CN111830430A - 拉路不停电直流接地查找定位方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种拉路不停电直流接地查找定位方法及装置，其方法包括：向直流母线施加寻迹信号，算出直流母线相应的电阻值并判断直流母线是否接地、各支路是否接地；用高频开关电源隔离接地支路，根据接地电阻判断其接地性质，找出接地点或串电点。其装置包括与电源切换开关连接的直流电源输入显示单元、交流输入显示单元，电源切换开关与定位主机电源空开、高频电源空开连接；定位主机电源空开通过接地定位主机、信号切换开关与直流电源输入显示单元连接，高频电源空开通过高频开关电源与信号切换开关连接；信号切换开关与第一支路空开、第二支路空开连接，所述两支路空开与第一闭锁电路、第二闭锁电路连接；接地定位主机与接地定位仪连接。

Description

拉路不停电直流接地查找定位方法及装置

技术领域

本发明涉及一种接地故障查找定位方法，尤其涉及一种查找电力行业直流系统接地故障位置的方法；本发明还涉及一种实现该方法的装置。

背景技术

众所周知，直流系统发生一点接地后，必须尽快找到并消除，以防第二点接地而可能造成线路跳闸或机组停机事故。目前，直流接地查找定位方法归集起来主要有以下三种方法。

第一种方法是最原始、最不安全，但又最有效的逐一拉路法，或称逐一断电法。包括拉空开、解回路端子等等来查找和消除接地点，该方法容易因断电造成保护和自动装置拒动，或因寄生回路造成误动，且耗时耗力。

第二种方法是诸多专利文献公开的不停电的外加直流电源法，如高频开关备用直流电源单路法、双路法，拉路不停电的交流转直流电源法，或称为逐一、逐二拉路不停电法等，以解决第一种方法断空开会造成失电的问题。但同样存在逐一拉、合空开几十次以及频繁倒换外加备用电源，耗时耗力以及解开下段回路的失电和安全的问题，备用电源如何用夹子来带电牢固接入的问题，电源输出主回路没有两侧压差闭锁、更没有极性闭锁而导致拉合空开造成直流系统事故的问题。

第三种方法是诸多专利文献公开的信号注入法，通过钳形手持器检测注入信号电流、电阻的大小来查找接地点。该方法对于查找较简单的直流回路接地点，一般可以避免断电；但对于现场干扰较大的直流回路接地、分布电容较大的直流系统回路接地、有双回路供电的回路接地、有二极管并联供电的回路接地、交错复杂回路接地等情况则难以找到接地点。除此之外，这种注入法对于一时找不到具体接地点的情况，还存在两个问题：一是现场人员总希望通过断开已查到的接地支路开关来判断直流系统接地是否消失，以验证该方法查找接地支路的准确性以及是否还存在其它支路接地的情况，但又担心拉空开断电后又可能会造成事故；另一个问题是明知接地点的具体位置，但又必须要等到有停电计划的时候才能处理消除，但因接地点不能从直流系统中隔离而带病长时间运行，又担心会发生第二个接地点而造成事故。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明旨在提供一种拉路不停电直流接地查找定位方法，利用该方法可有效解决以下技术问题：解决逐一拉空开、解回路端子带来的停电和安全问题；解决逐一或逐二拉路不停电的频繁倒换备用电源带来的耗时耗力问题、查找接地点还需要解开接地支路所对应的回路端子带来的失电和安全问题；解决对信号注入法难以查找较强抗干扰回路、较大分布电容回路、较复杂回路的接地点问题，不能将接地点从直流系统中隔离所到来的安全隐患问题；解决外加直流电源如何通过专用夹子带电牢固接入问题；解决电源输出主回路没有两侧压差闭锁、更没有极性闭锁将导致拉合空开造成直流系统事故问题。

另外，本发明的目的还在于提供一种实现该方法的装置。

为了实现上述目的，本发明方法采用以下技术方案：它包括施加寻迹信号；具体步骤如下：

1）通过接地定位主机向直流母线对地施加一个抗分布电容的近似直流的寻迹信号，利用所述接地定位主机采集该寻迹信号的电压U_X、电流I_X和相位Ψ_X以及所述直流母线的电压U、正极直流母线的对地电压U_Z、负极直流母线的对地电压U_F，算出直流母线的对地电阻R、所述正极直流母线的对地电阻R_Z、所述负极直流母线的对地电阻R_F；将上述各电阻参数无线发射到接地定位仪上；

