CN112952746A - 防触电保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防触电保护装置，包括电流采集器、控制器和控制开关；电流采集器的第一端与配网设备的周边设置的导电防护设施连接，电流采集器的第二端与接地点连接；控制器的输入端与电流采集器连接，控制器的输出端与控制开关连接；控制开关设置于配网设备的主回路上；在控制器通过电流采集器采集到的电流大于阈值时，控制器控制控制开关工作断开主回路。通过电流采集器实现对流经导电防护设施的电流的采集和监控，并可在采集到的流经导电防护设施的电流大于阈值时，控制器控制控制开关断开配网设备的主回路，切断导电防护设施的电流来源，避免导电防护设施持续带电，避免经过该配网设备周边的人员误触导电防护设施时发生触电现象。

Description

防触电保护装置

技术领域

本发明实施例涉及电网配网安全技术，尤其涉及一种防触电保护装置。

背景技术

配网在电网中具有重要的作用，实现为各类工厂、居民等客户直接供电，其配电设施多设置在路边、居民区、商业聚集地等人流量较大的区域，配网设备的设置存在一定的安全隐患问题，漏电时对群众的生命安全影响较大，尤其在下雨、大雪等恶劣天气影响下，触电风险急剧增加。

针对配网设备可能存在的漏电情况，对于中性点不接地的高压配电网系统，目前的防止触电措施，除了对操作人员加强监护、教育等管理措施外，在技术上主要采取“绝缘”的方式，即采取措施将人员与带电体绝缘，避免人员接触到带电体，如在路边的配网设备处设置围栏等；对于操作人员外的人群，则通过各类电力安全宣传方式进行宣讲，警示人员不要触碰配网设备围栏等。

然而通过设置围栏这种方式对人员进行隔离保护的方式，设置的围栏仍存在因环境的改变而与配电设备导通从而带电的可能性。而经过带电的围栏附近的人员并不能够准确地判断围栏是否带电，人员一旦接触到了带电的围栏，将不可避免会发生触电，进而受到伤害。

发明内容

本发明提供一种防触电保护装置，以实现对经过配网设备周边的人员的防触电保护。

第一方面，本发明实施例提供了一种防触电保护装置，包括电流采集器、控制器和控制开关；

所述电流采集器的第一端与配网设备的周边设置的导电防护设施连接，所述电流采集器的第二端与接地点连接；

所述控制器的输入端与所述电流采集器连接，所述控制器的输出端与所述控制开关连接；

所述控制开关设置于所述配网设备的主回路上；

在所述控制器通过所述电流采集器采集到的电流大于阈值时，所述控制器控制所述控制开关工作断开所述主回路。

可选的，所述电流采集器包括电流采集模块和放大模块，所述电流采集模块的第一端与配网设备的周边设置的导电防护设施连接，所述电流采集模块的第二端与接地点连接；所述放大模块与所述电流采集模块的输出端连接，所述控制器的输入端与所述放大模块的输出端连接。

可选的，所述电流采集模块为电流互感器。

可选的，所述控制器包括比较模块和驱动模块，所述比较模块与所述电流采集器连接，用于比较通过所述电流采集器采集到的检测电流是否大于预设的阈值；

当所述检测电流大于所述阈值，则通过所述驱动模块向所述控制开关发送控制指令，所述控制开关根据控制指令断开所述主回路。

可选的，所述阈值为3mA-5mA。

可选的，所述控制开关为断路器，所述断路器的辅助触头与所述控制器连接，所述断路器的主触头与所述主回路连接。

可选的，还包括报警模块，所述报警模块与所述断路器的报警触头连接。

可选的，所述报警模块为声光报警器。

可选的，还包括电源，所述电源与所述电流采集器和所述控制器分别连接，所述电源为所述电流采集器和所述控制器提供电能。

可选的，所述电源提供直流±5V和/或±12V的电压。

本发明实施例中，控制器分别与电流采集器和控制开关连接，通过电流采集器实现对流经导电防护设施的电流的采集和监控。并在采集到的流经导电防护设施的电流大于阈值时，控制器控制控制开关断开配网设备的主回路，使得配网设备失电，从而切断导电防护设施的电流来源，从而避免导电防护设施持续带电，避免经过该配网设备周边的人员误触导电防护设施时发生触电现象，从而有效地降低了经过配网设备周边的人员发生触电情况的危险性，实现对经过配网设备周边的人员的防触电保护。

