。这些需要接地的每个部位的两个独立地方引出的接地线都串联后由插头插入并分开在没有插入插头时电源插座里两个接地端闭合的电路连接以串入用电器的接地串联线路，所有插座的两个接地端串联后整个串联电路的头尾分别连接到两个互相独立地插入大地的接地装置上构成闭合串联环路。闭合串联环路中串入实时监测系统通入监测环流，这连接方式保证了正常时监测电流将流经所有用电器及其它需要接地的每个部位及大地。一旦接地闭合串联环路系统产生脱开断路故障导致实时监测电路失电，说明了有电器或线路的接地系统产生连接故障不再绝对安全可靠，即使电器的接地还未完全失效，实时监测系统仍立即主动地自动跳闸切断电力网供电。以避免万一再产生次级接地故障引起触电危害，必须进行维修，直到故障彻底排除，接地系统复原初始状态后才能恢复用电，以确保用电者100％的人身安全。

对于局部单元的接地系统，可以另行铺设单独的第二接地线并配置独立的实时监测系统以避免跟其他单元互相影响，也可以在入户处设置隔离开关以在有检修需要时把单元的双接地出口短路改成单线接入接地总系统便于分别检修局部单元的故障。而在闭合隔离开关时，相关局部单元接地系统就是各自独立的闭合串联环路的双接地系统，同样能够配置独立的实时监测系统，不过这实时监测系统只限于保证本局部单元的接地接入整幢建筑的接地系统是可靠的，因此前提是整幢建筑的接地系统必须可靠，免得万一别人家漏电，导致整幢建筑的接地系统带电时，即使本局部单元电源被切断了，仍可能会引发触电事故。

用于检测故障只需用最简单的通表检测。使用插头插座加上声光指示就行。

有益效果

本发明的结构限定了一旦接地系统发生了故障，即使系统仍还具有传统的接地保障功能如双地线其中之一仍完好无损具有保障作用时也不再给用户用电。而是必须整个系统的接地状态按照设计方案一切安全措施全部完好到位才能继续使用电能，从逻辑上充分排除了因为接地不良而产生的各种触电可能的危险，且也非常容易查出故障部位而且必须主动排除故障。提升了接地系统可靠性以达到确保生命安全。

在电工的技术规范中明确规定了在常用的送电架设如农村临时架设打谷场所需要放线时必须使用双线线路而绝不允许采用一线一地制。如果采用本接地系统技术方案，应能很安全地采用一线一地制送电了。遇到地震泥石流之类引起房屋倒塌等的意外不测也可起到一定的走电保护功能。

鉴于对用电安全的提升功效，本方案应该成为国际电工委员会制定的国际电工标准中相关方面的升级版本。

附图说明

附图1双接地方案原理图中，1.实时监测系统。2.继电器线圈绕组。3.继电器控制电力线路的主触头。4.继电器复位按钮。5.继电器自锁触头。6.两个互相独立地插入大地的接地装置。7.户内双接地电源插座。8.电源插座上电力线插脚插口。9.电源插座上两互相独立接地端的同轴插孔。10.电源插座上两互相独立接地端的接线端。11.大楼配电箱。12.各单元户的进户线盒。13.户内双线接地系统串联闭合环路。14.大楼内电力系统线路布线。15.用电器的双接地电源插头。16.用电器。17.用电器内部需要接地的各个部件。18.用电器内部各个部件及外壳的各自独立的两个接地端。19.大楼供电电源线进户口。20.大楼。29.某单元户查找、维修故障用的局部双接地串联电路隔离开关。

附图2是双接地系统电源插座的内部结构示意图。21.双接地系统电源插座底座。22.双接地端之一的芯柱。23.两接地端的闭合触点。24.另一接地端的弹性导电金属片。25.两电力线插脚插入端。

附图3是双接地系统电源插头的内部结构示意图。26.双接地系统电源插头的底座。27.双接地系统电源插头上两内外互相绝缘独立接地端的同轴插筒。28.两电力线插脚接入端。

附图4是插座故障检测器结构示意图。26.双接地系统电源插头的底座。30.接入电源插头上两独立接地端的电池(或外接电源)及串接的声光(如LED、液晶显示器、蜂鸣器等)报告器。

附图5是插头故障检测器结构示意图。21.双接地系统电源插座的底座。31.接入电源插座上两独立接地端的电池(或外接电源)及串接的声光(如LED、液晶显示器、蜂鸣器等)报告器。

实施方案

因为是非常容易想到的，显而易见的，故不再赘述。

Claims (4)

1.一种提升可靠性的双接地安全系统，本发明所述的双接地安全系统的技术特征是对整幢建筑中所有通过电源插头或者直接接入电力网的用电器以及别的有关必须接地的物体在需要接地的每个部位都从两个独立的地方引出接地线，所述所有用电器所有接地部位的两接地端都串联后接在各自电源插头的两个独立接地端，由所述所有用电器插头插入电力网的电源插座里时分断开在没有插入插头时各自对应插座里闭合的两个串联入电力网的接地系统接地端之间的电路连接，并由用电器插头的两个接地端分别接上插座里的两个接地端串联入电力网的接地系统，所述电力网接地系统的构成为所有插座的两个接地端串联后这串联电路的头尾分别连接到两个互相独立地插入大地的接地装置上形成闭合串联环路接地系统，或者所述用电器中某几个不用插头插座连接而需固定接地的用电器或其它有关必须接地的物体所有接地部位各两独立接地端串联后直接串入所述接地系统的闭合串联接地环路，所述闭合串联接地环路中串入实时监测，由闭合串联接地环路的正常闭合状态通过实时监测控制送电系统保证合闸送电，一旦闭合串联接地环路开路使监测控制系统失电就立即跳闸切断电力网供电；所述供电监测的电源对闭合串联接地环路可采用微电流自锁脉冲供电并同步监测；所述整幢建筑中各个部分单位的局部串联接地电路两接入整体接地系统的闭合环路端处并联隔离开关，所述隔离开关以闭合方式从所述闭合串联接地环路里隔离出该局部双接地电路；检测故障可使用简单通表。

2.由权利要求1所述的带双接地端配对的插头插座，其技术特征为插座上的两接地端附有带闭合触点的弹性导电金属片，在插入插头时所述插座上闭合的弹性导电片触点被分离而串入插头的两接地端，或者所述插座上两接地端连接设在插座上的微动开关，在插入插头时连带所述微动开关的状态由闭合转为分断以将插头的两接地端串入，取代原先插座上两接地端闭合的电路连接。

3.由权利要求1所述的双接地安全系统应用于一线一地送电系统，其技术特征为电力相线及取所述双接地安全系统的一根接地线作为电力中线通过受所述监测系统控制的接触器常开触点为电源进线连接到用电设备上，在产生接地故障时接触器失电跳闸使用电设备脱离电源；所述监测系统监测的电流采用中频电流以分隔工频电力供电进行监测。

4.由权利要求1所述的用于检测故障的简单通表，其技术特征为使用带双接地端的插头插座，在两接地端接入带电源的声光指示。