2）判断直流母线是否接地：

①若R≦R_D，则表示直流母线接地，R_D为允许电阻值；

②若R_Z≦R_D，则表示正极直流母线接地；

③若R_F≦R_D，则表示负极直流母线接地；

④若R_Z=R_F，且R_Z、R_F≦R_D，则表示正极直流母线、负极直流母线均等接地；

3）判断出直流母线接地后，利用接地定位仪的钳口依次将直流主屏上各条支路开关的正极、负极出线引入所述钳口内，测出各支路接地方向和接地电阻R_N，并判断各支路是否接地：若R_N≦R_DL，则表明第N条支路接地，R_DL为该支路允许的电阻值；

4）用直流钳形表测出接地支路负荷电流I_Z，并判断其是否满足该支路负荷电流要求；若I_Z小于高频开关电源的额定电流I_E，则满足要求；

5）断开所述高频开关电源的空开输出端，将该空开输出端的出线接入到所述接地支路的负荷空开的输出端子上；

6）利用电源切换开关将高频开关电源的空开输入与直流母线或220V交流电源连通，调节高频开关电源的输出电压与接地支路电压相等；闭锁电路经过压差、极性自动判断并自动解除主回路闭锁接点，合上高频开关电源的空开输出端，然后微调升高高频开关电源的输出电压，使其输出电流接近接地支路的负荷电流I_Z；

7）断开接地支路的负荷开关，该接地支路自动由高频开关电源供电；若R>R_D，且接地电阻增大、接地消失，并满足绝缘要求，则表明该支路接地；此时直流系统接地支路已被隔离，直流系统运行安全；

8）接地支路实现隔离后，将信号切换开关掷向接地支路负荷侧，通过接地定位主机采集该接地支路寻迹信号的电压U_LX、电流I_LX、相位Ψ_LX以及该接地支路的直流电压U_L、支路正极对地电压U_LZ、支路负极对地电压U_LF，算出该支路的对地电阻R_L、支路正极的对地电阻R_LZ、支路负极的对地电阻R_LF，将上述各电阻参数无线发射到接地定位仪上；

9）将支路接入到所述接地定位仪的钳口内，然后沿支路的负荷方向查找；测出其接地电阻R_LN，并对该支路是否接地、接地性质进行判断：

①若R_LN≦R_DL，则表明该支路接地，继续查找下级支路；若此时该支路电阻R_LN突然大于R_DL，则R_LN≦R_DL与R_LN>R_DL之间即为接地点；

②若接地支路的前后端接地信号方向相反、大小相等，则该点为双回路供电的接地点或直流串电点；

③若接地回路的寻迹信号方向由与直流负荷电流相同的方向转变为相反方向，则该点为直流串电点；

10）查出接地点位置并消除接地故障后，合上支路开关，恢复直流系统供电。

在上述技术方案中，若接地支路又连接有直流分屏，则可按步骤3）的方法利用接地定位仪的钳口依次将直流分屏上各条支路开关的正极、负极出线引入所述钳口内，测出各分屏支路接地方向和接地电阻R_LN，并判断各分屏支路是否接地：若R_LN≦R_DL，则表明分屏的第N条支路接地；然后按步骤3）～9）的方法操作即可找出直流分屏各个支路的接地点。

在上述技术方案中，若发生两条双回路供电支路接地，或是因两条支路串电接地，断开上述一条接地支路负荷开关后，母线电阻R<R_D，仍然接地；则可按步骤7）～9）的方法操作即可找出各个供电的接地点。

上述各技术方案的步骤6）中，所述压差、极性自动判断和主回路闭锁接点自动解除，是指通过比较高频开关电源和负荷支路两侧电源的压差和极性后，如满足条件，去自动控制直流接触器使其合上主回路开关接点，允许高频开关电源输出；如不满足条件，去自动控制直流接触器使其断开主回路开关接点，不允许高频开关电源输出。

