CN110231536A - 一种电网漏电监测装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种电网漏电监测装置及方法,装置包括:漏电流采集器、调谐电感器、电容器、隔离变压器、整流滤波器和监测器;所述隔离变压器的一次侧并联所述电容器,二次侧并联所述整流滤波器,所述整流滤波器并联所述监测器;所述漏电流采集器包括第一电极和第二电极,所述第一电极包括第一端和第二端,所述第二电极包括第三端和第四端,所述调谐电感器包括第五端和第六端,所述隔离变压器的一次侧与所述电容器并联后形成第一等电位端和第二等电位端;所述第一端和所述第三端均连接漏电扩散介质,所述第二端连接所述第五端,所述第六端连接所述第一等电位端;所述第四端连接所述第二等电位端。以解决现有电网漏电监测装置存在安全隐患等问题。
Description
技术领域
本申请涉及电网监测的技术领域,具体的涉及一种电网漏电监测装置及方法。
背景技术
我国低压电网漏电事故频发,严重地影响国民的生产生活,威胁国民的生命财产安全。现有技术中,漏电监测装置对电网的运行进行监测,能够预防漏电引发的事故。
目前,电网漏电监测装置的供电方式主要采用输电线路取电方式。输电线路取电方式有传统CT取电方式、电容分压取电方式、激光取电方式、光伏电池取电方式、超声波取电方式以及微波辐射取电方式等。然而,传统CT取电方式的能量转换率高、易取电,但是取电不稳定;电容分压取电方式由于缺少电气隔离,存在一定的安全隐患;激光取电方式的输出精度高、供电稳定,但是成本较高;光伏电池取电方式是一种再生能源,但容易受到外界环境的影响,不能实现持续供电;超声波取电方式较为安全可靠,但是设备成本较高,并且超声波电能转换率较低;微波辐射取电方式能够实现远距离无线输电,定向性好,但是传输效率低,成本高。
由此可见,如何提供一种能够高效、安全、稳定且低成本供电的电网漏电监测装置及方法,已经成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请提供了一种电网漏电监测装置及方法,以解决现有技术中,电网漏电监测装置供电效率低、存在安全隐患、不稳定和高成本等问题。
第一方面,本申请提供一种电网漏电监测装置,包括:
漏电流采集器、调谐电感器、电容器、隔离变压器、整流滤波器和监测器;
其中,所述隔离变压器的一次侧并联所述电容器,二次侧并联所述整流滤波器,所述整流滤波器并联所述监测器;
所述漏电流采集器包括第一电极和第二电极,所述第一电极包括第一端和第二端,所述第二电极包括第三端和第四端,所述调谐电感器包括第五端和第六端,所述隔离变压器的一次侧与所述电容器并联后形成第一等电位端和第二等电位端;
所述第一端连接漏电扩散介质,所述第二端连接所述第五端,所述第六端连接所述第一等电位端;
所述第三端连接漏电扩散介质,所述第四端连接所述第二等电位端。
可选的,所述第一端与所述漏电扩散介质面接触连接,所述第一端与所述漏电扩散介质的接触面积S'满足S'=I'*S/I,其中,I为电网漏电流,I'为所述监测器运行所需要的电流,S为电网漏电流的扩散面积。
可选的,所述第一电极与电网漏电点的距离r1,和,所述第二电极与电网漏电点的距离r2,满足如下关系式:
其中,r1为实际测量得到,I为电网漏电流,ρ为漏电扩散介质电阻率,Z0为所述调谐电感器、所述电容器、所述隔离变压器和所述监测器连接后的总阻抗。
可选的,根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述第二电极为条形电极,且所述第二电极的电阻I为电网漏电流,Z0为所述调谐电感器、所述电容器和所述隔离变压器的总阻抗,Rj为所述第一电极和所述第二电极之间的过渡电阻,R11为所述第一电极的电阻;
根据条形电极电阻表达式计算得到所述第二电极的长度l与横截面积S”满足如下关系式:
其中,ρ1为所述第二电极的电阻率。
可选的,所述第二电极为环形电极,且所述第二电极的电阻r'为所述第二电极的环形半径,t为所述第二电极的厚度,a为所述第二电极的宽度,Rj为所述第一电极和所述第二电极之间的过渡电阻,R11为所述第一电极的电阻,ρ1为所述第二电极的电阻率;
经计算得到第二电极的环形半径
其中,Z0为所述调谐电感器、所述电容器、所述隔离变压器和所述监测器连接后的总阻抗。
可选的,所述监测器的电阻RL和供电功率P满足如下关系式:
