CN110190583A - 直流电网漏电保护系统 - Google Patents

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江晓东
王德昆
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Abstract

本发明公开了一种直流电网漏电保护系统，包括电桥、断路模块和检测模块；电桥的第一端与断路模块的第一端通过正负直流母线连接；电桥的第二端和断路模块的第二端通过正负直流母线接入电流；电桥和断路模块与检测模块连接。通过检测模块检测电桥的电流值，并当检测到的电流值超过预设范围时，判定正负直流母线存在漏电故障，通过断路模块加以隔离，并判断漏电的故障点。与现有技术相比，本申请能够自动对直流电网进行绝缘检测和漏电保护，进而确保供电安全。

Description

直流电网漏电保护系统
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及直流电网漏电保护系统。
背景技术
在直流电网中，若供电母线出现漏电，会导致造成火灾或触电等危险。为解决上述问题，为现有技术中，采用手持式漏电检测仪现场检测，需要现场以手持式漏电测试仪对线路的每一部分检测，找到可能的漏电线路点，并采取一定措施。
但在采用现有技术进行直流电网漏电保护时发现，手持式漏电测试仪需要工作人员现场检测，而现场检测往往是在漏电故障发生后，在漏电故障发生时并无法及时进行预警并隔离相应的故障点，因此存在较大的供电安全隐患。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种直流电网漏电保护系统，自动对直流电网进行绝缘检测和漏电保护，确保供电安全。
为解决上述问题，本发明实施例提供直流电网漏电保护系统，包括：
电桥、断路模块和检测模块；
所述电桥的第一端与所述断路模块的第一端通过正负直流母线连接；
所述电桥的第二端和所述断路模块的第二端通过所述正负直流母线接入电流；
所述电桥和所述断路模块与所述检测模块连接；
所述检测模块用于，对所述电桥的电流进行实时检测，当检测到所述电桥的电流值超出预设范围时，判断所述正负直流母线存在漏电故障，并通过所述断路模块隔离存在漏电故障的故障点。
进一步的，所述断路模块包括多个断路单元；
多个所述断路单元通过所述正负直流母线连接；
所述检测模块用于，当检测到所述电桥的电流值大于所述预设值时，依次断开各所述断路单元，直至检测到的所述电桥的电流值为所述预设值时，根据当前时刻隔离的断路单元的位置信息，生成告警信息。
进一步的，所述断路单元至少包括一个开关装置；
所述开关装置连接于所述正负直流母线的正直流母线；
所述检测模块用于，当检测到所述电桥的电流值大于所述预设值时，依次断开各所述开关装置，直至检测到的所述电桥的电流值为所述预设值时，根据当前时刻断开的开关装置的位置信息，生成告警信息。
进一步的，所述电桥包括：
第一端与所述正负直流母线的正母线连接的第一电阻和第二电阻，以及
第一端与所述正负直流母线的负母线连接的第三电阻和第四电阻；
所述第一电阻、第二电阻、第三电阻和所述第四电阻的第二端接地。
进一步的，所述第一电阻、所述第二电阻、所述第三电阻和所述第四电阻的阻值相同；
所述检测模块用于：
对所述电桥的电流进行实时检测；其中，若检测到所述电桥的电流值为零值时，判断所述正负直流母线不存在漏电；
否则，判断所述正负直流母线存在漏电故障，并确定存在漏电故障的所述正负直流母线的极性后，通过所述断路模块隔离存在漏电故障的故障点。
进一步的，所述第一电阻、第二电阻、第三电阻和所述第四电阻中，至少存在一对阻值互不相同的电阻；
所述检测模块用于，对所述电桥的电流进行实时检测；其中，若检测到所述电桥的电流值处于所述预设范围时，判断所述正负直流母线不存在漏电；
否则，判断所述正负直流母线存在漏电故障，并通过所述断路模块隔离存在漏电故障的故障点。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
本发明实施例提供的一种直流电网漏电保护系统，包括电桥、断路模块和检测模块；电桥的第一端与断路模块的第一端通过正负直流母线连接；电桥的第二端和断路模块的第二端通过正负直流母线接入电流；电桥和断路模块与检测模块连接。通过检测模块检测电桥的电流值，并当检测到的电流值超过预设范围时，判定正负直流母线存在漏电故障，并通过断路模块加以隔离。与现有技术相比，本申请能够自动对直流电网进行绝缘检测和漏电保护，进而确保供电安全。
附图说明
图1是本发明的一个实施例提供的直流电网漏电保护系统的结构示意图；
图2是本发明的又一个实施例提供的直流电网漏电保护系统的结构示意图；