为了实现上述方法，本发明所提供的装置采用以下技术方案：电源切换开关的两个输入端分别与直流电源输入显示单元、交流输入显示单元对应连接，电源切换开关的输出端分别与定位主机电源空开、高频电源空开连接；定位主机电源空开依次通过接地定位主机、信号切换开关的第一输出端与直流电源输入显示单元的输入端连接，高频电源空开通过高频开关电源与信号切换开关的第二输出端连接；信号切换开关的第二输出端分别与第一支路空开、第二支路空开连接，第一支路空开、第二支路空开的输出端分别与第一闭锁电路、第二闭锁电路对应连接；接地定位主机与接地定位仪无线连接。

上述技术方案中，直流电源输入显示单元的输入端、第一闭锁电路的输出端、第二闭锁电路的输出端均连接有接线器。

上述技术方案中，接线器是由铰接在销轴上的两个绝缘手柄、固定在销轴上的弹簧构成的弹性夹子结构，呈倒“L”状结构的第一导电片镶嵌在绝缘手柄的前端并与绝缘导线连接、折弯成反“Z”字形结构的第二导电片镶嵌在另一个绝缘手柄的前端并另一根与绝缘导线连接，两绝缘导线的另一端合并为一根导线，上述两导电片的表面均包覆有绝缘套。

上述技术方案中，接线器也可以是由铰接在销轴上的两个绝缘手柄、固定在销轴上的弹簧构成的弹性夹子结构，呈直条状的第三导电片镶嵌在绝缘手柄的前端并与绝缘导线连接、向内折弯成“G”字形结构的第四导电片镶嵌在另一个绝缘手柄的前端并与另一根绝缘导线连接，两绝缘导线的另一端合并为一根导线，第四导电片的表面均包覆有绝缘套。

上述技术方案中，接线器还可以是由铰接在销轴上的两个绝缘手柄、固定在销轴上的弹簧构成的弹性夹子结构，两块呈扁平状结构的第五导电片分别镶嵌在两绝缘手柄的前端并分别与两绝缘导线对应连接、两绝缘导线的另一端合并为一根导线，第五导电片的内表面设有防滑齿纹。

上述技术方案中，接线器还可以由表面包覆有绝缘套的“T”字形导电主体、与该导电主体下端连为一体而形成“丁”字形结构的第六导电片构成，导电主体的水平段靠近左端的位置有通过螺孔安装的夹紧螺钉、所述水平段靠近右端的位置固定有绝缘导线。

上述技术方案中，接线器还可以由呈“T”字形结构的绝缘盒体、固定在该绝缘盒体水平段内的至少一块破线刀片、固定在绝缘盒体竖直段底端并与至少一块破线刀片电连接的导电插孔、将绝缘盒体封闭的绝缘盒盖、分别位于各破线刀片两侧并固定在绝缘盒盖内表面的圆弧形压块构成；在各破线刀片的两侧均有开设在绝缘盒体上的圆弧形定位槽，在各破线刀片的中央位置开设有“U”字形的刀口、各所述刀口的开档宽度约小于母线的铜芯线直径。

与现有技术比较，本发明由于采用了上述技术方案，因此具有以下优点：解决了逐一拉空开、解回路端子带来的停电和安全问题；解决了逐一或逐二拉路不停电的频繁倒换备用电源带来的耗时耗力问题以及查找接地点还需要解开接地支路所对应的回路端子所带来的失电和安全问题，并缩短了几十倍的查找时间，提高了检测效率；解决了对信号注入法难以查找较强抗干扰回路、较大分布电容回路、较复杂回路的接地点问题以及不能将接地点从直流系统中隔离所到来的安全隐患问题；解决了外加直流电源如何通过接线器带电牢固接入问题。

附图说明

图1是本发明装置的结构示意图；

图2是从与空开平行方向接入空开端子的接线器结构示意图；

图3是从与空开垂直方向接入空开端子的接线器结构示意图；

图4是用于与空开端子活动压块连接的接线器结构示意图；

图5是用于与空开端子连接的接线器结构示意图；

图6是用于直接与母线或支路绝缘导线连接的接线器结构示意图；

图7是图6中的A—A剖视图。

图中：电源切换开关1、接线器2、直流电源输入显示单元3、信号切换开关4、第二支路空开5、第一支路空开6、第一支路开关7、第二支路开关8、接地定位仪9、直流钳形表10、第一闭锁电路11、第二闭锁电路12、接地定位主机13、定位主机电源空开14、高频开关电源15、高频电源空开16、交流输入显示单元17；