RS为所述隔离变压器的短路电阻,C为所述电容器的电容,U12为供电电压,ω为由所述调谐电感器、所述电容器和所述隔离变压器组成的谐振电路的角频率;
其中,所述供电电压U12按照下式计算得到:
I为电网漏电流,ρ为漏电扩散介质电阻率,r1为所述第一电极与电网漏电点的距离,r2为所述第二电极与电网漏电点的距离;
C为所述电容器的电容,LS为所述隔离变压器的短路电感,L为所述调谐电感器的电感,ωLS+ωL-ω3CLSL=0。
第二方面,本申请提供一种电网漏电监测方法,应用于上述任一所述的电网漏电监测装置,所述方法包括:
使用漏电流采集器采集电网漏电流;
通过由调谐电感器、电容器和隔离变压器组成的谐振电路对所述电网漏电流进行处理,得到供电电压;
采用所述供电电压对监测器进行供电,以通过监测器监测电网的漏电情况。
可选的,所述通过由调谐电感器、电容器和隔离变压器组成的谐振电路对电网漏电流进行处理,得到供电电压,包括:
根据第一电极与漏电点之间的距离,按照下式计算所述第一电极的电位U1:
根据第二电极与漏电点之间的距离,按照下式计算所述第二电极的电位U2:
根据所述第一电极的电位和所述第二电极的电位,按照下式计算供电电压U12:
其中,I为电网漏电流,ρ为漏电扩散介质电阻率,r1为实际测量得到的所述第一电极与电网漏电点的距离,r2为所述第二电极与电网漏电点的距离。
由以上技术方案可知,本申请提供的一种电网漏电监测装置及方法,通过采集电网的漏电流,并经过调谐电感器、电容器、隔离变压器和整流滤波器的处理得到供电电压,采用供电电压对监测器供电,由此,监测器可正常运行。
由于,本申请提供的装置和方法采集并利用电网漏电流,对监测器进行供电,无需外部电源供电,所以此装置和方法节能环保,并且低成本;装置中的元器件连接电路比较简单,容易实现,也不存在安全隐患;电网漏电流经过调谐电感器、电容器、隔离变压器、整流滤波器处理的后得到的供电电压稳定,并且供电电压生成效率高。所以,本申请提供的电网漏电监测装置及方法,可以有效解决现有技术中,电网漏电监测装置的供电效率低、存在安全隐患、不稳定、高成本等问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请提供的一种电网漏电监测装置的结构示意图;
图2为本申请提供的一种电网漏电监测装置的等效电路图;
图3为本申请提供的一种电网漏电监测装置的简化等效电路图;
图4为本申请提供的一种电网漏电监测方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
目前,电网漏电监测装置的供电方式主要采用输电线路取电方式。输电线路取电方式有传统CT取电方式、电容分压取电方式、激光取电方式、光伏电池取电方式、超声波取电方式以及微波辐射取电方式等。然而,传统CT取电方式的能量转换率高、易取电,但是取电不稳定;电容分压取电方式由于缺少电气隔离,存在一定的安全隐患;激光取电方式的输出精度高、供电稳定,但是成本较高;光伏电池取电方式是一种再生能源,但容易受到外界环境的影响,不能实现持续供电;超声波取电方式较为安全可靠,但是设备成本较高,并且超声波电能转换率较低;微波辐射取电方式能够实现远距离无线输电,定向性好,但是传输效率低,成本高。
有鉴于此,本申请提供一种电网漏电监测装置及方法。以解决现有技术中,电网漏电监测装置供电效率低、存在安全隐患、不稳定和高成本等问题。
第一方面,图1为本申请提供的一种电网漏电监测装置的结构示意图,如图1所示,一种电网漏电监测装置1000,包括:
漏电流采集器100、调谐电感器200、电容器300、隔离变压器400、整流滤波器500和监测器600;
其中,隔离变压器400的一次侧410并联电容器300,二次侧420并联整流滤波器500,整流滤波器500并联监测器600;
漏电流采集器100包括第一电极110和第二电极120,第一电极110包括第一端111和第二端112,第二电极120包括第三端121和第四端122,调谐电感器200包括第五端210和第六端220,隔离变压器400的一次侧410与电容器300并联后形成第一等电位端341和第二等电位端342;
第一端111连接漏电扩散介质,第二端112连接第五端210,第六端220连接第一等电位端341;
第三端121连接漏电扩散介质,第四端122连接第二等电位端342。
整流滤波器500用于将交流电转换为直流电。
