CN112262511A - 万能探测及修复电气故障的配电系统及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种万能探测及修复电气故障的配电系统，其在三相或单相电气设备或本配电系统自身中发生电阻增加、电弧、断开、缺相、连接不良、半断开、错误接线、异常电压流入、漏电、短路、电力不平衡时，根据发生故障的故障区间、场所、位置，立即实施报警、切断、修复、通知、监视、控制中的一种以上。

Description

万能探测及修复电气故障的配电系统及其施工方法
技术领域
本发明涉及一种万能探测及修复电气故障的配电系统及其施工方法，其在使用三相或单相电源的电气设备、本配电系统、电力线(电线路、母线槽等)中发生电阻增加、电弧、断开、缺相、漏电、半断开、连接不良、异常电压流入等电气故障时，对设置有探测/修复器的每个上述电气设备进行实时探测，并根据故障区间、故障场所、设施位置产生由上述电气故障引起的电信号来进行切断、报警、通知、监视、控制或修复故障电源，从而防止触电、火灾、停电。
背景技术
一般而言，电气设备是指为发电、输电、变电、配电或用电而设置的机械、机构、大坝、水路、水库、电线路、安全通信线路及其他设备，包括电业务用电气设备、通用电气设备及私用电气设备，作为上述电气设备的一例，在三相四线式配电系统中，通过Y形接线、三角形接线、Y-三角形接线等方法来结合中性线N和电力线(R相、S相、T相)并进行供电。其中，当连接负载时，若连接一条电力线和另一条电力线，则成为380V，若连接一条电力线(例如，A相)和中性线N，则成为220V，并向单相负载供电。
其中，中性线N是指在多相多线式线路中使各相的一侧线路共用(common)的线路。原则上，若要使用三相，则需要6条电线。但是，若将单相二线式线路的相位改变120度来使一侧线均成为共用，则可以减少至4条，由于共用，一处电位通过矢量和变为零(0)。这种零电位称为基准电位，其成为所谓的N相，即中性线。
在此状态下，中性线原则上应具有作为地面电位的零电位，但实际上，当现场中各相的相位不完全为120度时，也可以具有较小电压。在此情况下，若将中性线共同连接在作为地面电位线的接地线以防止中性线电位的上升，则即使各相的相位略有不同，由于与地面接触，因而仍保持零电位。
其中，单相配电线路通过连接两条线来使用，而将两条线中的一条线连接在与地面相等电位的中性线来使用，剩余一条线连接在与地面之间的电位差为220V的电力线来使用，因而当电力线发生漏电(接地)时，因触电而死亡或发生火灾的隐患高。
并且，若单相负载共同连接的电源侧中性线被断开，则由于互不相同的不平衡负载，通过与连接在其他三相相位的不平衡单相负载共同连接的中性线，异常电压流入轻载，从而实际上导致电气设备的过热和烧坏以及频繁发生由此引起的火灾，并且流入中性线的零谐波也引起异常过电流在中性线中流动，从而引起电气事故，为了防止这种情况，安装模制外壳断路器和漏电断路器。
模制外壳断路器(molded case circuit breaker)是指通常进行过载保护、短路保护，且收容于模制外壳中，并且在交流为600V以下或直流为250V以下的低压室内电压的电路中用于配线保护的模制外壳(Mold case)断路器，通常，模制外壳断路器也称为塑料外壳式断路器(MCCB)。
并且，漏电断路器通过检测约5-30mA的泄漏电流来防止触电，但是，大多数保险丝或模制外壳断路器在约数A的大电流下工作，因而为了防止因小的泄漏电流而引起的触电事故，应使用漏电断路器，并在25-40毫秒内切断约5-30mA的泄漏电流，以防止电击传递至心脏而引起触点死亡，作为切断标准的泄漏电流因国家和地区而异，在韩国限制为额定电流的2000分之1，若漏电断路器的额定电流为100A，则其泄漏电流在50mA以内。
普通的漏电断路器测量从电力线输出的电流与输入中立线的电流之间的差异，若输出电流与输入电流之和不为0，则表示某处漏电。在此情况下，漏电断路器通过工作切断泄漏电流，与切断大电流的断路器存在互补关系，并且仅通过漏电专用断路器无法防止过载或短路，因而大多数使用过电流(短路)兼用漏电断路器。
并且，泄漏切断电流为500mA以上的漏电断路器设置在诸如在切断电流较低时可以意外运行的数据中心之类的环境中。这种漏电断路器被设置为用于防止火灾，而不是触电。
但是，电气火灾每年都发生而未减少，并且由于低压用户的不良的电气设施安装，大多数火灾发生在低压用户而不是高压用户，若配电线路中供给中性线断开的电、或者供给缺相的电、或者供给错误接线的电、或者供给电涌等异常电压而导致发生电气火灾，或者在用户的电气设备中发生电阻增加、连接不良(电弧)等电气故障，则低压用户无法采取任何措施来防止上述电气故障，导致负载中流入异常电压或电气设备过热、烧坏，最终导致触电、电气火灾。
并且，从收容低压用户建筑物的电气的引入口至安装有断路器的分电盘、配电盘是漏电等电气故障的监视盲点，若在此处发生漏电事故，则可能会因触电、电气火灾而发生人命及财产损失，并且无法采取任何措施，引起这种电气火灾的原因有多种，其中的主要因素如下。
首先，短路是由于电线的外壳(皮)被剥离，或用钉子、针等固定电线，或在可移动的电线上放置重物，导致电线的两条线通过直接或间接电阻接触，从而使电流集中流向容易流动的接触部分而引起，在此情况下，由于导体之间的接触而产生火花，从而引起火灾。
当使用电量超过额定容量或由于不平衡电流而引起过载，在电线或电气设备自身或配线机构的连接部产生过多的热量而引起不平衡电流，从而发展成火灾。
不平衡电压是由于在平衡负载(三相电动机等)中因缺相、断开、负载设备的故障和三相四线式或单相三线式的不平衡单相负载的电源侧中性线被断开或者负载设备的故障而产生的，可以通过电子式过载继电器(EOCR)在某种程上保护系统不受三相平衡负载的过电流的影响，但是当电动机初始启动(延迟时间)和控制电源中出现缺相异常或中性线被断开时，由于过载继电器(断路器)等控制电源的供给异常而很难进行保护。尤其，若中性线在单相二线式电源侧系统被断开，则负载侧会发生停电，因而继电器(断路器)无法工作，若电力线漏电，则会触电或过电压流入使用较少负载的用户，因而即使发生电气设备烧坏、过热、火灾，也无法采取任何措施来切断故障电气。
漏电是由于通过通电的电线以外的物体流到外部而引起，漏电火灾是由于电流不经过设计成通道的部分，而是流过建筑物及附加设备等，从而积聚热量并发热而引起。
连接不良及半断开是指由于电线的连接点(电路的分支等)或电线内部导体断开而导致反复连接或断开，从而产生电弧，并产生电阻而在电流的流动发生的障碍，若这种障碍累积规定时间以上，则电线的包覆物会碳化，并且作为电线导体的﹢、﹣电极发生碰撞，从而引起火灾。
并且，当由于电阻增加、碳化(劣化)等而引起导体的电阻增加并发生过热时，会发生触电或火灾或进行过热，从而因短路、缺相、断开等而引起的过电流、过电压、不平衡电力等导致电气火灾，但是由于当前不存在用于检测碳化(劣化)等电路异常的技术，因此当前最新的检查方法依靠电气技术人员的肉眼，在此仅对可进行检测的一部分连接不良进行说明。
如上所述，发生电气火灾的原因有多种，由于伴随每种原因的物理现象均不同，因此用于检测这些的方法也不同，且保护继电器的类型也多种多样。
作为检测连接不良的一例，用于检测连接不良及电异常状态的现有装置通常通过检测温度、电压及电流变化、谐波变化(总谐波电压畸变率(VTHD)、谐波失真(ITHD))等来检测连接不良，这种现有技术需要测量多种电气质量因素或单独设置温度检测装置等，而且关键问题在于无法准确地分析和辨别连接不良时出现的电现象。
即，若使用通过谐波变化进行检测的现有技术，当客户使用焊接机及电弧负载时，总谐波电压畸变率VTHD、谐波失真ITHD急剧增加，并且该值甚至在正常状态下也根据轻载、重载、峰值负载而严重波动，因此无法确定是否是由于连接不良所致。
并且，当电压和电流源分离(分为PT、CT提供的客户)时，从电压值或电流值中的一个因素检测连接不良的现有技术也同样在判断连接不良方面存在局限性。
连接不良是指在电线的连接点(电路的分支等)产生电弧，并产生电阻而在电流的流动中引起的障碍，若这种障碍累积规定时间以上，则引起温度上升、电线的包覆物(绝缘物)碳化并软化，最终导致电线的相互接触，即作为电线导体的﹢、﹣电极碰撞，从而发生短路、漏电或电气设备烧坏，进而发生电气火灾。
具体地，当由于电线的连接不良而使接触面的电阻增加时，导体(电线)连接面的热量上升，上升的高温热量会损坏导体(电线)之间的绝缘物，从而出现导体之间短路的现象。并且，由于导体之间的接触而产生电弧，由于该电弧的热量而导致电弧设备被烧坏，进而发生蔓延到电气火灾的现象。
迄今为止，对能够防止由于开闭器(断路器)的负载侧发生的短路、过电流、漏电引起的电气事故及火灾的设备的开发和普及已达到普遍化，但是当发生导体的电弧、电阻增加、过热、中性线断开、电力线缺相、不平衡异常电压的流入、半断开、连接不良、或者在电源侧发生错误接线、漏电、接地、短路时，实际上不存在可以准确检测或阻止这些现象的断路器(开闭器)。
即，正在开发许多用于检测负载侧的短路或漏电(接地)、过载等的技术，但是目前尚未开发出当在电源侧和负载侧发生电弧、电阻增加、过热、中性线断开、电力线缺相、不平衡异常电压流入、半断开、连接不良、或者在电源侧发生错误接线、漏电、接地、短路时，可以准确检测上述电气故障并切断或采取措施的技术。因此在韩国电力公司的情况下，为了查找连接不良的配电线路，大量的人力和财力花费在红外线(热成像)摄像机上，并且需要用肉眼一一检查配电线路。
因此，迫切需要一种如下技术，即，当在电源侧和负载侧发生电弧、电阻增加、过热、中性线断开、电力线缺相、不平衡异常电压流入、半断开、连接不良，或者在电源侧发生错误接线、漏电、接地、短路时，通过准确地判断对此的电气故障来可以预防因电气故障引起的电气设备的烧坏及电气火灾、触电、人命事故。
为了解决这些连接不良及缺相、断开、不平衡过电压、过电流引起的诸多问题而提出的现有技术，公开在韩国专利厅公开专利公报公布号10-2009-0004718号(2009年1月12日公开)(发明的名称：接触不良检测装置及方法)(以下，称为“现有技术1”)、韩国专利厅授权专利公报授权号10-1109024号(2012年1月17日授权)(发明的名称：电度表的接触不良检测装置及检测方法)(以下，称为“现有技术2”)、韩国专利厅授权专利公报授权号10-1803431号(2017年11月24日授权)(发明的名称：单相电源线路故障时实时修复的变压系统及其施工方法)(以下，称为“现有技术3”)、韩国专利厅公开专利公报公布号10-2015-0128124号(2015年11月18日公开)(发明的名称：过电流继电器)(以下，称为“现有技术4”)中。