绝缘手柄2-1、弹簧2-2、销轴2-3、第一导电片2-4、绝缘套2-5、第二导电片2-6、缘导线2-7、第三导电片2-8、第四导电片2-9、第五导电片2-10、导电主体2-11、第六导电片2-12、夹紧螺钉2-13、定位槽2-14、破线刀片2-15、绝缘盒盖2-16、母线2-17、绝缘盒体2-18、插头2-19、导电插孔2-20、刀口2-21、压块2-22。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明方法作进一步说明。如图1所示，具体方法如下：

1）利用接线器2将直流电源输入显示单元3接入直流母线，通过电源切换开关1给本装置上电以后，接地定位主机13通过信号切换开关4向直流母线对地施加一个抗分布电容的近似直流的寻迹信号；接地定位主机13采集该寻迹信号的电压U_X、电流I_X和相位Ψ_X以及所述直流母线的电压U、正极直流母线的对地电压U_Z、负极直流母线的对地电压U_F，算出直流母线的对地电阻R、所述正极直流母线的对地电阻R_Z、所述负极直流母线的对地电阻R_F；将上述各电阻参数无线发送给接地定位仪9；

2）判断直流母线是否接地：

①若R≦R_D，则表示直流母线接地，R_D为允许电阻值；

②若R_Z≦R_D，则表示正极直流母线接地；

③若R_F≦R_D，则表示负极直流母线接地；

④若R_Z=R_F，且R_Z、R_F≦R_D，则表示正极直流母线、负极直流母线均等接地；

3）判断出直流母线接地后，利用接地定位仪9的钳口依次将直流主屏上各条支路开关（例如第一支路开关7或第二支路开关8）的正极、负极出线引入所述钳口内，以消除负荷变化干扰，并测出各支路接地方向和接地电阻R_N，然后判断各支路是否接地：若R_N≦R_DL，则表明第N条支路接地，R_DL为该支路允许的电阻值；

4）用直流钳形表10测出接地支路负荷电流I_Z，并判断其是否满足该支路负荷电流要求；若I_Z小于高频开关电源15的额定电流I_E，则满足要求；

5）断开高频开关电源15的空开（如第一支路空开6、第二支路空开5）输出端，将该空开输出端的出线通过第一闭锁电路11和接线器2、或者第二闭锁电路12和接线器2，接入到所述接地支路的负荷空开（例如第一支路开关7或第二支路开关8）的输出端子上；

6）利用电源切换开关1，通过高频电源空开16向高频开关电源15提供直流母线电源或220V交流电源，调节高频开关电源15的输出电压与接地支路电压相等；闭锁电路（如第一闭锁电路11、第二闭锁电路12）经过压差、极性自动判断并自动解除主回路闭锁接点，合上高频开关电源15的第一支路空开6输出端或第二支路空开5输出端，然后微调升高高频开关电源15的输出电压，使其输出电流接近接地支路的负荷电流I_Z；

7）断开接地支路的负荷开关（第一支路开关7或第二支路开关8），该接地支路自动由高频开关电源15供电；若R>R_D，且接地电阻增大、接地消失，并满足绝缘要求，则表明该支路接地；此时直流系统接地支路已被隔离，直流系统运行安全；

8）接地支路实现隔离后，将信号切换开关4掷向接地支路负荷侧，通过接地定位主机13采集该接地支路寻迹信号的电压U_LX、电流I_LX、相位Ψ_LX以及该接地支路的直流电压U_L、支路正极对地电压U_LZ、支路负极对地电压U_LF，算出该支路的对地电阻R_L、支路正极的对地电阻R_LZ、支路负极的对地电阻R_LF，将上述各电阻参数无线发送给接地定位仪9；

由于与直流系统隔离，该接地支路及其对应的回路与不隔离的整个直流系统回路相比，要简单的多；因此回路干扰、分布电容也就要小很多；加之隔离后又对直流系统没有任何安全影响，再继续查找接地点就简单的多了，心里压力也小多了；