需要说明的是,由于扩散介质可以是大地、树木、铁塔、水泥杆、水等,所以图1未具体示出漏电扩散介质,本申请对于漏电扩散介质的种类不作具体限定。
本实施例提供的一种电网漏电监测装置,通过采集电网的漏电流,并经过调谐电感器、电容器、隔离变压器和整流滤波器的处理得到供电电压,采用供电电压对监测器供电,由此,监测器可正常运行。
由于,本实施例提供的装置采集并利用电网漏电流,对监测器进行供电,无需外部电源供电,所以此装置节能环保,并且低成本;装置中的元器件连接电路比较简单,容易实现,也不存在安全隐患;电网漏电流经过调谐电感器、电容器、隔离变压器、整流滤波器处理的后得到的供电电压稳定,并且供电电压生成效率高。所以,本申请提供的电网漏电监测装置,可以有效解决现有技术中,电网漏电监测装置的供电效率低、存在安全隐患、不稳定、高成本等问题。
可选的,第一端111与漏电扩散介质面接触连接,第一端111与漏电扩散介质的接触面积S'满足S'=I'*S/I,其中,I为电网漏电流,I'为监测器运行所需要的电流,S为电网漏电流的扩散面积。
根据电网漏电流、监测器运行所需的电流和电网漏电流的扩散面积,可以确定出第一电极和第二电极分别与漏电扩散介质的接触面积,接触面可以是平面,也可以是曲面或者不规则曲面,本申请不作具体限定,图1中未具体示出接触面的形状。
可选的,继续参考图1,第一电极110与电网漏电点000的距离r1,和,第二电极120与电网漏电点000的距离r2,满足如下关系式:
其中,r1为实际测量得到,I为电网漏电流,ρ为漏电扩散介质电阻率,Z0为调谐电感器、电容器、隔离变压器和监测器连接后的总阻抗。
具体的,图2为本申请提供的一种电网漏电监测装置的等效电路图,如图2所示,将漏电流等效为电流源,电流源的内阻等效为电阻R,将第一电极和第二电极之间的电阻等效为过渡电阻Rj,过渡电阻Rj即是漏电流在第一电极和第二电极之间的漏电扩散介质中流散的电阻,第一电极和第二电极的电阻等效为电阻R0,则R=Rj+R0,I为电网漏电流;RL为监测器的电阻,C为电容器的电容,L为调谐电感器的电感;R1为隔离变压器一次侧的电阻,L1为隔离变压器一次侧的漏感,R2为隔离变压器二次侧的电阻,L2为隔离变压器二次侧的漏感,Rm为隔离变压器励磁绕组的电阻,Lm为隔离变压器励磁绕组的电感;整流滤波器的电阻很小,可以忽略不计。
图3为本申请提供的一种电网漏电监测装置的简化等效电路图,如图3所示将漏电流等效为电流源,等效电流源的内阻为电阻R,将第一电极和第二电极之间的电阻等效为过渡电阻Rj,第一电极和第二电极的等效电阻为电阻R0,则R=Rj+R0,I为电网漏电流;RL为监测器的电阻,C为电容器的电容,L为调谐电感器的电感;将隔离变压器简化等效为一个电阻串联一个电感,LS为隔离变压器的短路电感,RS为隔离变压器的短路电阻,且RS=R1+R2,LS=L1+L2。
根据电流扩散原理,按照公式(1)计算得到第一电极与第二电极之间的供电电压U12:
其中,r1为第一电极110与电网漏电点000的距离,r2为第二电极120与电网漏电点000的距离,I为电网漏电流,ρ为漏电扩散介质电阻率;
根据欧姆定律,按照公式(2)计算得到第一电极与第二电极之间的供电电压U12:
其中,R为等效电流源的内阻,Z0为调谐电感器、电容器、隔离变压器和监测器连接后的总阻抗;
将公式(1)和公式(2)等号左边相减,等号右边相减,得到公式(3):
根据公式(1),按照公式(4)计算漏电流采集器100的输出功率:
当漏电流采集器的输出功率等于5W时,根据公式(4)得到公式(5):
将公式(3)和公式(5)等号左边相乘,等号右边相乘,再将等号左边和右边分别开平方,得到公式(6):
进一步,得到第二电极与电网漏电点的距离r2的计算公式:
其中,r1为实际测量得到,I为电网漏电流,ρ为漏电扩散介质电阻率,Z0为调谐电感器、电容器、隔离变压器和监测器连接后的总阻抗。
根据电流扩散原理,为保证漏电流采集器采集到电流足够大,第一电极与电网漏电点的距离小于第二电极与电网漏电点的距离,漏电流以漏电点为中心,在扩散介质中向四周扩散。
需要说明的是,由公式(4)得到公式(5)的过程中,漏电流采集器的处处功率取值5W,是根据实际电网漏电监测装置的需求判定的,本申请不做具体限定。
可选的,第二电极为条形电极,且第二电极的电阻I为电网漏电流,Z0为调谐电感器、电容器和隔离变压器的总阻抗,Rj为第一电极和第二电极之间的过渡电阻,R11为第一电极的电阻;