图3是本发明的再一个实施例提供的直流电网漏电保护系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1。
参见图1，是本发明的一个实施例提供的直流电网漏电保护系统的结构示意图，包括：电桥1、断路模块2和检测模块3。
电桥1的第一端与断路模块2的第一端通过正负直流母线连接。电桥1的第二端和断路模块2的第二端通过正负直流母线接入电流。电桥1和断路模块2与检测模块3连接。
检测模块3用于，对电桥1的电流进行实时检测，当检测到电桥1的电流值超出预设范围时，判断正负直流母线存在漏电故障，并通过断路模块2隔离存在漏电故障的故障点。
电网漏电从电气特征的角度来看，是因为其对地的漏电流(绝缘电阻)将下降到特定值以下，通过检测直流母线对地的绝缘电阻，即可实现对母线绝缘电阻状态的检测，从而得知电网是否发生漏电。因此在本实施例中，通过在正负直流母线到大地之间构建电桥1，在线路正常时，检测模块3检测到电桥1上的电流处于预设范围。当检测到电桥1上的电流不处于预设范围时，则判定正负直流母线的绝缘电阻下降到特定值以下，并通过断路模块2加以隔离。
请参阅图2。
进一步的，参见图2，是本发明的又一个实施例提供的直流电网漏电保护系统的结构示意图。
在本实施例中，断路模块2包括多个断路单元11。多个断路单元11通过正负直流母线连接。
检测模块3用于，当检测到电桥1的电流值大于预设值时，依次断开各断路单元11，直至检测到的电桥1的电流值为预设值时，即判定当前时刻隔离的断路单元11所处的节点出现漏电情况，并根据该断路单元11的位置信息，生成告警信息。
由于当线路接入点较多时，难以判断出绝缘电阻下降的具体位置，而通过该方式，能够有效查找到绝缘电阻下降的具体位置。
进一步，各断路单元11包括两个开关装置21。开关装置21连接于正负直流母线的正直流母线。
检测模块3用于，当检测到电桥1的电流值大于预设值时，依次断开各开关装置21，直至检测到的电桥1的电流值为预设值时，根据当前时刻断开的开关装置21的位置信息，生成告警信息。
在本实施例中，两个开关装置21之间接有用电设备，使得在一个开关装置21断开时，用电设备可通过另一个开关装置21继续运行。
请参阅图3。
进一步的，参见图3，是本发明的再一个实施例提供的直流电网漏电保护系统的结构示意图。
在本实施例中，电桥1包括：第一端与正负直流母线的正母线连接的第一电阻R1和第二电阻R2，以及第一端与正负直流母线的负母线连接的第三电阻R3和第四电阻R4。
第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4的第二端接地。
第一控制子单元31用于，控制第一信号发送子单元32生成并发送载波信号至第二断路模块2，并当第一信号接收子单元33未收到第二断路模块2发送的载波信号时，断开第一开关单元11。
在本实施例的一个优选举例中，第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R4和第四电阻R4的阻值相同，此时检测模块3用于，对电桥1的电流进行实时检测。其中，若检测到电桥1的电流值为零值时，判断正负直流母线不存在漏电；否则，判断正负直流母线存在漏电故障，并确定存在漏电故障的正负直流母线的极性后，通过断路模块2隔离存在漏电故障的故障点。
当第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R4和第四电阻R4的阻值相同时，此时电桥1为平衡电桥。在线路正常时，由于电流平衡，正负电流抵消，故电桥1上的电流为零。一旦发生漏电，平衡将被打破，这是电桥1上监测到的电流将是非零值，从而判断出直流母线出现漏电，并根据绝缘电阻值下降所在的母线极性，来判断出绝缘电阻下降的母线极性。
进一步的，由于正负母线可能会出现相同值的绝缘电阻值下降，此时平衡电桥无法起到检测作用，因此在本申请的又一个优选举例中，第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R4和第四电阻R4中，至少存在一对阻值互不相同的电阻。此时检测模块3用于，对电桥1的电流进行实时检测。其中，若检测到电桥1的电流值处于预设范围时，判断正负直流母线不存在漏电；否则，判断正负直流母线存在漏电故障，并通过断路模块2隔离存在漏电故障的故障点。
通过接入不同阻值的电阻，构建不平衡电桥，并通过测量到的漏电流，以漏电流值与设定的正常值进行比较来判断，如处在正常值范围内，则判定为正常情况，如检测值超出了设定的正常值，则判定正负直流母线出现绝缘电阻下降的问题。
基于以上两个优选举例的处理方式，覆盖了所有绝缘电阻下降的情况，从而保障了电网的安全。
以上所述是本发明的优选实施方式，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的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种直流电网漏电保护系统，其特征在于，包括：电桥、断路模块和检测模块；