9）将支路接入到接地定位仪9的钳口内，然后沿支路的负荷方向查找；测出其接地电阻R_LN，并对该支路是否接地、接地性质进行判断：

①若R_LN≦R_DL，则表明该支路接地，继续查找下级支路；若此时该支路电阻R_LN突然大于R_DL，则R_LN≦R_DL与R_LN>R_DL之间即为接地点；

②若接地支路的前后端接地信号方向相反、大小相等，则该点为双回路供电的接地点或直流串电点；

③若接地回路的寻迹信号方向由与直流负荷电流相同的方向转变为相反方向，则该点为直流串电点；

10）查出接地点位置并消除接地故障后，合上支路的负荷开关（第一支路开关7或第二支路开关8），恢复直流系统供电，退出接线器2。

在上述方法中，若接地支路又连接有直流分屏，则可按上述步骤3）的方法，利用接地定位仪9的钳口依次将直流分屏上各条支路负荷开关的正极、负极出线引入所述钳口内，测出各分屏支路接地方向和接地电阻R_LN，并判断各分屏支路是否接地：若R_LN≦R_DL，则表明分屏的第N条支路接地；然后按步骤3）～9）的方法操作即可找出直流分屏各个支路的接地点。

在上述方法中，若发生两条双回路供电支路接地，或是因两条支路串电接地，断开上述一条接地支路负荷开关（第一支路开关7或第二支路开关8）后，母线电阻R<R_D，仍然接地；则可通过高频开关电源15的第二路输出，将第二支路空开5的输出线通过第二闭锁电路12和接线器2接入到接地支路负荷空开（第二支路开关8）的输出端子上，其方法和步骤与第一接地支路相同。即按步骤7）～9）的方法操作即可找出各个供电的接地点。

上述实施例的步骤6）中，所述压差、极性自动判断和主回路闭锁接点自动解除，是指通过比较高频开关电源15和负荷支路两侧电源的压差和极性后，如满足条件，去自动控制直流接触器使其合上主回路开关接点，允许高频开关电源15输出；如不满足条件，去自动控制直流接触器使其断开主回路开关接点，不允许高频开关电源15输出。

下面结合附图和具体的实施例对本发明装置作进一步说明。

如图1所示：本发明装置由电源切换开关1、接线器2、直流电源输入显示单元3、信号切换开关4、第二支路空开5、第一支路空开6、接地定位仪9、第一闭锁电路11、第二闭锁电路12、接地定位主机13、定位主机电源空开14、高频开关电源15、高频电源空开16以及交流输入显示单元17构成。其中：

电源切换开关1的两个输入端分别与直流电源输入显示单元3、交流输入显示单元17对应连接，电源切换开关1的输出端分别与定位主机电源空开14、高频电源空开16连接；定位主机电源空开14依次通过接地定位主机13、信号切换开关4的第一输出端与直流电源输入显示单元3的输入端连接，高频电源空开16通过高频开关电源15与信号切换开关4的第二输出端连接。信号切换开关4的第二输出端分别与第一支路空开6、第二支路空开5连接，第一支路空开6、第二支路空开5的输出端分别与第一闭锁电路11、第二闭锁电路12对应连接；接地定位主机13与接地定位仪9无线连接。

为了方便外加直流电源能够带电且牢固地接入直流系统，直流电源输入显示单元3的输入端、第一闭锁电路11的输出端、第二闭锁电路12的输出端均连接有接线器2。

为了满足各种支路直流负荷要求，一般要具有外加10A电流负荷能力，它与交流电流具有过零点相比，没有过零点，因此不能自动灭弧；一旦接触不好，就会拉弧引起火灾或接触不良造成失电引起事故。而现场又没有与之并联的备用端子供外加电源接入，同时又不能松开原有接线端子来将外加电源接入，以免松动造成失电事故。因此为了使本发明具有很好的实用性，研制接触牢靠的专用接线器显得十分必要。

空开接线端子的紧固结构是通过螺丝刀扭紧垂直方向的压紧螺钉，使接线孔内水平方向的活动压块来压紧导线。针对这一空开端子的结构形式，接线器2可采用如图2～7所示的结构。