根据条形电极电阻表达式计算得到第二电极的长度l与横截面积S”满足如下关系式:
其中,ρ1为第二电极的电阻率。
可选的,第二电极为环形电极,且第二电极的电阻r'为第二电极的环形半径,t为第二电极的厚度,a为第二电极的宽度,Rj为第一电极和第二电极之间的过渡电阻,R11为第一电极的电阻,ρ1为第二电极的电阻率;
经计算得到第二电极的环形半径
其中,Z0为调谐电感器、电容器、隔离变压器和监测器连接后的总阻抗。
具体的,将公式(3)和公式(5)等号左边相除,等号右边相除,得到等效电流源的内阻R:
根据R=Rj+R0,得到第一电极和第二电极的等效电阻
其中,R0=R11-R22,R11为第一电极的电阻,R22为第二电极的电阻,
经计算得到第二电极的电阻
需要说明的是,因为第一电极与漏电扩散介质的接触面积S'已经在前文中求得,所以第一电极的电阻R11可以视为已知,过渡电阻Rj即是漏电流在第一电极和第二电极之间的漏电扩散介质中流散的电阻,可以实际测量得到。
当第二电极为条形电极,根据条形电极电阻表达式计算得到第二电极的长度l与横截面积S”满足如下关系式:
其中,ρ1为第一电极的电阻率,第一电极的电阻率与第二电极的电阻率相同,第一电极的电阻R11为已知,过渡电阻Rj即是漏电流在第一电极和第二电极之间的漏电扩散介质中流散的电阻,可以实际测量得到。
当第二电极为环形电极,则第二电极的电阻r'为第二电极的环形半径,t为第二电极的厚度,a为第二电极的宽度;
经计算得到第二电极的环形半径ρ1为第一电极的电阻率,第一电极的电阻率与第二电极的电阻率相同,第一电极的电阻R11为已知,过渡电阻Rj即是漏电流在第一电极和第二电极之间的漏电扩散介质中流散的电阻,可以实际测量得到。
本实施例提供的装置,通过检测器需要的电流,通过一系列计算,得到漏电流采集器的电极相关数据,电极相关数据包括第一电极和第二电极的位置和尺寸,因此,本实施例提供的装置能够最大限度的利用电网的漏电流,对监测器进行稳定供电。
可选的,监测器的电阻RL和供电功率P满足如下关系式:
RS为隔离变压器的短路电阻,C为电容器的电容,U12为供电电压,ω为由调谐电感器、电容器和隔离变压器组成的谐振电路的角频率;
其中,所述供电电压U12按照下式计算得到:
I为电网漏电流,ρ为漏电扩散介质电阻率,r1为所述第一电极与电网漏电点的距离,r2为第二电极与电网漏电点的距离;
C为电容器的电容,LS为隔离变压器的短路电感,L为调谐电感器的电感,ωLS+ωL-ω3CLSL=0。
具体的,继续参考图3,根据第一电极与漏电点之间的距离,按照下式计算得到第一电极的电位U1:
根据第二电极与漏电点之间的距离,按照下式计算得到第二电极的电位U2:
根据第一电极的电位和第二电极的电位,按照下式计算得到供电电压U12:
其中,I为电网漏电流,ρ为漏电扩散介质电阻率,r1为实际测量得到的所述第一电极与电网漏电点的距离,r2为所述第二电极与电网漏电点的距离。
电网漏电监测装置的调谐电感器、隔离变压器和电容器形成谐振电路,根据隔离变压器的短路阻抗ZS=RS+jωLS、调谐电感器的感抗ZL=jωL和所述电容器的容抗按照下式计算得到电容器、隔离变压器和监测器并联后的总阻抗ZCS:
其中,RS为隔离变压器的短路电阻,RL为监测器的电阻,C为电容器的电容,LS为隔离变压器的短路电感,L为调谐电感器的电感,ω为由调谐电感器、电容器和隔离变压器组成的谐振电路的角频率;
按照下式计算得到调谐电感器、电容器、隔离变压器和所述监测器连接后的总阻抗Z0:
根据调谐电感、电容和隔离变压器阻抗的谐振方程ωLS+ωL-ω3CLSL=0,得到
根据调谐电感器、电容器、隔离变压器和监测器连接后的总阻抗,电容器、隔离变压器和监测器并联后的总阻抗以及供电电压,按照下式计算得到电容器两端的电压UC:
根据电容器两端的电压,按照下式计算得到流过监测器的电流IRL:
其中,ZS=RL+RS+jωLS;
在谐振状态下,
根据谐振状态下的流过监测器的电流,按照下式计算得到供电功率:
由此,可以得到供电功率与监测器电阻的关系,当需要供电功率达到某个范围的时候,可以选取合适电阻的监测器。
本实施例提供的一种电网漏电监测装置,通过采集电网的漏电流,并经过调谐电感器、电容器、隔离变压器和整流滤波器的处理得到供电电压,采用供电电压对监测器供电,由此,监测器可正常运行。