“现有技术1”中公开了如下内容。
将电流有效值、电力因数、电流瞬时值、谐波等变化作为指标来检测接触不良，由此可以切断电源来保护用户免受火灾的危险，当满足可检测接触不良的五种因素中的两种以上因素时，判断为接触不良，从而更加准确地检测接触不良，进而，向用户终端通知与因接触不良导致的切断情况有关的信息，使得位于远程的用户也可以容易地进行识别。
“现有技术2”中公开了如下内容。
包括：电压及电流检测部，用于检测供给给用户的电压及电流；电力因数计算部，通过上述检测的电压及电流值来以预设的总测量时间及测量时间单位来计算电力因数值；接触不良判断部，当以上述预设的总测量时间及测量时间单位计算的电力因数值在小于预定基准值的值范围内持续减小时，判断为接触不良；以及接口部，当由上述接触不良判断部判断为接触不良时，向远程服务器传输接触不良信号，并且，被配置为可通过防止电度表的接触不良来预防因接触不良引起电气设备(电度表)的烧坏。
“现有技术3”中公开了如下内容。
包括两个以上的电源侧变压器及负载侧变压器，上述电源侧变压器具有其中性点，通过将上述中性点接地到地面来使与地面之间的电位差小于现有电位差，上述负载侧变压器具有上述中性点，通过将上述中性点接地到地面或与上述电源侧变压器的中性点连接来实时修复电源侧电气故障，当在三相或单相配电系统的单相电源侧发生断开、接触不良、半断开、漏电时，可通过立即报警或切断或实时修复断开来防止由于配电系统的故障引起的停电、触电、火灾、过热而发生电气事故。
“现有技术4”中公开了如下内容。
为了解决由于过电流继电器的现有技术局限性的正常负载波动引起的继电器误操作问题，当负载发生波动时，判断是否为正常负载波动，并根据负载状态判断继电器是否工作来进行操作，可根据负载状态进行适当的继电器操作，从而可以防止正常增加的负载引起的继电器误操作，并且可以进行稳定可靠的线路保护及系统操作。
发明内容
发明所要解决的问题
但是，如上所述的现有技术存在如下问题：需要通过肉眼检查由于电气设备或电路异常而发生的电弧、电阻增加等，或者由于没有特殊的探测方法，因此，当在诸如埋线等看不到的位置因电弧(连接不良)、电阻增加等而发生过热时，会进行绝缘破坏，由此发生断开、停电、触电、漏电、短路、过热以及火灾，并且必然发生人命及财产损失。
并且存在如下问题：当在配置有多个负载电路的场所及连接区间、每层等单独配置的电线路、分电盘、控制盘等中出现电阻增加、过热、连接不良等异常迹象时，由于找不到故障区间、故障场所及故障位置，会发生电阻增加、过热、连接不良等，从而导致断开、缺相、不平衡、异常电压流入、漏电、接地、短路等，并且发生电气火灾、触电或者电气设备被烧坏或误操作或者瘫痪，从而发生人命及财产损失以及供电被中断。
并且，现有技术3存在如下问题：为了减小单相电源的电位差，需要使用变压器来通过电磁感应向电源侧供电，因而尽管安全，但需要使变压器的容量大于或等于负载容量，或者当设置有多个负载时，需要计算将多个负载全部加起来的总负载容量来设计变压器容量，若电源侧变压器发生故障，则所有负载的供电被中断，需要过多的产品制造成本及安装施工费用、安装面积等，并且实际上难以将其适用于引入与地面之间的电位差为220V的现有电线路的韩国低压用户。
因此，需要一种如下的配电系统：根据在作为三相或单相电气设备的配电系统、变压器、配电盘(电动机控制中心盘)、控制盘、分电盘、不间断电源装置(UPS)、应急电源设备(发电机等)、插座等供给的电源线路(电力线、母线槽等)以及配电系统(电气设备)自身发生的电弧、电阻增加、断开、缺相、电力不平衡、连接不良、错误接线、漏电、短路等电源故障迹象所发生的区间、场所、位置，进行立即报警(通知)、切断、通过修复供给正常电源。因此，为了解决如上所述的现有配电系统中发生的诸多问题，本发明提出如下的配电系统：当在三相四线式(R、S、T、N)或三相三线式(R、S、T)或单相二线式(RN、SN、TN)等上述电气设备中，当由负载供电的母线槽、电源线及配电系统自身发生电弧、电阻增加、断开、缺相、电力不平衡、连接不良、错误接线、漏电、短路等时，对这些电源异常的发生进行立即报警、切断、实时修复、通知及控制，从而防止由于作为电气设备的配电系统的烧坏、功能瘫痪及触电、火灾、停电等电气事故而发生大规模社会灾难，并且可以进行探测(监视)、切断、通知(报警)、修复、控制而不受负载容量的限制。
用于解决问题的方案
用于解决上述问题的本发明一优选实施例的“万能探测及修复电气故障的配电系统”的特征在于，具有如下特征。
包括探测/修复器，上述探测/修复器具有至少一个电源侧探测/修复器和负载侧探测/修复器，上述电源侧探测/修复器与连接有电气设备(例如，配电系统、变压器、不间断电源装置(UPS)、应急电源装置(发电机、充电器等)、配电盘、控制盘、分电盘、电动机控制中心(MCC)盘、断路器、插座、电线路、母线槽等))的电力线和中性线的电源侧并联连接，上述负载侧探测/修复器与负载侧(上述电力线和中性线连接到负载)并联连接，或者上述电力线和中性线连接的负载设备(例如，电气设备、家用电器、电灯(照明)、防灾设备、通信设备、环境设备等)中的一种以上的上述负载设备与上述负载侧探测/修复器联接设置，当在上述电气设备、上述电力线、上述中性线、上述电源侧探测/修复器中的一种由于电弧、电阻增加、断开、缺相、电力不平衡(异常电压、异常电流)、连接不良、错误接线、漏电、短路而发生电气故障时，上述探测/修复器根据发生上述电气故障的故障区间、故障场所、故障电路的位置进行探测，来对上述电气故障的发生位置实施探测(监视)、修复、切断，报警、通知(有线或无线)、监视、控制(远程)中的至少一种。
上述中，上述探测/修复器的特征在于，包括作为如下线圈的绕组。
当作为上述电气设备的配电系统为三相时，上述探测/修复器包括作为第一支腿、第二支腿、第三支腿的铁芯和作为线圈的第一绕组、第二绕组、第三绕组，在上述第一支腿缠绕有上述第一绕组，在上述第二支腿缠绕有上述第二绕组，在上述第三支腿缠绕有上述第三绕组，且进行Y形接线并将公共线(Common)配置为中性点，上述第一绕组、上述第二绕组、上述第三绕组的一端与上述电力线并联连接，上述中性点与地面、中性线、第一中性点、第二中性点、故障检测器中的一种以上联接来探测、切断或修复上述电气设备的上述电气故障，上述电源侧探测/修复器能够具有初级线圈，当具有上述初级线圈时，在上述电力线和上述中性点输出用于供给单相二线式、三相三线式、三相四线式的电源，单相供给电源能够降低地面电压来将其输出；
当上述配电系统为单相时，上述探测/修复器包括作为第一支腿的铁芯和作为线圈的第一绕组，在上述第一支腿缠绕有上述第一绕组，上述第一绕组的一端与上述电力线并联连接，另一端与上述中性线并联连接，在上述第一绕组的上述一端与上述另一端之间配置作为抽头或公共线(Common)的中性点，上述中性点通过与中性线、第一中性点、第二中性点、故障检测器中的一种以上联接来探测、切断或修复上述电气设备的电气故障，上述探测/修复器能够具有初级线圈，当具有上述初级线圈时，在上述电力线和上述中性线输出单相电源，通过降低单相电源的电位差来将其供给到负载，或者供电以防止在上述单相电源产生地面电压，从而防止漏电、触电、火灾。
上述中，上述探测/修复器的特征在于，包括作为如下线圈的绕组。
当配电系统为三相时，电源侧探测/修复器或负载侧探测/修复器包括作为第一支腿、第二支腿、第三支腿的铁芯和作为线圈的第一绕组、第二绕组、第三绕组，在上述第一支腿缠绕有上述第一绕组和上述第二绕组，在上述第二支腿缠绕有上述第二绕组，在上述第三支腿缠绕有上述第三绕组和上述第二绕组，上述第一绕组、上述第二绕组、上述第三绕组的一端的与设置在电气设备的电力线并联连接，上述第一绕组、上述第二绕组、上述第三绕组的另一端通过公共线(Common)连接来构成中性点，上述中性点与地面、中性线、第一中性点、第二中性点、故障检测器中的一种以上联接来探测、切断或修复上述电气设备的电气故障；
当上述配电系统为单相时，电源侧探测/修复器或负载侧探测/修复器包括作为第一支腿的铁芯和作为线圈的第一绕组，在上述第一支腿缠绕有上述第一绕组，上述第一绕组的一端与设置在电气设备的电力线并联连接，另一端与中性线并联连接，在上述第一绕组的上述一端与上述另一端之间配置作为抽头或公共线(Common)的中性点，上述中性点通过与中性线、第一中性点、第二中性点、故障检测器中的一种以上联接来探测、切断或修复上述电气设备的电气故障。
上述中，上述探测/修复器的特征在于，包括作为如下线圈的绕组。
当配电系统为三相时，电源侧探测/修复器或负载侧探测/修复器包括作为第一支腿、第二支腿、第三支腿的铁芯和作为线圈的第一绕组、第二绕组、第三绕组，在上述第一支腿正向缠绕有上述第一绕组且反向缠绕有上述第二绕组，在上述第二支腿正向缠绕有上述第二绕组，在上述第三支腿正向缠绕有上述第三绕组且反向缠绕有上述第二绕组，上述第一绕组、上述第二绕组、上述第三绕组的一端与设置在电气设备的电力线并联连接，上述第一绕组、上述第二绕组、上述第三绕组的另一端通过公共线(Common)连接来构成中性点，上述中性点与地面、中性线、第一中性点、第二中性点、故障检测器中的一种以上联接来探测、切断或修复上述电气设备的电气故障；
当上述配电系统为单相时，电源侧探测/修复器或负载侧探测/修复器包括作为作为第一支腿的铁芯和作为线圈的第一绕组、第二绕组，在上述第一支腿缠绕有上述第一绕组和上述第二绕组，上述第一绕组的一端(﹢)与设置在电气设备的电力线并联连接，上述第二绕组的另一端(﹣)与中性线并联连接，上述第一绕组的另一端(﹣)和上述第二绕组的一端(﹢)通过相互连接来构成作为公共线(Common)的中性点，上述中性点与中性线、第一中性点、第二中性点、故障检测器中的一种以上联接来探测、切断或修复上述电气设备的电气故障。
上述中，上述探测/修复器的特征如下。
当配电系统为三相时，电源侧探测/修复器或负载侧探测/修复器包括作为第一支腿、第二支腿、第三支腿的铁芯和作为线圈的第一绕组、第二绕组、第三绕组，在上述第一支腿缠绕有上述第一绕组和上述第二绕组，在上述第二支腿缠绕有上述第二绕组，在上述第三支腿缠绕有上述第三绕组和上述第二绕组，上述第一绕组、上述第二绕组、上述第三绕组的一端与设置在电气设备的电力线并联连接，上述第一绕组、上述第二绕组、上述第三绕组的另一端通过公共线连接来构成中性点，上述中性点与地面、中性线、第一中性点、第二中性点、故障检测器中的一种以上联接，在上述电源侧探测/修复器与负载侧探测/修复器之间、或作为主变压器的上述电气设备与上述负载侧探测修复器之间设置有断路器；