为了能够从与空开平行的方向接入空开端子，接线器2采用如图2所示结构：它是由铰接在销轴2-3上的两个绝缘手柄2-1、固定在销轴2-3上的弹簧2-2构成的弹性夹子结构，呈倒“L”状结构的第一导电片2-4镶嵌在绝缘手柄2-1的前端并与绝缘导线2-7连接、折弯成反“Z”字形结构的第二导电片2-6镶嵌在另一个绝缘手柄2-1的前端并另一根与绝缘导线2-7连接，两绝缘导线2-7的另一端合并为一根导线，上述两导电片的表面均包覆有绝缘套2-5。使用时，用手压紧绝缘手柄2-1，将第二导电片2-6从水平方向插入空开压块下部空间（图中未示出），第一导电片2-4从垂直方向插入空开压紧螺钉的十字孔内（图中未示出）；松开绝缘手柄2-1，弹簧2-2使弹性夹子关闭并将空开端子夹紧，将绝缘导线2-7与外加直流电源连接即可。

为了能够从与空开垂直的方向（即空开水平方向出线）接入空开端子，接线器2采用如图3所示结构：它是由铰接在销轴2-3上的两个绝缘手柄2-1、固定在销轴2-3上的弹簧2-2构成的弹性夹子结构，呈直条状的第三导电片2-8镶嵌在绝缘手柄2-1的前端并与绝缘导线2-7连接、向内折弯成“G”字形结构的第四导电片2-9镶嵌在另一个绝缘手柄2-1的前端并与另一根绝缘导线2-7连接，两绝缘导线2-7的另一端合并为一根导线，第四导电片2-9的表面均包覆有绝缘套2-5。使用时，用手压紧绝缘手柄2-1，将第四导电片2-9从水平方向插入空开压块下部空间，第三导电片2-8从垂直方向插入空开压紧螺钉的十字孔内；松开绝缘手柄2-1，弹簧2-2使夹子关闭而夹紧空开端子，将绝缘导线2-7与外加直流电源连接即可。该接线器2不受空开出线方向影响，使用更为方便。

为了方便与空开端子活动压块连接，接线器2可采用图4所示结构：它是由铰接在销轴2-3上的两个绝缘手柄2-1、固定在销轴2-3上的弹簧2-2构成的弹性夹子结构，两块呈扁平状结构的第五导电片2-10分别镶嵌在两绝缘手柄2-1的前端并分别与两绝缘导线2-7对应连接、两绝缘导线2-7的另一端合并为一根导线，第五导电片2-10的内表面设有防滑齿纹。使用时，从水平方向将两第五导电片2-10插入空开接线端子内，夹住活动导线压块；通过绝缘导线2-7与外加直流电源连接即可。

此外，为了方便与空开端子连接，接线器2还可采用图5所示结构：它由表面包覆有绝缘套2-4的“T”字形导电主体2-11、与该导电主体下端连为一体而形成“丁”字形结构的第六导电片2-12构成，导电主体2-11的水平段靠近左端的位置有通过螺孔安装的夹紧螺钉2-13、所述水平段靠近右端的位置固定有绝缘导线2-7。使用时，将第六导电片2-12从水平方向插入空开的接线端子内，用螺丝刀从垂直方向扭紧夹紧螺钉2-13；通过绝缘导线2-7与外加直流电源连接即可。

为了便于与直流母线或支路绝缘导线直接连接，接线器2采用图6～7所示结构：它呈“T”字形结构的绝缘盒体2-18、固定在该绝缘盒体水平段内的至少一块破线刀片2-15、固定在绝缘盒体2-18竖直段底端并与至少一块破线刀片2-15电连接的导电插孔2-20、将绝缘盒体2-18封闭的绝缘盒盖2-16、分别位于各破线刀片2-15两侧并固定在绝缘盒盖2-16内表面的圆弧形压块2-22构成；在各破线刀片2-15的两侧均有开设在绝缘盒体2-18上的圆弧形定位槽2-14，在各破线刀片2-15的中央位置开设有“U”字形的刀口2-21、各所述刀口的开档宽度约小于母线2-17的铜芯线直径。使用时，将母线2-17置于刀口2-21的U形槽口上，利用外力将绝缘盒盖2-16与绝缘盒体2-18扣合，母线2-17或支路绝缘导线在压块2-22的作用下被压入所述U形槽中，刀口2-21即可将母线2-17或支路绝缘导线的绝缘层切开并与其铜芯线接触而带电，然后将连接有插头2-19的绝缘导线2-7插入导电插孔2-20中即可。

利用本发明装置即可对直流系统接地点进行拉路不停电查找和定位。

Claims (11)