由于,本实施例提供的装置采集并利用电网漏电流,对监测器进行供电,无需外部电源供电,所以此装置和方法节能环保,并且低成本;装置中的元器件连接电路比较简单,容易实现,也不存在安全隐患;电网漏电流经过调谐电感器、电容器、隔离变压器、整流滤波器处理的后得到的供电电压稳定,并且供电电压生成效率高。所以,本申请提供的电网漏电监测装置,可以有效解决现有技术中,电网漏电监测装置的供电效率低、存在安全隐患、不稳定、高成本等问题。
第二方面,本申请提供一种电网漏电监测方法,应用于上述任一实施例的电网漏电监测装置,图4为本申请提供的一种电网漏电监测方法的流程图,如图4所示,所述方法包括:
S1:使用漏电流采集器采集电网漏电流;
S2:通过由调谐电感器、电容器和隔离变压器组成的谐振电路对电网漏电流进行处理,得到供电电压;
S3:采用供电电压对监测器进行供电,以通过监测器监测电网的漏电情况。
可选的,通过由调谐电感器、电容器和隔离变压器组成的谐振电路对电网漏电流进行处理,得到供电电压,包括:
S21:根据第一电极与漏电点之间的距离,按照下式计算第一电极的电位U1:
S22:根据第二电极与漏电点之间的距离,按照下式计算第二电极的电位U2:
S23:根据第一电极的电位和第二电极的电位,按照下式计算供电电压U12:
其中,I为电网漏电流,ρ为漏电扩散介质电阻率,r1为实际测量得到的所述第一电极与电网漏电点的距离,r2为所述第二电极与电网漏电点的距离。
本实施例提供的一种电网漏电监方法,通过采集电网的漏电流,并经过调谐电感器、电容器、隔离变压器和整流滤波器的处理得到供电电压,采用供电电压对监测器供电,由此,监测器可正常运行。
由于,本申请提供的装置和方法,采集并利用电网漏电流,对监测器进行供电,无需外部电源供电,所以此装置和方法节能环保,并且低成本;装置中的元器件连接电路比较简单,容易实现,也不存在安全隐患;电网漏电流经过调谐电感器、电容器、隔离变压器、整流滤波器处理的后得到的供电电压稳定,并且供电电压生成效率高。所以,本申请提供的电网漏电监测装置及方法,可以有效解决现有技术中,电网漏电监测装置的供电效率低、存在安全隐患、不稳定、高成本等问题。
本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其,对于实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例中的说明即可。
Claims (8)
1.一种电网漏电监测装置,其特征在于,包括:
漏电流采集器、调谐电感器、电容器、隔离变压器、整流滤波器和监测器;
其中,所述隔离变压器的一次侧并联所述电容器,二次侧并联所述整流滤波器,所述整流滤波器并联所述监测器;
所述漏电流采集器包括第一电极和第二电极,所述第一电极包括第一端和第二端,所述第二电极包括第三端和第四端,所述调谐电感器包括第五端和第六端,所述隔离变压器的一次侧与所述电容器并联后形成第一等电位端和第二等电位端;
所述第一端连接漏电扩散介质,所述第二端连接所述第五端,所述第六端连接所述第一等电位端;
所述第三端连接漏电扩散介质,所述第四端连接所述第二等电位端。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述第一端与所述漏电扩散介质面接触连接,所述第一端与所述漏电扩散介质的接触面积S'满足S'=I'*S/I,其中,I为电网漏电流,I'为所述监测器运行所需要的电流,S为电网漏电流的扩散面积。
3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述第一电极与电网漏电点的距离r1,和,所述第二电极与电网漏电点的距离r2,满足如下关系式:
其中,r1为实际测量得到,I为电网漏电流,ρ为漏电扩散介质电阻率,Z0为所述调谐电感器、所述电容器、所述隔离变压器和所述监测器连接后的总阻抗。
4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述第二电极为条形电极,且所述第二电极的电阻I为电网漏电流,Z0为所述调谐电感器、所述电容器、所述隔离变压器和所述监测器连接后的总阻抗,Rj为所述第一电极和所述第二电极之间的过渡电阻,R11为所述第一电极的电阻;
根据条形电极电阻表达式计算得到所述第二电极的长度l与横截面积S”满足如下关系式:
其中,ρ1为所述第二电极的电阻率。