当上述配电系统为单相时，电源侧探测/修复器或负载侧探测/修复器包括作为第一支腿的铁芯和作为线圈的第一绕组，在上述第一支腿缠绕有上述第一绕组，上述第一绕组的一端与设置在电气设备的电力线并联连接，另一端与中性线并联连接，在上述第一绕组的上述一端与上述另一端之间配置作为抽头或公共线的中性点，上述中性点与中性线、第一中性点、第二中性点、故障检测器中的一种以上联接，在电源侧探测/修复器与负载侧探测/修复器之间设置有断路器。
上述中，上述探测/修复器的特征在于，包括作为如下线圈的绕组。
当配电系统为三相时，电源侧探测/修复器或负载侧探测/修复器包括作为第一支腿、第二支腿、第三支腿的铁芯和作为线圈的第一绕组、第二绕组、第三绕组，在上述第一支腿正向缠绕有上述第一绕组且反向缠绕有上述第二绕组，在上述第二支腿正向缠绕有上述第二绕组，在上述第三支腿正向缠绕有上述第三绕组且反向缠绕有上述第二绕组，上述第一绕组、上述第二绕组、上述第三绕组的一端与设置在电气设备的电力线并联连接，上述第一绕组、上述第二绕组、上述第三绕组的另一端通过公共线连接来构成中性点，上述中性点与地面、中性线、第一中性点、第二中性点、故障检测器中的一种以上联接，分为三个来分别缠绕在上述第一支腿、上述第二支腿、上述第三支腿的上述第二绕组的线圈电压比为上述第一绕组和上述第三绕组电压比的1/2；
当上述配电系统为单相时，电源侧或负载侧探测/修复器包括作为第一支腿的铁芯和作为线圈的第一绕组，在上述第一支腿缠绕有上述第一绕组，上述第一绕组的一端与设置在电气设备的电力线并联连接，另一端与中性线并联连接，在上述第一绕组的上述一端与上述另一端之间配置作为公共线(common)的中性点，上述中性点与中性线、第一中性点、第二中性点、故障检测器中的一种以上联接，当上述电气设备发生电气故障时，输出对应的电压、电流。
上述中，上述探测/修复器的特征如下。
在上述电源侧探测/修复器设置第一中性点，在上述负载侧探测/修复器设置第二中性点，当发生上述电气故障时，通过在上述电气设备的中性线、上述电源侧探测/修复器的第一中性点、上述负载侧探测/修复器的第二中性点中的任意两处产生电位差，或者连接上述中性线、上述第一中性点、上述第二中性点中的任意两处来产生电流，或者使得在上述电气设备与上述负载侧探测/修复器之间连接的上述电力线或在上述电源侧探测/修复器与上述负载侧探测/修复器之间连接的上述电力线中流动的电流不平衡地产生，来使上述故障检测器执行检测、探测、切断、报警、修复中的一种以上。
上述中，上述探测/修复器的特征如下。
当在上述电气设备或上述电力线或上述中性线或上述电源侧探测/修复器中发生上述电气故障时，根据上述电气故障的类型、故障状态、故障程度、负载容量，在上述探测/修复器的中性点发生的故障补充电力(电压、电流)的大小发生变化。
上述中，上述探测/修复器的特征如下。
分别设置在与多个上述电气设备连接的电力线、或者设置在每个区间、或者设置在每个场所、或者与每个上述电气设备联接设置，能够基于上述探测/修复器的设置区间、场所及设施位置来限定探测或修复范围，或者在上述探测/修复器的设施位置探测修复设置于上述电气设备的主变压器为止的上述电气故障。
上述中，上述探测/修复器的特征如下。
当在上述电气设备(例如，配电系统、变压器、不间断电源装置(UPS)、应急电源装置(发电机、充电器等)、配电盘、控制盘、分电盘、电动机控制中心盘、断路器、插座、电线路等))或电源侧探测/修复器由于雷电、短路、接地、器材烧坏、保险丝断开而从上述电气设备通过电力线流入的电源发生R相、S相、T相或中性线N的电阻增加、或者发生电弧、或者断开，或者由于缺相而发生电气故障时，上述探测/修复器对此进行探测或修复，并向上述负载供给正常电源。
上述中，上述探测/修复器的特征如下。
上述电源侧或负载侧探测/修复器并联连接设置于上述电力线，而不受负载容量的限制，并且与上述探测/修复器的故障无关地、不断地向上述电气设备供电，当上述探测修复器由于线圈断开、电阻增加、发生电弧、错误接线、发生异常电压、漏电、绝缘劣化而发生自身故障时，进行探测、报警、切断、控制。
上述中，上述探测/修复器的特征在于，包括电感器或电子元件。
与用于连接单相或三相电源和负载之间的电力线和中性线电气和电子地并联连接的上述探测/修复器不受上述负载容量的限制，而通过上述电感器或电子元件在电源侧连接配置第一中性点以及在负载侧连接配置第二中性点，当发生上述电气故障时，上述电感器或电子元件通过在上述第一中性点和第二中性点产生电压或电流，或者在上述中性点和中性线产生电压或电流来立即切断上述电气故障，或通过故障检测器进行探测。
上述中，上述电子元件的特征如下。
上述电子元件为电阻器(resistance)、电容器(capacitor)、变阻器(varistor)、硅(silicon)、锗(germanium)、碳(carbon)、线圈(coil)、集成电路(integrated circuit)、继电器、固态继电器(SSR)或跳闸线圈。
上述中，上述故障检测器的特征如下。
通过检测第一中性点、第二中性点、中性线、地面中的任意两处电压，或者连接上述任意两处并检测电流，来探测在发生上述电气故障时发生的产生电信号，当探测到产生上述电气故障时，通过警报发生器进行报警，或者通过断路器进行切断，或者通过控制器进行控制，或者通过上述电源侧探测/修复器或负载侧探测/修复器修复为正常电源。
上述中，上述故障检测器的特征如下。
上述故障检测器为电子继电器(SSR)、零相变流器、电压探测器、电流探测器、继电器、跳闸线圈、漏电断路器中的一种以上，以检测从上述中性点或电力线输出的故障发生电信号。
上述中，上述探测/修复器的特征如下。
根据与上述电力线连接的上述电气设备的容量、功能、设施位置、设置数量分割上述探测/修复器来构成和连接电路，当正常运行时，对分割区间的电流进行探测以防止误操作，当发生上述电气故障时，通过在所要掌握上述电气设备的故障区间、故障场所、故障位置的位置连接上述探测修复器而在中性点产生电信号，以能够指出故障电气设备。
上述中，上述电源侧探测/修复器的特征如下。
与三相四线式上述电气设备连接来在供给单相电源时去除中性线，通过供电来切断由非线性单相负载经中性线流入上述电气设备的零谐波(zero harmonic)及噪声，当电源侧中性线断开时，防止不平衡过电压的流入，当供给单相电源时，通过一同使用三相电源来解决由单相负载引起的三相不平衡、并防止由此引起的系统的误操作及电气设备烧坏、过热、火灾。
上述中，上述“万能探测及修复电气故障的配电系统”的特征在于，包括：
电源侧探测/修复器，具有第一中性点，用于使上述中性点与设置在上述电气设备的中性线连接，或者与负载侧探测/修复器的第二中性点连接；负载侧探测/修复器，具有上述第二中性点，通过使上述中性点与上述电源侧探测/修复器的第一中性点或设置在上述电气设备的中性线连接来切断或探测或修复电源侧电气故障；故障检测器，上述负载侧探测/修复器根据上述电气设备的设置位置联接设置，或者在每层或每个电气设备设置有一个以上，当发生故障时，区分区间、场所、电路位置，通过对区分区间、场所、位置的电力线或中性点的输入输出电流进行分离并检测，或者对上述中性点和中性线或中性点和中性点的电压或电流进行分离并探测来报警或切断，或者将检测到的故障检测值以及自身位置传递到控制器；控制器，对由上述故障检测器提供的检测值与设定值进行比较，当判断为故障时，进行与故障位置对应的报警、切断、修复、通知、监视、控制，或者与远程测控终端(RTU)通信模块联接控制；警报发生器，根据从上述故障检测器或控制器接收的警报信号发生警报；警报解除输入部，用于解除上述警报发生器的警报指令；以及断路器，根据上述故障检测器或控制器的切断信号切断故障电源。
并且，根据用于解决上述问题的本发明的另一方面，提供万能探测及修复电气故障的配电系统的施工方法，该方法的特征在于，包括：
与设置在多个电气设备的电力线的电源侧并联连接的电源侧探测/修复器设置有第一中性点，与上述电力线的负载侧连接的负载侧探测/修复器设置有第二中性点，根据上述电气设备的设施场所、设施区间、电路位置、设备的功能，将上述探测/修复器中的至少两个与上述电气设备联接设置来设置探测/修复器的步骤；使上述电源侧探测/修复器的第一中性点与上述负载侧探测/修复器的第二中性点连接，或者使上述电源侧探测/修复器的第一中性点与上述电气设备的中性线连接，或者使上述电气设备的中性线与上述负载侧探测/修复器的第二中性点连接，当发生上述电气故障时，上述探测/修复器在上述中性点产生电压或电流，并且为了切断或探测多个上述电气设备、上述电源侧探测/修复器、上述负载侧探测/修复器中的电力线或中性点连接的任意两处之间的电气故障，在上述电力线设置漏电断路器，或者设置故障检测器来配置探测/修复配电系统的步骤；以及在上述探测/修复配电系统中，设置控制器，以便当上述故障检测器在电力线和中性线相连接的上述电气设备、或上述探测/修复器、或电力线、或中性线中发生上述电气故障时进行探测，并将故障区间、故障场所、故障位置传递到上述控制器时，上述控制器与设定值进行比较判断来实施修复、切断、报警、通知、控制中的一种以上的步骤。
发明效果
根据本发明，当从作为单相二线式或三相三线式或三相四线式电气设备的主变压器、配电盘、不间断电源装置(UPS)、应急电源装置(发电机等)分电盘、控制盘、插座等接收电源的电力线发生电气故障时，根据故障电气设备的设施区间、场所、位置进行立即切断、位置探测、修复为正常电力以及报警，从而可以防止由于电气故障而引起的各种事故的发生，并且即使不查找和检验故障场所也可以立即修理。由此，可以防止由于电阻增加、电弧、缺相、断开、接触不良、漏电、半断开、不平衡等而引起的电气故障，因而导致的电气设备误操作、设备烧坏、设备瘫痪、电气火灾等而发生的触电等人命事故。
并且，通过实时通知(报警)或控制在从上述电气设备接收电源的电气设备自身或本系统自身中由于漏电、断开、电阻增加、电弧、缺相、接触不良、半断开、不平衡等而引起的电气故障，从而可以快速维修电气故障来防止事故的蔓延。
并且，通过分割每个电气设备来分别进行探测，以防止由于从上述电力系统接收电源的多个电气设备中流动的正常电流集合而导致误操作，从而通过分散探测电流来防止故障探测的误操作，并立即确认位于其他场所的电气设备的故障位置来对故障进行快速应对，由此可以设置预防由于电气故障而导致电气设备瘫痪或发生触电及火灾事故的安全的配电系统。