1.一种拉路不停电直流接地查找定位方法，包括施加寻迹信号；其特征在于包括以下步骤：

1）通过接地定位主机向直流母线对地施加一个抗分布电容的近似直流的寻迹信号，利用所述接地定位主机采集该寻迹信号的电压U_X、电流I_X和相位Ψ_X以及所述直流母线的电压U、正极直流母线的对地电压U_Z、负极直流母线的对地电压U_F，算出直流母线的对地电阻R、所述正极直流母线的对地电阻R_Z、所述负极直流母线的对地电阻R_F；将上述各电阻参数无线发射到接地定位仪上；

2）判断直流母线是否接地：

① 若R≦R_D，则表示直流母线接地，R_D为允许电阻值；

② 若R_Z≦R_D，则表示正极直流母线接地；

③ 若R_F≦R_D，则表示负极直流母线接地；

④ 若R_Z=R_F，且R_Z、R_F≦R_D，则表示正极直流母线、负极直流母线均等接地；

3）判断出直流母线接地后，利用接地定位仪的钳口依次将直流主屏上各条支路开关的正极、负极出线引入所述钳口内，测出各支路接地方向和接地电阻R_N，并判断各支路是否接地：若R_N≦R_DL，则表明第N条支路接地，R_DL为该支路允许的电阻值；

4）用直流钳形表测出接地支路负荷电流I_Z，并判断其是否满足该支路负荷电流要求；若I_Z小于高频开关电源的额定电流I_E，则满足要求；

5）断开所述高频开关电源的空开输出端，将该空开输出端的出线接入到所述接地支路的负荷空开的输出端子上；

6）利用电源切换开关将高频开关电源的空开输入与直流母线或220V交流电源连通，调节高频开关电源的输出电压与接地支路电压相等；闭锁电路经过压差、极性自动判断并自动解除主回路闭锁接点，合上高频开关电源的空开输出端，然后微调升高高频开关电源的输出电压，使其输出电流接近接地支路的负荷电流I_Z；

7）断开接地支路的负荷开关，该接地支路自动由高频开关电源供电；若R>R_D，且接地电阻增大、接地消失，并满足绝缘要求，则表明该支路接地；此时直流系统接地支路已被隔离，直流系统运行安全；

8）接地支路实现隔离后，将信号切换开关掷向接地支路负荷侧，通过接地定位主机采集该接地支路寻迹信号的电压U_LX、电流I_LX、相位Ψ_LX以及该接地支路的直流电压U_L、支路正极对地电压U_LZ、支路负极对地电压U_LF，算出该支路的对地电阻R_L、支路正极的对地电阻R_LZ、支路负极的对地电阻R_LF，将上述各电阻参数无线发射到接地定位仪上；

9）将支路接入到所述接地定位仪的钳口内，然后沿支路的负荷方向查找；测出其接地电阻R_LN，并对该支路是否接地、接地性质进行判断：

① 若R_LN≦R_DL，则表明该支路接地，继续查找下级支路；若此时该支路电阻R_LN突然大于R_DL，则R_LN≦R_DL与R_LN>R_DL之间即为接地点；

② 若接地支路的前后端接地信号方向相反、大小相等，则该点为双回路供电的接地点或直流串电点；

③ 若接地回路的寻迹信号方向由与直流负荷电流相同的方向转变为相反方向，则该点为直流串电点；

10）查出接地点位置并消除接地故障后，合上支路开关，恢复直流系统供电。

2.根据权利要求1所述的拉路不停电直流接地查找定位方法，其特征在于：若接地支路又连接有直流分屏，则可按步骤3）的方法利用接地定位仪的钳口依次将直流分屏上各条支路开关的正极、负极出线引入所述钳口内，测出各分屏支路接地方向和接地电阻R_LN，并判断各分屏支路是否接地：若R_LN≦R_DL，则表明分屏的第N条支路接地；然后按步骤3）～9）的方法操作即可找出直流分屏各个支路的接地点。