5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述第二电极为环形电极,且所述第二电极的电阻r'为所述第二电极的环形半径,t为所述第二电极的厚度,a为所述第二电极的宽度,Rj为所述第一电极和所述第二电极之间的过渡电阻,R11为所述第一电极的电阻,ρ1为所述第二电极的电阻率;
经计算得到所述第二电极的环形半径
其中,Z0为所述调谐电感器、所述电容器、所述隔离变压器和所述监测器连接后的总阻抗。
6.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述监测器的电阻RL和供电功率P满足如下关系式:
RS为所述隔离变压器的短路电阻,C为所述电容器的电容,U12为供电电压,ω为由所述调谐电感器、所述电容器和所述隔离变压器组成的谐振电路的角频率;
其中,所述供电电压U12按照下式计算得到:
I为电网漏电流,ρ为漏电扩散介质电阻率,r1为所述第一电极与电网漏电点的距离,r2为所述第二电极与电网漏电点的距离;
C为所述电容器的电容,LS为所述隔离变压器的短路电感,L为所述调谐电感器的电感,ωLS+ωL-ω3CLSL=0。
7.一种电网漏电监测方法,其特征在于,应用于权利要求1-6任一项所述的电网漏电监测装置,所述方法包括:
使用漏电流采集器采集电网漏电流;
通过由调谐电感器、电容器和隔离变压器组成的谐振电路对所述电网漏电流进行处理,得到供电电压;
采用所述供电电压对监测器进行供电,以通过监测器监测电网的漏电情况。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述通过由调谐电感器、电容器和隔离变压器组成的谐振电路对电网漏电流进行处理,得到供电电压,包括:
根据第一电极与漏电点之间的距离,按照下式计算所述第一电极的电位U1:
根据第二电极与漏电点之间的距离,按照下式计算所述第二电极的电位U2:
根据所述第一电极的电位和所述第二电极的电位,按照下式计算供电电压U12:
其中,I为电网漏电流,ρ为漏电扩散介质电阻率,r1为实际测量得到的所述第一电极与电网漏电点的距离,r2为所述第二电极与电网漏电点的距离。
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Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6348836A (ja) * | 1986-08-19 | 1988-03-01 | Hitachi Metals Ltd | 基板表面リ−ク電流測定方法 |
WO2008044593A1 (fr) * | 2006-10-05 | 2008-04-17 | Max Co., Ltd. | Dispositif de surveillance de connexion à une ligne de mise à la masse et dispositif électrique |
CN202026161U (zh) * | 2011-04-19 | 2011-11-02 | 辽宁省电力有限公司鞍山供电公司 | 高压电场取电装置 |
CN202309245U (zh) * | 2011-11-02 | 2012-07-04 | 丽水电业局 | 一种以盘式绝缘子泄漏电流为能源的电源装置 |
JP2013252040A (ja) * | 2012-06-04 | 2013-12-12 | Denso Corp | 非接触給電システムの漏電診断装置 |
CN103760454A (zh) * | 2012-12-21 | 2014-04-30 | 益绿美能科技有限公司 | Mov避雷器漏电流检测装置、远程监控系统及方法 |
CN103887763A (zh) * | 2014-04-22 | 2014-06-25 | 重庆大学 | 基于等电位检测的用电设备漏电保护装置 |
JP2014202696A (ja) * | 2013-04-09 | 2014-10-27 | トヨタ自動車株式会社 | 漏電検出方法 |
US20170016947A1 (en) * | 2015-07-15 | 2017-01-19 | Vale S.A. | Apparatus and method for ground-fault circuit interrupter for use in ground-return circuit |