并且，在不受电气设备及负载容量的限制的情况下通过与电力线并联连接，来构成电源侧探测/修复器和负载侧探测/修复器，可以对电气故障进行探测，即使在修复电气故障的情况下，也安装成不受将多个负载相加的负载的总容量的限制，而与重要负载容量相应地仅修复重要负载，从而节约产品的成本和设施面积，通过使从电力系统供给的电力线与上述电气设备或上述负载串联连接来供电，具有即使在上述探测/修复器发生故障时，也可以向上述电气设备及上述负载稳定地供电的效果。
并且，当三相四线式系统供给单相电源时，可以一同使用R、S、T(三相)相位的电流来向负载供电，从而可以防止在电源侧发生相的不平衡的同时可降低单相电源的电位差来供电，可以通过完全防止产生单相电源的地面电位来向负载供电，当发生电气故障时，还具有可以探测、切断、修复、报警、通知、控制故障电气的效果。
附图说明
图1是与作为现有电气设备的配电系统相连接的电气设备的一例结构图。
图2是本发明优选实施例的用于探测和修复所有电气故障的配电系统200的结构图。
图3是在单相二线式使用电源时的图2的实施例的电路图。
图4是图3的变形实施例，是构成多个负载电路时的图2的实施例的电路图。
图5是在三相三线式电源的情况下根据场所构成多个负载电路时的图2的实施例的电路图。
图6是在三相四线式电源的情况下根据场所及电流分割构成多个负载电路时的图2的实施例的电路图。
图7是在根据单相或三相电线路的区间构成时的图2的实施例的电路图。
图8是电源线路中单线的电阻增加时修复供给的补充电流的计算表。
图9是用于说明在三相三线式或三相四线式系统断开时的电源侧探测/修复器的电力修复原理(顺序)的探测/修复器的电路图和向量图。
向量图241-a是电源侧探测/修复器240-a的正常电源输入时的相位向量图。
向量图242是输入电源的R相断开、缺相时的修复顺序向量图。
向量图243是输入电源的S相断开、缺相时的修复顺序向量图。
向量图244是输入电源的T相断开、缺相时的修复顺序向量图。
图10是电源侧探测/修复器的各种实施例的电路图。
图11是负载侧探测/修复器的各种实施例的电路图。
图12是为了防止单相供给电源线路R1、R2中发生地面电压而将电源侧探测/修复器配置为绝缘变压器、并且可以在负载侧进行电气故障的探测及修复的实施例的电路图。
图13是可以根据负载的类型实施的各种实施例的结构图。
具体实施方式
本发明的“万能探测及修复电气故障的配电系统”可以包括根据电气设备的设施位置、设置场所、设施区间进行联接设置的电源侧探测/修复器和负载侧探测/修复器中的一个以上，其中，电源侧探测/修复器具有第一中性点，用于使该中性点与连接在电气设备的中性线N连接或者与负载侧探测/修复器的第二中性点相连接；负载侧探测/修复器具有第二中性点，通过使该中性点与连接在电气设备的中性线N相连接或者与上述电源侧探测/修复器的第一中性点相连接，通过实时探测电源侧电气故障，来产生故障补充电力，并且上述配电系统包括：故障检测器，通过检测上述电源侧探测/修复器与负载侧探测/修复器、或电气设备与连接有负载侧探测/修复器的电力线或中性点之间电流，或者检测上述中性点与中性点、或中性点与中性线之间的电压，来进行报警或切断，或将检测到的故障检测值和自身位置传递给控制器；控制器，对由上述故障检测器提供的检测值与基准设定值进行比较，当判断为故障时，发出警报，或切断电源，或显示故障区间及位置，或将其传递给通信模块以通过有线或无线通知故障状况，或者在接收到警报解除信号时解除警报；警报发生器，根据从上述故障检测器或控制器接收的警报信号发生警报；警报解除输入部，用于解除上述警报发生器的警报指令；以及断路器，根据上述探测/修复器或上述故障检测器或上述控制器的切断信号切断故障电源，将参照附图进行详细说明。
图2是本发明一优选实施例的配电系统200的结构图，包括以下组件。
电源侧探测/修复器240，其与作为现有的单相或多相多线式(例如，单相二线式、单相三线式、三相三线式、三相四线式等)电气设备的配电系统(例如，图1、图2的100)中设置的电气设备(例如，与图1、图2的300、400、500、600、700、800)的电力线并联连接。其自身具有中性点(第一中性点)而与上述电气设备的中性线N相连接或与负载侧探测/修复器230的第二中性点N2相连接，从而当在电力线(供电线路、母线槽等)发生电气故障时，起到进行切断、探测或修复等的作用。
并且，负载侧探测/修复器230，其与负载侧电气设备(例如，图2的290、900)的电力线并联连接，其自身具有另一个中性点(第二中性点)，通过将上述第二中性点N2连接在电源侧电气设备的中性线N或电源侧探测/修复器240的第一中性点N1，从而当在电力线发生电气故障时，利用现有漏电断路器270立即切断电源，或者探测/检测上述电气故障来进行切断、报警、通知、修复、控制等。其中，电气故障是指设置于配电系统的电气设备(变压器、发电机、不间断电源装置、配电盘、分电盘、控制盘、开闭器、断路器、电线路、开关、保险丝、端子、插座、母线槽等)或在本配电系统自身发生的电阻增加、电弧、断开、缺相、电力不平衡(异常电压、异常电流)、连接不良、错误接线、漏电、短路等。
故障检测器210，其与负载侧探测/修复器230联动来探测电源侧发生的电气故障。上述故障检测器210检测与上述负载侧探测/修复器230并联连接的主电力线(R、S、T或R、N等)的电流，或者检测与上述负载侧探测/修复器230的第二中性点N2连接的中性线N或与上述第二中性点N2连接的第一中性点N1的电流值，或者从上述第一中性点N1、第二中性点N2、中性线N及地面E中的两处检测电压来立即切断、或修复、或报警、或进行故障通知、或将检测出的故障检测值和自身的位置信息传递到下述控制器220。
警报发生器250，用于通过视觉和/或听觉警报来警报由上述故障检测器210检测或由下述控制器220判断的故障发生及故障区间、场所及故障位置。
警报解除输入器260，通过接收用于解除所发生的警报(例如，当操作警报解除开关时)的信号来发生警报解除信号。
断路器270，根据故障检测器210检测出故障的发生或根据下述控制器220的切断信号，切断配电系统的电源侧和负载侧的电力线和中性线。
控制器220，从上述故障检测器210的输出接收包括故障区间、故障场所、故障位置的故障检测值来判断电气设备的电气故障，从而立即修复故障区间、故障场所、故障位置，或者输出用于使上述警报发生器250或断路器270进行工作的报警或切断信号，并且利用通信模块通过有线或无线将故障状况通知给外部的管理员，或者通过双向通信探测(监视)故障状况并受管理员的控制。
以下，对于图2的每个组件的细节，将参照图3～7以及通过具体实施例进行说明。图3是在单相二线式引入电源时的图2实施例的配电系统200的实施例的电路图。图4是作为单相二线式的图3的变形实施例，是将探测/修复配电系统150的线路根据电气设备的设施场所而配置为多个电路时的图2的实施例的电路图，图5是在三相引入电源的情况下根据电气设备的设施场所而配置为多个电路时的图2的实施例的电路图，图6是在三相四线式引入电源的情况下根据电气设备的设施场所而配置为多个电路时的图2的实施例的电路图。图7是在根据电线路(母线槽等)的设施区间配置为用于探测/修复故障区间的电路时的图2的实施例的配置电路图。
为了从作为电气设备的配电系统(例如，图1的100)的主变压器(main voltagetransformer)(例如，图1、图2的300)、配电盘(例如，图2的400)、控制盘(例如，图2的500)、不间断电源装置(例如，图2的600)、发电机(例如，图2的700)、分电盘(例如，图2的800)等接收电源，电源侧探测/修复器240与上述电气设备的电力线(母线槽等)并联连接，并且自身构成第一中性点N1来在单相二线式(例如，图3)和三相三线式(例如，图5)的情况下与负载侧探测/修复器的第二中性点连接，当上述负载侧探测/修复器230探测、切断、通知上述电气故障时，上述电源侧探测/修复器240以用于探测故障的最低限度的容量构成，从而减少变压器损失、产品成本及设施面积、施工成本(当仅进行探测时，随着负载容量的增加，故障补充电流也如图8所示增加，因而即使探测/修复器的容量减少至最少(5VA程度)，也足以探测故障(15mA以上))。
作为具体例示，在图3中，单相电源侧探测/修复器240-b包括：线圈L1、L2，其与设置于配电系统100的电气设备(例如，300(之间包括400、500、600、700、800)的R(S、T)相和N线单相电源的电力线并联连接；以及第一中性点N1，与负载侧探测/修复器230-b的第二中性点N2连接。上述第一中性点N1形成在串联连接的2个线圈L1和L2的两端之间。实际上，线圈L1和L2为一个线圈，并且可将形成在它们之间的抽头(tap)用作第一中性点N1。在图3实施例的电源侧探测/修复器240-b中，上述线圈L1、L2的两端(一端、另一端)与配电系统100中作为电气设备供给的电源侧电力线(R、N·S、N·T、N)并联连接，在上述线圈L1、L2的一端与另一端之间形成一个中性点(第一中性点)，并使其与负载侧探测/修复器的第二中性点N2连接来构成用于探测或修复电气故障的探测/修复配电系统150。
并且，在图4中，电源侧探测/修复器240-b及负载侧探测/修复器230-b包括与设置在作为配电系统100的电气设备的电力线R相和N线的单相电源并联连接的线圈L1、L2并分别包括中性点N1、N2，并且电源侧探测/修复器240-b的第一中性点N1与根据区间、场所、位置设置于多个电气设备的负载侧探测/修复器230-b的多个第二中性点N2相互串联或并联连接。由此，当发生电气设备的电气故障时，多个上述负载侧探测/修复器230通过探测切断上述故障电气设备的故障区间、故障场所、设施位置，或者可以通知并传递电气故障的发生来对故障区间、故障场所、设施位置进行修复、切断、报警、通知、控制。
并且，在图5的三相三线式引入电源的实施例中，电源侧探测/修复器240-a的结构如下：具有与电力线R、S、T连接的线圈P1、P2、P3，形成该线圈P1、P2、P3的中性点来构成第一中性点N1，生成并设置中性点使其起到与中性线类似的作用。负载侧探测/修复器230-a的配置也与上述电源侧探测/修复器240-a的情况相同，但上述负载侧探测/修复器230-a的中性点由第二中性点N2构成，上述第一中性点N1与上述第二中性点N2相互串联连接，当上述电力线R、S、T发生电气故障时，产生与此对应的故障补充电力(根据现场，也可以使用负载侧探测修复器230-d，上述负载侧探测修复器230-d基于中性点经过所有三相输出电力，以改善不平衡以及抵消高频(噪声))。