3.根据权利要求1所述的拉路不停电直流接地查找定位方法，其特征在于：若发生两条双回路供电支路接地，或是因两条支路串电接地，断开上述一条接地支路负荷开关后，母线电阻R<R_D，仍然接地；则第二条接地支路可按步骤7）～9）的操作方法即可找出接地点。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的拉路不停电直流接地查找定位方法，其特征在于：步骤6）中，所述压差、极性自动判断和主回路闭锁接点自动解除，是指通过比较高频开关电源和负荷支路两侧电源的压差和极性后，如满足条件，去自动控制直流接触器使其合上主回路开关接点，允许高频开关电源输出；如不满足条件，去自动控制直流接触器使其断开主回路开关接点，不允许高频开关电源输出。

5.一种实现权利要求1～4中任意一项所述方法的装置，其特征在于：电源切换开关（1）的两个输入端分别与直流电源输入显示单元（3）、交流输入显示单元（17）对应连接，电源切换开关（1）的输出端分别与定位主机电源空开（14）、高频电源空开（16）连接；定位主机电源空开（14）依次通过接地定位主机（13）、信号切换开关（4）的第一输出端与直流电源输入显示单元（3）的输入端连接，高频电源空开（16）通过高频开关电源（15）与信号切换开关（4）的第二输出端连接；信号切换开关（4）的第二输出端分别与第一支路空开（6）、第二支路空开（5）连接，第一支路空开（6）、第二支路空开（5）的输出端分别与第一闭锁电路（11）、第二闭锁电路（12）对应连接；接地定位主机（13）与接地定位仪（9）无线连接。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：直流电源输入显示单元（3）的输入端、第一闭锁电路（11）的输出端、第二闭锁电路（12）的输出端均连接有接线器（2）。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：接线器（2）是由铰接在销轴（2-3）上的两个绝缘手柄（2-1）、固定在销轴（2-3）上的弹簧（2-2）构成的弹性夹子结构，呈倒“L”状结构的第一导电片（2-4）镶嵌在绝缘手柄（2-1）的前端并与绝缘导线（2-7）连接、折弯成反“Z”字形结构的第二导电片（2-6）镶嵌在另一个绝缘手柄（2-1）的前端并另一根与绝缘导线（2-7）连接，两绝缘导线（2-7）的另一端合并为一根导线，上述两导电片的表面均包覆有绝缘套（2-5）。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于：接线器（2）是由铰接在销轴（2-3）上的两个绝缘手柄（2-1）、固定在销轴（2-3）上的弹簧（2-2）构成的弹性夹子结构，呈直条状的第三导电片（2-8）镶嵌在绝缘手柄（2-1）的前端并与绝缘导线（2-7）连接、向内折弯成“G”字形结构的第四导电片（2-9）镶嵌在另一个绝缘手柄（2-1）的前端并与另一根绝缘导线（2-7）连接，两绝缘导线（2-7）的另一端合并为一根导线，第四导电片（2-9）的表面均包覆有绝缘套（2-5）。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：接线器（2）是由铰接在销轴（2-3）上的两个绝缘手柄（2-1）、固定在销轴（2-3）上的弹簧（2-2）构成的弹性夹子结构，两块呈扁平状结构的第五导电片（2-10）分别镶嵌在两绝缘手柄（2-1）的前端并分别与两绝缘导线（2-7）对应连接、两绝缘导线（2-7）的另一端合并为一根导线，第五导电片（2-10）的内表面设有防滑齿纹。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：接线器（2）由表面包覆有绝缘套（2-4）的“T”字形导电主体（2-11）、与该导电主体下端连为一体而形成“丁”字形结构的第六导电片（2-12）构成，导电主体（2-11）的水平段靠近左端的位置有通过螺孔安装的夹紧螺钉（2-13）、所述水平段靠近右端的位置固定有绝缘导线（2-7）。

11.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：接线器（2）由呈“T”字形结构的绝缘盒体（2-18）、固定在该绝缘盒体水平段内的至少一块破线刀片（2-15）、固定在绝缘盒体（2-18）竖直段底端并与至少一块破线刀片（2-15）电连接的导电插孔（2-20）、将绝缘盒体（2-18）封闭的绝缘盒盖（2-16）、分别位于各破线刀片（2-15）两侧并固定在绝缘盒盖（2-16）内表面的圆弧形压块（2-22）构成；在各破线刀片（2-15）的两侧均有开设在绝缘盒体（2-18）上的圆弧形定位槽（2-14），在各破线刀片（2-15）的中央位置开设有“U”字形的刀口（2-21）、各所述刀口的开档宽度约小于母线（2-17）的铜芯线直径。

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