所述电桥的第一端与所述断路模块的第一端通过正负直流母线连接；
所述电桥的第二端和所述断路模块的第二端通过所述正负直流母线接入电流；
所述电桥和所述断路模块与所述检测模块连接；
所述检测模块用于，对所述电桥的电流进行实时检测，当检测到所述电桥的电流值超出预设范围时，判断所述正负直流母线存在漏电故障，并通过所述断路模块隔离存在漏电故障的故障点。
2.根据权利要求1所述的直流电网漏电保护系统，其特征在于，所述断路模块包括多个断路单元；
多个所述断路单元通过所述正负直流母线连接；
所述检测模块用于，当检测到所述电桥的电流值大于所述预设值时，依次断开各所述断路单元，直至检测到的所述电桥的电流值为所述预设值时，根据当前时刻隔离的断路单元的位置信息，生成告警信息。
3.根据权利要求2所述的直流电网漏电保护系统，其特征在于，所述断路单元至少包括一个开关装置；
所述开关装置连接于所述正负直流母线的正直流母线；
所述检测模块用于，当检测到所述电桥的电流值大于所述预设值时，依次断开各所述开关装置，直至检测到的所述电桥的电流值为所述预设值时，根据当前时刻断开的开关装置的位置信息，生成告警信息。
4.根据权利要求1所述的直流电网漏电保护系统，其特征在于，所述电桥包括：
第一端与所述正负直流母线的正母线连接的第一电阻和第二电阻，以及
第一端与所述正负直流母线的负母线连接的第三电阻和第四电阻；
所述第一电阻、第二电阻、第三电阻和所述第四电阻的第二端接地。
5.根据权利要求4所述的直流电网漏电保护系统，其特征在于，所述第一电阻、所述第二电阻、所述第三电阻和所述第四电阻的阻值相同；
所述检测模块用于：
对所述电桥的电流进行实时检测；其中，若检测到所述电桥的电流值为零值时，判断所述正负直流母线不存在漏电；
否则，判断所述正负直流母线存在漏电故障，并确定存在漏电故障的所述正负直流母线的极性后，通过所述断路模块隔离存在漏电故障的故障点。
6.根据权利要求4所述的直流电网漏电保护系统，其特征在于，所述第一电阻、第二电阻、第三电阻和所述第四电阻中，至少存在一对阻值互不相同的电阻；
所述检测模块用于，对所述电桥的电流进行实时检测；其中，若检测到所述电桥的电流值处于所述预设范围时，判断所述正负直流母线不存在漏电；
否则，判断所述正负直流母线存在漏电故障，并通过所述断路模块隔离存在漏电故障的故障点。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2549477Y (zh) * 2002-05-10 2003-05-07 甘肃省电力公司 直流系统接地故障检测装置
CN100374871C (zh) * 2005-06-28 2008-03-12 天津大学 直流系统接地故障检测装置及其检测方法
CN103116107A (zh) * 2012-12-28 2013-05-22 广东志成冠军集团有限公司 一种高压直流电源绝缘监察装置
CN204241607U (zh) * 2014-11-11 2015-04-01 佛山市宝星科技发展有限公司 Scr整流直流输出对地漏电报警电路
CN108321788A (zh) * 2018-03-26 2018-07-24 广州京善电子有限公司 一种电力切换装置及电力供配电系统
CN109217239A (zh) * 2018-10-12 2019-01-15 南方电网科学研究院有限责任公司 一种具备选断功能的直流断路器

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2549477Y (zh) * 2002-05-10 2003-05-07 甘肃省电力公司 直流系统接地故障检测装置
CN100374871C (zh) * 2005-06-28 2008-03-12 天津大学 直流系统接地故障检测装置及其检测方法
CN103116107A (zh) * 2012-12-28 2013-05-22 广东志成冠军集团有限公司 一种高压直流电源绝缘监察装置
CN204241607U (zh) * 2014-11-11 2015-04-01 佛山市宝星科技发展有限公司 Scr整流直流输出对地漏电报警电路
CN108321788A (zh) * 2018-03-26 2018-07-24 广州京善电子有限公司 一种电力切换装置及电力供配电系统
CN109217239A (zh) * 2018-10-12 2019-01-15 南方电网科学研究院有限责任公司 一种具备选断功能的直流断路器

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