另一方面，在三相四线式引入电源的情况下，负载侧探测/修复器230-a以图6所示的方式构成，使得与电力系统100的电力线和中性线连接的电源侧探测/修复器240-a与主变压器300直接连接，而排除电气设备400、500、600、700、800，在三相负载的情况下，第二中性点N2与中性线N连接，当与三相四线式系统中的单相负载连接时，如图12的200-1所示，单相电源供电线R1、R2使用三相电流而供给到单相负载，并与负载侧探测/修复器230-b连接来构成进行探测、修复的探测/修复配电系统150。
对电源侧探测/修复器240全面详细地说明如下：若现有三相四线式R、S、T、N或单相R-N、S-N、T-N配电系统的单相电源电压为220V，则与地面之间的电位差为220V。其中，电源侧探测/修复器240-b并行接收单相(R、N等)220V的电源。负载通过连接电力线来接收单相电源，而与电源侧探测/修复器240-b的输出容量无关。由此，不受电源侧探测/修复器240-b的容量及自身故障的限制，负载接收单相电源，优选地，在接收上述电源侧探测/修复器240-b的电力的线圈LI、L2两端绕组之间设置抽头或第一中性点N1，并将上述中性点N1设置为与负载侧探测/修复器230-b的第二中性点N2在正常状态下彼此之间不产生电位差的方式连接。
这种电源侧探测/修复器240-b并联连接到单相供给电源连接于负载的电力线，当发生与负载连接的电力线或上述电源侧探测/修复器240-b的自身故障或断开、电阻增加等电气故障时，可通过实施探测由于在上述中性点N1与N2相互之间产生电位差而引起的电压、电流的流动，来进行切断或报警或修复，从而可通过探测/修复器240-b、230-b在源头上防止由电气故障引起的电气事故。
以下，对与负载侧连接的负载侧探测/修复器230-b进行说明。
在图3中，负载侧探测/修复器230-b具有如下结构，即，与供给到负载的2线R'、N'(电力线)并联连接来在输入/输出单相电源的每个线圈L1、L2的连接点(或设置在与2线连接的一个线圈L1-L2的两端之间的抽头)形成第二中性点N2，从而在正常状态时与上述电源侧探测/修复器240-b的第一中性点N1连接，以防止产生电位差。
图4的负载侧探测/修复器230-b自身的配置与图3的负载侧探测/修复器230-b类似，但是不同之处在于，多个负载侧探测/修复器230-1、230-2、230-3、230-4在每个负载(例如，电气设备、家用电器等)联接设置电路，并在每个电路设置断路器270来连接，以立即切断故障电路，或者通过探测中性点来通知故障电路的位置，或者由上述负载侧探测/修复器230-b立即修复之后，根据控制信号进行切断、报警、通知、修复维护等。并且，在图4中，一个以上的多个负载侧探测/修复器230-b与主电路(电源侧探测/修复器、断路器、电力线等)并联连接来执行一种冗余功能(Redundancy function)。
然后，作为故障检测器210，使用电流/电压检测器来检测负载侧探测/修复器230-b连接的电力线中流动的电流，或检测第一中性点和第二中性点N2、或中性线与第二中性点之间的电流或电压。在此情况下，当发生电气故障时，若在跳闸线圈进行电压检测，则在因故障发生电压时立即使断路器跳闸，或者当发生故障时，若通过漏电断路器检测电力线的电流，则在与电气故障的发生几乎同时(0.03秒以内)切断电源，控制器(图2的220)对包括由多个故障检测器210检测的故障场所及故障区间的位置的故障检测值与控制器220中预设的设定值进行比较判断，来判断故障位置和故障与否，若判断为故障，则向断路器270输出跳闸信号或通知故障位置。跳闸信号可以被设计为以如图3所示的方式从故障检测器210输出，也可以被设计为从图4的控制器220输出。
另一方面，作为另一实施例，若故障检测器210被实现为固态继电器SSR、零相变流器等，则检测电力线的断开来进行报警或切断，或者可使控制器220判断断开并根据设定值进行控制。
现对使用图3～图4所示的单相电源的配电系统200的作用进行具体说明。
电源侧探测/修复器240-b是由线圈和铁芯构成，上述线圈和铁芯是通过在电源侧电力线(母线槽等)并联连接向负载供给的单相电源(R、N·S、N·T、N)而在单相电源之间输出第一中性点的电感。在上述线圈的绕组两端之间形成第一中性点N1，为了将上述中性点N1连接到第二中性点N2，上述电源侧探测/修复器240-b和负载侧探测/修复器230-b的中性点被配置为以相同的电压比进行绕线，上述第一中性点N1和上述第二中性点N2以等电位连接，从而从上述电源侧探测/修复器240-b输出供给的第一中性点N1与从负载侧探测/修复器230-b输出供给的第二中性点之间在正常状态下没有电位差，因而电流无法流动。其中，电源R、N的线路与负载串联连接，因此向负载正常供电，在此情况下，若位于电源侧探测/修复器240-b及负载侧探测/修复器230-b之间的R相的线路中发生电气故障，则R、N的线路之间会发生不平衡，在第一中性点N1与第二中性点N2之间会发生电位差，因而引起电压或电流流动，上述电源侧探测/修复器240-b和负载侧探测/修复器230-b通过各自的线圈L1、L2使电压异常的线圈与正常电压的线圈相互起到电磁感应作用，从而产生故障补充电力。
其中，若输出约为15mA的用于检测、探测、报警、切断的上述故障补充电流，则可以由故障检测器210来检测，并且可以充分驱动被实现为故障检测器210的漏电断路器、固态继电器SSR、继电器、警报器等。因此，当探测/修复器230、240的容量为5VA～20VA时可以探测故障，根据情况，也可以使用更小的容量，并且也可以通过由电阻(resistance)或电容器(capacitor)等电子元件构成第一中性点和第二中性点并进行连接来实现探测/修复器230、240。
其中，图8为在探测/修复配电系统150的一个线路中增加电阻时根据负载容量计算出故障补充电流的图，将此计算表作为一例，假设R、N的电力线中的R相的线路中电阻增加，当上述电力线的电源为220V且将电源侧探测/修复器240-a的中性点设置于线圈中间时，上述中性点和R的电压值、上述中性点和N的电压值为相同的110V，向线圈两端流入220V。其中，假设负载容量为1000W，则由于负载的电流值为A＝W/V，因而1000/220＝4.545A，若将负载电流值换算为mA，则为4545mA。其中，由于负载电阻R为V/I，因而R＝48.4Ω，在此情况下，假设由于R相的故障导致线路电阻增加0.5Ω，则发生故障的R相的线路电阻约占负载电阻值的1/97，因而线路电阻(0.5Ω)消耗约47mA的电流(或者，由于R相的电阻增加，随着负载侧的电压降低而修复正常电压的同时流动的中性点电流)，与电源侧探测/修复器的第一中性点连接的负载侧探测/修复器的第二中性点在正常状态的线路N线具有110V电位，当在与第二中性点和N线连接的负载侧探测/修复器的线圈L2中感应110V时，缠绕在同一铁芯的线圈L1发生电磁感应，从而向负载供给220V的正常电压，负载侧探测/修复器向由于电阻增加而不平衡的R相负载线路供给约47mA的不足的故障补充电流(若中性线N或R线断开或发生连接不良、异常电压流入等电气故障，则发生不平衡，因而输出补充电流来进行探测或修复，这是通过物理学科证明的自然现象)。
这种使用单相电源的配电系统200包括与探测/修复配电系统150的配电线路的负载侧电力线连接的负载侧探测/修复器230-a。当从上述电力线供给的电源线发生故障时，为了修复、切断、报警、通知上述故障，在负载侧探测/修复器230-a的线圈绕组设置第二中性点N2，并检测该第二中性点N2和设置于电源侧探测/修复器240-a的第一中性点N的电压，或者将上述第二中性点N2与设置在上述电源侧探测/修复器240-a的第一中性点N电连接并检测电流。由此，当单相二线式电力线发生电阻增加、电弧、断开、接触不良、半断开时，可以实时探测或修复。
并且，与上述电源侧探测/修复器240-b的第一中性点N1电连接的上述负载侧探测/修复器230-b的第二中性点N2在单相三线式中成为中性线，当在单相三线式中电源侧发生断开时，会立即报警或切断或修复。若将与上述第一中性点N1电连接的第二中性点N2也用于单相二线式系统，则当电源线路断开时，会起到备用线路的作用，当负载侧发生短路时，短路电流会分散流动，从而可以提高系统的可靠性。
另一方面，对上述负载侧探测/修复器230-b说明如下，负载侧探测/修复器230也在与供给电源的电力线并联连接的输入/输出线圈的两端之间形成第二中性点N2，检测该第二中性点N2和设置于上述电源侧探测/修复器240的第一中性点N1的电压，或者将上述第二中性点N2连接到上述电源侧探测/修复器240的第一中性点N1。由此，当在探测/修复配电系统150的电线路(R、N等)中发生电阻增加、电弧、断开、接触不良、半断开、漏电、异常电压流入等时，利用第二中性点N2进行操作，以便可以对其进行报警或切断或实时修复。
其中，观察上述电力线中单相二线式R断开时的修复过程。当在电源侧电线路R断开时，仅保留电线路N线一条线，并且上述电线路N和第一中性点N1向负载侧探测/修复器230-b的线圈L2供电。该线圈L2联接到与负载侧探测/修复器230-b的第二中性点N2所连接的第一中性点N1，使得负载侧探测/修复器230-b的线圈L1电磁感应，并修复单相二线式电源。当上述电线路N断开时，在探测/修复配电系统150中仅存在一条电线路R线，并且现有电线路R和第一中性点N1向负载侧探测/修复器230-b的线圈L1供电，该线圈L1联接到与负载侧探测/修复器230-b的第二中性点N2所连接的第一中性点N1，使得设置于负载侧探测/修复器230-b的线圈L2电磁感应，并修复单相二线式电源。即使在电阻增加、连接不良(电弧)、半断开等电气故障的情况下，出于相同的原因，也会修复成实时正常电压。
并且，观察图10所示的电源侧探测/修复器240的各种实施例中的单相用电源侧探测/修复器(例如，图10的240-f)，即使使用绝缘变压器(初级线圈和次级线圈绝缘并单独缠绕)也能如图12的200-2那样构成，若想要将上述电源侧探测/修复器240-f设置于探测、修复电路，电源侧探测/修复器240-f的输出容量应大于对连接到电源侧探测/修复器240-f的负载数量进行加和的总容量，或者需要将相同容量的电源侧探测/修复器240-f设置于电源侧，并且在负载侧以与探测或修复功能的容量相匹配的方式设置负载侧探测/修复器230-b，进而使上述电源侧探测/修复器240-f的第一中性点N1和上述负载侧探测/修复器230-b的第二中性点N2相互连接，通过电源侧电力线将电源侧探测/修复器240-f的初级线圈R、N串联连接到电源，从电源侧探测/修复器240-f的次级线圈L1、L2的输出电力线R1、R2向负载设备供电，并将负载侧探测/修复器230-b的线圈R1、R2与上述电力线R1、R2并联连接(针对使用绝缘变压器进行修复或切断的内容，在现有技术文献授权专利公报中对现有技术3进行了详细描述)。