CN108521174A (zh) * | 2018-04-12 | 2018-09-11 | 西安交通大学 | 一种高压交变电场取能电路及自励式电源 |
CN108594038A (zh) * | 2018-04-04 | 2018-09-28 | 南京世都科技有限公司 | 避雷器监控系统 |
CN109709440A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-05-03 | 泉芯电子技术(深圳)有限公司 | 漏电保护检测电路及其控制方法 |
CN208969184U (zh) * | 2018-09-11 | 2019-06-11 | 深圳Tcl新技术有限公司 | 一种漏电检测电路、装置和配电箱 |
-
2019
- 2019-07-25 CN CN201910675074.8A patent/CN110231536B/zh active Active
Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6348836A (ja) * | 1986-08-19 | 1988-03-01 | Hitachi Metals Ltd | 基板表面リ−ク電流測定方法 |
WO2008044593A1 (fr) * | 2006-10-05 | 2008-04-17 | Max Co., Ltd. | Dispositif de surveillance de connexion à une ligne de mise à la masse et dispositif électrique |
CN202026161U (zh) * | 2011-04-19 | 2011-11-02 | 辽宁省电力有限公司鞍山供电公司 | 高压电场取电装置 |
CN202309245U (zh) * | 2011-11-02 | 2012-07-04 | 丽水电业局 | 一种以盘式绝缘子泄漏电流为能源的电源装置 |
JP2013252040A (ja) * | 2012-06-04 | 2013-12-12 | Denso Corp | 非接触給電システムの漏電診断装置 |
CN103760454A (zh) * | 2012-12-21 | 2014-04-30 | 益绿美能科技有限公司 | Mov避雷器漏电流检测装置、远程监控系统及方法 |
JP2014202696A (ja) * | 2013-04-09 | 2014-10-27 | トヨタ自動車株式会社 | 漏電検出方法 |
CN103887763A (zh) * | 2014-04-22 | 2014-06-25 | 重庆大学 | 基于等电位检测的用电设备漏电保护装置 |
US20170016947A1 (en) * | 2015-07-15 | 2017-01-19 | Vale S.A. | Apparatus and method for ground-fault circuit interrupter for use in ground-return circuit |
CN108594038A (zh) * | 2018-04-04 | 2018-09-28 | 南京世都科技有限公司 | 避雷器监控系统 |
CN108521174A (zh) * | 2018-04-12 | 2018-09-11 | 西安交通大学 | 一种高压交变电场取能电路及自励式电源 |
CN208969184U (zh) * | 2018-09-11 | 2019-06-11 | 深圳Tcl新技术有限公司 | 一种漏电检测电路、装置和配电箱 |
CN109709440A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-05-03 | 泉芯电子技术(深圳)有限公司 | 漏电保护检测电路及其控制方法 |
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Publication number | Publication date |
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