其中，若将作为上述电源侧探测/修复器240-f的次级线圈的第一中性点N1接地或连接到中性线，则向负载供电源的上述电力线R1、R2与地面之间的电位差比现有的单相线路的电位差低，若将从上述电源侧探测/修复器240-f的次级线圈L1、L2引出的第一中性点N1不与地面或电源侧中性线连接，而是仅连接到负载侧探测/修复器230-b的第二中性点来向负载供电，则地面与上述电源侧探测/修复器240-f的次级线圈电路L1、L2之间没有电流循环通道，因此次级线圈电路L1、L2与地面无法产生电位。由此，从根本上防止由于漏电引起的漏电、触电、火灾发生，当发生电气故障时，通过在负载侧探测/修复器230-b起作用来探测并检测上述电气故障，或者实时修复来应对电气故障。
并且，当在上述探测/修复配电系统150的电力线(R、N等)发生漏电(接地)时，由于泄漏电流仅在漏电的电路中流动，因此可以通过现有方法(漏电断路器等)进行监视，并且由于泄漏电流通过负载侧探测/修复器230-b的修复电力供给，因此可通过零相变流器来监视负载侧探测/修复器230-b的输入/输出线路，或者可通过零相变流器来监视N1线路来检测泄漏电流，上述N1线路为与作为负载侧探测/修复器230-b的第二中性点的N2端子连接的第一中性点。或者，也可以采用不连接负载侧探测/修复器230-b的N2端子和电源侧探测/修复器240-b的N1线路而通过电压检测电气故障的方法。
其中，若在没有用电线连接负载侧探测/修复器230-b的N2端子和N1端子的情况下在两个端子中检测电压，则即使在断开、接触不良、半断开、不平衡的情况下，也可以在上述N2端子和N1端子中检测电压，因此当在上述N2端子和N1端子中检测到电压时，立即连接两个端子来进行修复，或者立即切断、报警，或者向控制器220传递检测值。上述控制器220可通过与预先指定的设定值进行比较判断来进行切断或通知(报警)、修复。若在线路R或N中未检测到泄漏电流而在上述N2端子和N1端子检测到电压，则判断为发生电阻增加、电弧、断开、接触不良、半断开、不平衡，控制器220通过使上述N2端子与N1端子连接来立即修复，或者起到传递电信号的功能，使得断路器或警报器或通信模块进行工作(其中，当电阻增加、断开、连接不良时，在R、N线路没有泄漏电流的状态下，若电阻略微增加，则故障补充电流少，当断开时，将220V以110V供给，因此流动的故障补充电流为在负载中流动的正常电流的两倍，当连接不良及半断开时，故障补充电流根据负载容量和连接状态不规则地流动，因而若将其适用于设定值来进行编程，则还可以知晓发生的电气故障为何种故障)。
在此将参照图5～图6来对三相四线式电源时的断开及缺相修复进行说明。在图5及图6中，电源侧探测/修复器240-a具有作为线圈的绕组P1、P2、P3和作为铁芯的支腿120、130、140，其中，缠绕于第一支腿120的第一绕组P1和缠绕于第三支腿140的第三绕组P3以1：1的电压比缠绕，第二绕组P2中将具有上述第一绕组和上述第三绕组的电压比的1/2电压比的3个线圈绕组分别缠绕于第一支腿、第二支腿、第三支腿，并且可以看到与电力线R、S、T(向负载供给三相电源)并联连接来输出第一中性点N1的中性点和与该中性点连接的负载侧探测/修复器230-a的第二中性点N2。
图10示出电源侧探测/修复器240的各种实施例。240-a示出图5及图6的三相三线式和用于三相四线式系统的电源侧探测/修复器；240-b示出图3的电源侧探测/修复器240的另一实施例，具有用于单相(二线式、三线式)的结构，表示电源侧探测/修复器240的另一实施例；240-c示出如下的电源侧探测/修复器240，即，用于三相三线式和三相四线式系统，并且在三相电源的情况下，在电源侧与地面(中性线)和等电位类似地生成并保持第一中性点，若发生电气故障(断开、缺相、异常电压、错误接线等)，则将设置的第一中性点(等电位)的位置移动到与地面(中性线)具有电位差；240-d示出如下的电源侧探测/修复器240，即，与三相四线式电源系统连接，当发生电源侧电气故障(断开、缺相、异常电压、错误接线等)时可以修复，通过降低向负载供给的单相电源R1、R2·S1、S2·T1、T2的电位差来供给，若单相负载用于一相(一个电路)，则允许共同使用三相电流来解除不平衡；240-e示出如下的在普通的Y形接线电路附加线圈的电源侧探测/修复器240，即，与三相四线式电源系统连接，可通过降低向负载供给的单相电源R1、R2·S1、S2·T1、T2的电位差来供给。
图11示出负载侧探测/修复器230、240的各种实施例。230-a示出用于三相三线式和三相四线式系统的负载侧探测修复器；230-b示出图3的负载侧探测/修复器230的另一实施例，具有用于单相(二线式、三线式)的结构；230-c示出负载侧探测修复器230，其从负载侧探测/修复器(例如，图11的230-c)变压为低电压用，以通过从初级线圈接收常用电力来探测故障，并将其从次级线圈以低电压供给给电子电路等；负载侧探测修复器230-d表示用于如下情况的负载侧探测修复器230，即，其需要使在三相三线式或三相四线式的非线性负载设备中产生并向中性点流入的谐波、噪声经过三相的相位来抵消，并且将不平衡校正为平衡方向的情况。
图9中示出了电源侧探测/修复器240-a的正常状态的向量图241-a以及在断开、缺相时的修复向量图242、243、244。将参照图9来对修复进行说明。向量图243-a是输入S相消失的状态下的向量图。当输入S相消失时，线圈绕组P2(P2-1、P2-2、P2-3)的电源消失，而仅向彼此保持120度相位角的输入R相、输入T相和中性线N输入电源，向另一端与中性线N连接的绕组(线圈)P1的一端投入输入R相的电压，并且在绕组P2-1中，基于中性点，与在上述绕组P1中感应的电压和相位相反180度方向上的相电压通过电磁感应产生在绕组P2-1，从而出现243-a状态的相位向量，其中上述绕组P2-1在与第一支腿120(其为缠绕有上述绕组P1的铁芯)相同的支腿120沿着与上述绕组P1相反的方向缠绕而成。另一方面，若与上述输入R相的120度相位差和投入电压为三相380V，则具有380V电位差及与中性线N具有220V电位差及位置的上述输入T相连接到绕组P3(其另一端与中性线连接)的一端来接收电源，并且在绕组P2-2中，基于另一端与上述中性点N连接的P2-1的一端，与在上述绕组P3中感应的电压和相位相反180度方向上的相电压通过电磁感应产生在绕组P2-2，从而出现243-b状态的相位向量，其中上述绕组P2-2在与缠绕有上述绕组P3的第三支腿140相同的支腿140沿着与上述绕组P3的相反的方向缠绕而成。另一方面，在缠绕于第二支腿的绕组P2-3中，在第一支腿120和上述第三支腿140中电磁感应的相位R、T的磁通相加而在第二支腿形成S相位的磁通，在上述绕组P2-3中感应出243-c状态的S相的电压。其中，绕组P2-1的另一端连接到中性点，绕组P2-1的一端和绕组P2-2的另一端通过反向V接线连接，P2-3的另一端以Y形接线的形态连接到P2-2的一端，在P2-3的一端产生已消失的电源输入S相，从而如243-c所示修复输入S相。
并且，如图9的向量图244-a所示，当T相断开并消失时，只有输入R相、输入S及中性线N电源输入到线圈绕组P1、P2，从而绕组P2-1上形成并出现与P1相反方向的相电压，其中绕组P2-1在与线圈绕组P1相同的支腿120上反向缠绕且其另一端连接到中性点或中性线N。并且，若输入到上述线圈绕组P2-3的上述S相与上述R相保持120度的相位角和380V的电位且在与中性线保持220V电位的位置，向上述线圈绕组P2-3的一端投入S相的电压，则S相的相位形成在上述线圈绕组P2-3。在此情况下，如244-b所示，在线圈绕组P2-2中感应出T相的相电压，其中上述线圈绕组P2-2连接在线圈绕组P2-3的另一端与缠绕的线圈绕组P2-1的一端之间并缠绕在第三支腿上，并且在第三支腿一同缠绕的线圈绕组P3被电磁感应，如244-c所示，T相的相电压被修复而出现上述线圈绕组P3。同样，如向量图242-a所示，当输入R相断开并消失时，通过输入T相的线圈P3，在线圈P2-2(其缠绕在与线圈P3相同的第三支腿140)感应出与线圈P3相同相位的电压，若上述S相与上述T相保持120度的相位角度和380V的电位且在与中性线保持220V电位的位置，向上述线圈绕组P2-3的一端投入S相的电压，则S相的相位形成在上述线圈绕组P2-3。在此情况下，如图242-b所示，在另一端连接到中性线且一端连接到线圈绕组P2-2的线圈绕组P2-1中感应出R相位的电压，最终，在第一支腿上沿着与线圈绕组P2-1相同的第一支腿120反向缠绕的线圈绕组P1上，也形成与线圈绕组P2-1中感应的R相位的电压相反的电压，成为如图242-c所示，输入R相最终修复至原始状态。
并且，如上所述，可以在负载侧探测/修复器230的中性点N2设置故障检测器210来探测电阻增加、电弧、断开、漏电、接触不良、半断开等电气故障的发生，当探测时，可以报警或切断该电气故障，或者传递到控制器220或计算机中心管理系统(CCMS)280来进行修复，或者远程切断故障电气，或者通过有线或无线通知外部来报警。或者可以仅使用故障检测器210进行切断或报警而无需控制器220。
对在没有上述控制器220的情况下进行的切断或报警详细说明如下：当发生电阻增加、电弧、断开、接触不良、半断开等电气故障时，在设置于负载侧探测/修复器230的第二中性点N2和中性线N或第一中性点产生电压、电流。在此情况下，若利用所产生的电流立即操作漏电断路器来切断电源，或者通过操作由故障检测器210实现的跳闸线圈来切断所产生的电压，或者固态继电器SSR探测并进行操作，则该固态继电器SSR可使用自身具有的开关使跳闸线圈进行工作来切断断路器270或使警报发生器250进行工作，为了修复故障电气，可以立即连接设置在上述负载侧探测/修复器230的中性点N2端子和中性线N端子或第一中性点的端子来进行修复。并且，若通过故障检测器210检测在连接中性点N2和中性线N或第一中性点之后流动的电压或电流，则可以通知外部是否修复，若未修复，则还可以切断。
其中，故障检测器210探测电源侧断开、接触不良、半断开的方式如下：1)探测在对电阻增加、断开，接触不良，半断开、缺相、不平衡进行修复时产生的中性线N或第一中性点N1和第二中性点N2的电压或电流；2)检测作为单相二线式电力线(R、N等)的电线路的电流检测值为何值，当R+N＝0时，确定为正常，当检测到R+N≠0时，判断为探测/修复配电系统150已发生异常。同样，当发生漏电时，1)也可以探测中性线N或第一中性点N1和第二中性点N2的电压或电流；2)检测单相二线式电线路的电流检测值为何值，当R+N＝0时，判断为正常，当检测到R+N≠0时，可以判断为探测/修复配电系统150已发生异常。(在三相(R+S+T＝0为正常，R+S+T≠0为故障)的情况下也与上述内容相同，因而将省略其详细说明。当判断为发生故障时，可通过漏电断路器立即(0.03秒以内)切断，或者通过故障检测器发出警报或通过断路器270执行切断或修复，或者将检测值传递到控制器220来由控制器220远程发送断路器切断信号、报警或修复，或者借助通信模块通过有线或无线通知管理员发生故障。
其中，作为控制器220，可以利用具有现有微型计算机功能的继电器、漏电警报器等，也可以利用设置于现有设施的通信设施。但是，在本发明中，优选地，能够以在控制器220中存储可控制的程序，并且可根据该程序控制配电系统200的整体操作的微型计算机、微处理器、中央处理单元、微控制器等来实现。
另一方面，众所周知，当判断为由于电力线的电阻增加、或电弧发生、或断开、或接触不良、或半断开、或漏电、或短路等电气故障而在中性点N、N1、N2产生异常电压，或者在上述中性点N、N1、N2中流动异常电流时，控制器220会立即启动断路器270或驱动警报发生器250。警报发生器250对电阻增加、或电弧发生、或断开、或接触不良、或半断开、或漏电、或电力不平衡等电气故障进行报警、通知，在本发明中，有线上，可利用视觉报警和/或听觉报警方法进行报警，无线上，可使用现有技术的双向通信模块(远程测控终端RTU等)来进行远程监视或远程管控上述控制器220。若管理员识别出视觉和/或听觉报警或无线通知，则立即采取后续措施，由此防止由于电力线的电阻增加、或电弧、或断开、或接触不良、或半断开、或漏电、或短路、或电力不平衡等而可能发生的各种电气事故。
管理员可以根据需要解除已发生的警报解除。例如，当操作设置于警报解除输入器260的警报解除开关时，警报解除输入器260生成警报解除信号来将其传递到控制器220。当接收到警报解除信号时，控制器220停止对警报发生器250的操作来解除警报(也可应用现有技术通过有线或无线通信进行远程监视、控制和管控)。
并且，在本发明中，故障检测器210检测电阻增加、或电弧、或断开、或接触不良、或半断开、或漏电、或短路、或电力不平衡等电气故障的发生，若发生上述电气故障，则将高信号传递到控制器220，若正常，则将低信号传递到控制器220，控制器220通过将上述信号与预设的设定值进行比较来判断故障，并按照预先规定立即修复或报警或切断，或者通过有线或无线通知管理员，从而防止由于自动开闭器的操作瘫痪、停电、触电、控制中断、过热和烧坏、火灾等电气事故引起上述电气故障而可能发生的社会灾难。
并且，众所周知，本发明即使在通过操作负载侧探测/修复器230来修复由于电阻增加、或电弧、或断开、或接触不良、或半断开等而引起的上述电气故障的状态下，也通过故障检测器210持续检测电阻增加、或电弧、或断开、或接触不良、或半断开等上述电气故障的发生，在此情况下，若即便由于电力线或中性点中的异常电压、电流而操作负载侧探测/修复器230来进行了修复，也检测出漏电、或者电阻增加、或断开、或接触不良、或半断开等上述电气故障，则控制器220利用控制信号自动操作断路器(MCCB、ELB、其他等)，或者报警或通过有线或无线进行通知，从而防止自动开闭器的瘫痪、停电、触电、过热和烧坏、火灾的发生。
例如，根据本发明，当从配电系统的电源侧断开时，则会自动执行故障电力的自动修复，从而防止由于断开而发生的停电事故，当发生电阻增加、断开、缺相、接触不良、半断开时，通过修复来防止由于漏电痕迹、火花、劣化引起的短路、漏电(接地)、绝缘破坏、电气设备的烧坏、过热、电气火灾，并且，通过探测作为现有技术盲点的电源侧漏电的发生，可以减少由漏电引起的触电、电气火灾，从而可以防止由故障电气引起的事故。
并且，当故障电力修复失败时，产生断路器操作控制信号来操作断路器并通知(报警)，从而防止由于过电流、异常电压等而引起的后端设备的损坏或由于电气故障引起的触电、火灾等而发生的社会灾难。
可通过将本发明的配电系统200实现为一个模块来使其产品化。由此，可以获得如下好处：自动检验无法用肉眼检验(埋线及连接点、断路器、开闭器、自动开关的接触端子等电阻增加、电弧、接触不良、半断开等)的位置的以上状态，或者通过设置于分电盘或配电盘来报警，或者与断路器联接来在电力异常时切断电力，或者内置于插座或电气设备、家用电器，或者简单应用于以往设置的供电用设备来可以对配线的异常状态及异常电力进行报警或切断或实时电气故障修复。
本发明不限于上述特定的优选实施例，在不脱离权利要求书所请求的本发明主旨的情况下，可以由任何本发明所属技术领域的普通技术人员进行多种变形实施，并且这种变更包括在权利要求书的记载范围内。

Claims (19)

1.一种万能探测及修复电气故障的配电系统，其特征在于，包括探测/修复器，上述探测/修复器具有至少一个与连接的电力线和中性线的电源侧并联连接的电源侧探测/修复器、与连接到上述电力线和中性线的负载的负载侧并联连接的负载侧探测/修复器，或者上述电力线和中性线连接的负载设备中的一种以上的上述负载设备与上述负载侧探测/修复器联接设置，当在上述电气设备、上述电力线、上述中性线、上述电源侧探测/修复器中的一种由于电弧、电阻增加、断开、缺相、电力不平衡、连接不良、错误接线、漏电、短路而发生电气故障时，上述探测/修复器根据发生上述电气故障的故障区间、故障场所、故障电路的位置进行探测，来对上述电气故障的发生位置实施修复、切断、报警、通知、监视、控制中的至少一种。
2.根据权利要求1中所述的万能探测及修复电气故障的配电系统，其特征在于，上述探测/修复器包括作为如下线圈的绕组：
当作为上述电气设备的配电系统为三相时，上述探测/修复器包括作为第一支腿、第二支腿、第三支腿的铁芯和作为线圈的第一绕组、第二绕组、第三绕组，在上述第一支腿缠绕有上述第一绕组，在上述第二支腿缠绕有上述第二绕组，在上述第三支腿缠绕有上述第三绕组，且进行Y形接线并将公共线配置为中性点，上述第一绕组、上述第二绕组、上述第三绕组的一端与上述电力线并联连接，上述中性点与地面、中性线、第一中性点、第二中性点、故障检测器中的一种以上联接来探测、切断或修复上述电气设备的上述电气故障，上述电源侧探测/修复器能够具有初级线圈，当具有上述初级线圈时，在上述电力线和上述中性点输出用于供给单相二线式、三相三线式、三相四线式的电源，单相供给电源能够降低地面电压来输出；
当上述配电系统为单相时，上述探测/修复器包括作为第一支腿的铁芯和作为线圈的第一绕组，在上述第一支腿缠绕有上述第一绕组，上述第一绕组的一端与上述电力线并联连接，另一端与上述中性线并联连接，在上述第一绕组的上述一端与上述另一端之间配置作为抽头或公共线的中性点，上述中性点通过与中性线、第一中性点、第二中性点、故障检测器中的一种以上联接来探测、切断或修复上述电气设备的电气故障，上述探测/修复器能够具有初级线圈，当具有上述初级线圈时，在上述电力线和上述中性线输出单相电源，通过降低单相电源的电位差来供给到负载，或者供电以防止在上述单相电源产生地面电压，从而防止漏电、触电、火灾。
3.一种万能探测及修复电气故障的配电系统，其特征在于，包括作为如下线圈的绕组：
当配电系统为三相时，电源侧探测/修复器或负载侧探测/修复器包括作为第一支腿、第二支腿、第三支腿的铁芯和作为线圈的第一绕组、第二绕组、第三绕组，在上述第一支腿缠绕有上述第一绕组和上述第二绕组，在上述第二支腿缠绕有上述第二绕组，在上述第三支腿缠绕有上述第三绕组和上述第二绕组，上述第一绕组、上述第二绕组、上述第三绕组的一端的与设置在电气设备的电力线并联连接，上述第一绕组、上述第二绕组、上述第三绕组的另一端通过公共线连接来构成中性点，上述中性点与地面、中性线、第一中性点、第二中性点、故障检测器中的一种以上联接来探测、切断或修复上述电气设备的电气故障，
当上述配电系统为单相时，电源侧探测/修复器或负载侧探测/修复器包括作为第一支腿的铁芯和作为线圈的第一绕组，在上述第一支腿缠绕有上述第一绕组，上述第一绕组的一端与设置在电气设备的电力线并联连接，另一端与中性线并联连接，在上述第一绕组的上述一端与上述另一端之间配置作为抽头或公共线的中性点，上述中性点通过与中性线、第一中性点、第二中性点、故障检测器中的一种以上联接来探测、切断或修复上述电气设备的电气故障。
4.一种万能探测及修复电气故障的配电系统，其特征在于，包括作为如下线圈的绕组：
当配电系统为三相时，电源侧探测/修复器或负载侧探测/修复器包括作为第一支腿、第二支腿、第三支腿的铁芯和作为线圈的第一绕组、第二绕组、第三绕组，在上述第一支腿正向缠绕有上述第一绕组且反向缠绕有上述第二绕组，在上述第二支腿正向缠绕有上述第二绕组，在上述第三支腿正向缠绕有上述第三绕组且反向缠绕有上述第二绕组，上述第一绕组、上述第二绕组、上述第三绕组的一端与设置在电气设备的电力线并联连接，上述第一绕组、上述第二绕组、上述第三绕组的另一端通过公共线连接来构成中性点，上述中性点与地面、中性线、第一中性点、第二中性点、故障检测器中的一种以上联接来探测、切断或修复上述电气设备的电气故障，
当上述配电系统为单相时，电源侧探测/修复器或负载侧探测/修复器包括作为第一支腿的铁芯和作为线圈的第一绕组、第二绕组，在上述第一支腿缠绕有上述第一绕组和上述第二绕组，上述第一绕组的一端与设置在电气设备的电力线并联连接，上述第二绕组的另一端与中性线并联连接，上述第一绕组的另一端和上述第二绕组的一端通过相互连接来构成作为公共线的中性点，上述中性点与中性线、第一中性点、第二中性点、故障检测器中的一种以上联接来探测、切断或修复上述电气设备的电气故障。
5.一种万能探测及修复电气故障的配电系统，其特征在于，
当配电系统为三相时，电源侧探测/修复器或负载侧探测/修复器包括作为第一支腿、第二支腿、第三支腿的铁芯和作为线圈的第一绕组、第二绕组、第三绕组，在上述第一支腿缠绕有上述第一绕组和上述第二绕组，在上述第二支腿缠绕有上述第二绕组，在上述第三支腿缠绕有上述第三绕组和上述第二绕组，上述第一绕组、上述第二绕组、上述第三绕组的一端与设置在电气设备的电力线并联连接，上述第一绕组、上述第二绕组、上述第三绕组的另一端通过公共线连接来构成中性点，上述中性点与地面、中性线、第一中性点、第二中性点、故障检测器中的一种以上联接，在上述电源侧探测/修复器与负载侧探测/修复器之间、或作为主变压器的上述电气设备与上述负载侧探测修复器之间设置有断路器，
当上述配电系统为单相时，电源侧探测/修复器或负载侧探测/修复器包括作为第一支腿的铁芯和作为线圈的第一绕组，在上述第一支腿缠绕有上述第一绕组，上述第一绕组的一端与设置在电气设备的电力线并联连接，另一端与中性线并联连接，在上述第一绕组的上述一端与上述另一端之间配置作为抽头或公共线的中性点，上述中性点与中性线、第一中性点、第二中性点、故障检测器中的一种以上联接，在电源侧探测/修复器与负载侧探测/修复器之间设置有断路器。
6.一种万能探测及修复电气故障的配电系统，其特征在于，包括作为如下线圈的绕组：
当配电系统为三相时，电源侧探测/修复器或负载侧探测/修复器包括作为第一支腿、第二支腿、第三支腿的铁芯和作为线圈的第一绕组、第二绕组、第三绕组，在上述第一支腿正向缠绕有上述第一绕组且反向缠绕有上述第二绕组，在上述第二支腿正向缠绕有上述第二绕组，在上述第三支腿正向缠绕有上述第三绕组且反向缠绕有上述第二绕组，上述第一绕组、上述第二绕组、上述第三绕组的一端与设置在电气设备的电力线并联连接，上述第一绕组、上述第二绕组、上述第三绕组的另一端通过公共线连接来构成中性点，上述中性点与地面、中性线、第一中性点、第二中性点、故障检测器中的一种以上联接，分为三个来分别缠绕在上述第一支腿、上述第二支腿、上述第三支腿的上述第二绕组的线圈电压比为上述第一绕组和上述第三绕组电压比的1/2，
当上述配电系统为单相时，电源侧或负载侧探测/修复器包括作为第一支腿的铁芯和作为线圈的第一绕组，在上述第一支腿缠绕有上述第一绕组，上述第一绕组的一端与设置在电气设备的电力线并联连接，另一端与中性线并联连接，在上述第一绕组的上述一端与上述另一端之间配置作为公共线的中性点，上述中性点与中性线、第一中性点、第二中性点、故障检测器中的一种以上联接，当上述电气设备发生电气故障时，输出对应的电压、电流。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的万能探测及修复电气故障的配电系统，其特征在于，在上述探测/修复器中，
在上述电源侧探测/修复器设置第一中性点，在上述负载侧探测/修复器设置第二中性点，当发生上述电气故障时，通过在上述电气设备的中性线、上述电源侧探测/修复器的第一中性点、上述负载侧探测/修复器的第二中性点中的任意两处产生电位差，或者连接上述中性线、上述第一中性点、上述第二中性点中的任意两处来产生电流，或者使得在上述电气设备与上述负载侧探测/修复器之间连接的上述电力线或在上述电源侧探测/修复器与上述负载侧探测/修复器之间连接的上述电力线中流动的电流不平衡地产生，来使上述故障检测器执行检测、探测、切断、报警、修复中的一种以上。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的万能探测及修复电气故障的配电系统，其特征在于，在上述探测/修复器中，
当在上述电气设备或上述电力线或上述中性线或上述电源侧探测/修复器中发生上述电气故障时，根据上述电气故障的类型、故障状态、故障程度、负载容量，在上述探测/修复器的中性点发生的故障补充电力的大小发生变化。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的万能探测及修复电气故障的配电系统，其特征在于，
上述探测/修复器分别设置在与多个上述电气设备连接的电力线、或者设置在每个区间、或者设置在每个场所、或者与每个上述电气设备联接设置，能够基于上述探测/修复器的设置区间、场所及设施位置来限定探测或修复范围，或者在上述探测/修复器的设施位置探测或修复设置于上述电气设备的主变压器为止的上述电气故障。
10.根据权利要求1至6中任一项所述的万能探测及修复电气故障的配电系统，其特征在于，
当在上述电气设备或电源侧探测/修复器由于雷电、短路、接地、器材烧坏、保险丝断开而从上述电气设备通过电力线流入的电源发生R相、S相、T相或中性线N的电阻增加、或者发生电弧、或者断开，或者由于缺相而发生电气故障时，上述探测/修复器进行探测或修复，并向上述负载供给正常电源。
11.根据权利要求1至6中任一项所述的万能探测及修复电气故障的配电系统，其特征在于，在上述探测/修复器中，
上述电源侧或负载侧探测/修复器并联连接设置于上述电力线，而不受负载容量的限制，并且与上述探测/修复器的故障无关地、不断地向上述电气设备供电，当上述探测修复器由于线圈断开、电阻增加、发生电弧、错误接线、发生异常电压、漏电、绝缘劣化而发生自身故障时，进行探测、报警、切断、控制。
12.根据权利要求1至6中任一项所述的万能探测及修复电气故障的配电系统，其特征在于，上述探测/修复器包括电感器或电子元件，
与用于连接单相或三相电源和负载之间的电力线和中性线电气和电子地并联连接的上述探测/修复器不受上述负载容量的限制，而通过上述电感器或电子元件在电源侧连接配置第一中性点以及在负载侧连接配置第二中性点，当发生上述电气故障时，上述电感器或电子元件通过在上述第一中性点和第二中性点产生电压或电流，或者在上述中性点和中性线产生电压或电流来立即切断上述电气故障，或通过故障检测器进行探测。
13.根据权利要求11所述的万能探测及修复电气故障的配电系统，其特征在于，
上述电子元件为电阻器、电容器、变阻器、硅、锗、碳、线圈、集成电路、继电器、固态继电器或跳闸线圈。
14.根据权利要求7所述的万能探测及修复电气故障的配电系统，其特征在于，
上述故障检测器通过检测第一中性点、第二中性点、中性线、地面中的任意两处电压，或者连接上述任意两处并检测电流，来探测在发生上述电气故障时产生的电信号，当探测到产生上述电气故障时，通过警报发生器进行报警，或者通过断路器进行切断，或者通过控制器进行控制，或者通过上述电源侧探测/修复器或负载侧探测/修复器修复为正常电源。
15.根据权利要求7所述的万能探测及修复电气故障的配电系统，其特征在于，
上述故障检测器为电子继电器、零相变流器、电压探测器、电流探测器、继电器、跳闸线圈、漏电断路器中的一种以上，以检测从上述中性点或电力线输出的故障发生电信号。
16.根据权利要求1至6中任一项所述的万能探测及修复电气故障的配电系统，其特征在于，
上述探测/修复器根据与上述电力线连接的上述电气设备的容量、功能、设施位置、设置数量分割上述探测/修复器来构成和连接电路，当正常运行时，对分割区间的电流进行探测以防止误操作，当发生上述电气故障时，通过在所要掌握上述电气设备的故障区间、故障场所、故障位置的位置连接上述探测修复器而在中性点产生电信号，以能够指出故障电气设备。
17.根据权利要求1至6中任一项所述的万能探测及修复电气故障的配电系统，其特征在于，
上述电源侧探测/修复器与三相四线式上述电气设备连接，在供给单相电源时去除中性线并供电来切断由非线性单相负载经中性线流入上述电气设备的零谐波及噪声，当电源侧中性线断开时，防止不平衡过电压的流入，当供给单相电源时，通过一同使用三相电源来解决由单相负载引起的三相不平衡，防止由此引起的系统的误操作及电气设备烧坏、过热、火灾。
18.根据权利要求1至6中任一项所述的万能探测及修复电气故障的配电系统，其特征在于，上述配电系统包括：
电源侧探测/修复器，具有第一中性点，用于使上述中性点与设置在上述电气设备的中性线连接，或者与负载侧探测/修复器的第二中性点连接；
负载侧探测/修复器，具有上述第二中性点，通过使上述中性点与上述电源侧探测/修复器的第一中性点或设置在上述电气设备的中性线连接来切断或探测或修复电源侧电气故障；
故障检测器，上述负载侧探测/修复器根据上述电气设备的设置位置联接设置，或者在每层或每个电气设备设置有一个以上，当发生故障时，区分区间、场所、电路位置，通过对区分区间、场所、位置的电力线或中性点的输入/输出电流进行分离并检测，或者对上述中性点和中性线、或中性点和中性点的电压或电流进行分离并探测来报警或切断，或者将检测到的故障检测值以及自身位置传递到控制器；
控制器，对由上述故障检测器提供的检测值与设定值进行比较，当判断为故障时，进行与故障位置对应的报警、切断、修复、通知、监视、控制，或者与远程测控终端通信模块联接控制；
警报发生器，根据从上述故障检测器或控制器接收的警报信号发生警报；
警报解除输入部，用于解除上述警报发生器的警报指令；以及
断路器，根据上述故障检测器或控制器的切断信号切断故障电源。
19.一种万能探测及修复电气故障的配电系统的施工方法，其为当在作为电气设备的变压器、配电盘、控制盘、分电盘、电动机控制中心盘、断路器、插座、电力线、中性线、负载设备中由于电弧、电阻增加、断开、缺相、电力不平衡、连接不良、错误接线、异常电压、漏电、短路而发生电气故障时，防止触电、火灾、停电的配电系统的施工方法，其特征在于，包括：
步骤a，与设置在多个电气设备的电力线的电源侧并联连接的电源侧探测/修复器设置有第一中性点，与上述电力线的负载侧连接的负载侧探测/修复器设置有第二中性点，根据上述电气设备的设施场所、设施区间、电路位置、设备的功能，将上述探测/修复器中的至少两个与上述电气设备联接设置来设置探测/修复器；
步骤b，使上述电源侧探测/修复器的第一中性点与上述负载侧探测/修复器的第二中性点连接，或者使上述电源侧探测/修复器的第一中性点与上述电气设备的中性线连接，或者使上述电气设备的中性线与上述负载侧探测/修复器的第二中性点连接，当发生上述电气故障时，上述探测/修复器在上述中性点产生电压或电流，并且为了切断或探测多个上述电气设备、上述电源侧探测/修复器、上述负载侧探测/修复器中的电力线或中性点连接的任意两处之间的电气故障，在上述电力线设置漏电断路器，或者设置故障检测器来配置探测/修复配电系统；以及
步骤c，在上述探测/修复配电系统中，设置控制器，以便当上述故障检测器在电力线和中性线相连接的上述电气设备、或上述探测/修复器、或电力线、或中性线中发生上述电气故障时进行探测，并将故障区间、故障场所、故障位置传递到上述控制器时，上述控制器与设定值进行比较判断来实施修复、切断、报警、通知、控制中的一种以上。
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