附图说明

图1为实施例提供的防触电保护装置的结构示意图。

图2为实施例提供的防触电保护装置的动作流程图。

101、电流采集器；102、控制器；103、控制开关；104、配网设备；105、导电防护设施。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，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，本领域技术人员在没有作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。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1为本发明实施例一提供的防触电保护装置的结构示意图，图2为实施例提供的防触电保护装置的动作流程图，本实施例可适用于对配网设备104周边设置的导电防护设施105是否带电进行判断以及实现对经过配网设备104周边的人员的防触电保护的情况。

如图1所示，于本实施例中，本发明所述的防触电保护装置，包括电流采集器101、控制器102和控制开关103。其中，电流采集器101的第一端与配网设备104的周边设置的导电防护设施105连接，电流采集器101的第二端与接地点连接；控制器102的输入端与电流采集器101连接，控制器102的输出端与控制开关103连接；控制开关103设置于配网设备104的主回路上；在控制器102通过电流采集器101采集到的电流大于阈值时，控制器控制控制开关103工作断开主回路。

配电网是指从输电网或地区发电厂接受电能，通过配电设施就地分配或按电压逐级分配给各类用户的电力网。由架空线路、电缆、杆塔、配电变压器、隔离开关、无功补偿器及一些附属设施等组成的，在电力网中起重要分配电能作用的网络。其中，架空线路、电缆、杆塔、配电变压器、隔离开关、无功补偿器和其他附属设施等统称为配网设备104。对于设置在公共区域的配电设备，通常会设置相应的导电防护设施105对配电设备进行隔离保护，避免无关人员碰触到配网设备104，以降低人员触碰到配网设备104发生触点危险的几率，提高电网运行的安全性。

电流采集器101的两端分别与配网设备104的周边设置的导电防护设施105和接地点连接，也就是配网设备104的导电防护设施105与有效接地点之间形成电流回路，通过电流采集器101对电流回路的弱电流进行实时采集。在控制器102判断电流采集器101采集的电流大于阈值时，控制开关103工作断开主回路的强电流。有效实现对电流回路的弱电流感知，进而快速高效地切断主回路的强电流。

在配网设备104发生漏电，电流经过设置在配网设备104的周边的导电防护设施105时，电流采集器101可采集到导电防护设施105的电流数据，以此实现对流经导电防护设施105的电流数据的采集。

在本发明实施例中，控制开关103接入到配网设备104的供电主回路上，控制开关103的通断可控制对配网设备104的供电，选择性地切断对配网设备104的供电，使得配网设备104失电，进而控制切断导电防护设施105的电流来源。也就是说，可通过控制器控制控制开关103的动作实现对配网设备104的供电的切换，使得配网设备104失电，从而切换配网设备104的供电。

在具体实现中，控制器102分别与电流采集器101和控制开关103连接，可通过电流采集器101实现对流经导电防护设施105的电流的采集和监控。并可在采集到的流经导电防护设施105的电流大于阈值时，控制器控制控制开关103断开配网设备104的主回路，使得配网设备104失电，从而切断导电防护设施105的电流来源，从而避免导电防护设施105持续带电，避免经过该配网设备104周边的人员误触导电防护设施105时发生触电现象，从而有效地降低了经过配网设备104周边的人员发生触电情况的危险性，实现对经过配网设备104周边的人员的防触电保护。

在一个具体的实施例中，电流采集器101可包括电流采集模块和放大模块，电流采集模块的第一端与配网设备104的周边设置的导电防护设施105连接，电流采集模块的第二端与接地点连接；放大模块与电流采集模块的输出端连接，控制器102的输入端与放大模块的输出端连接。

在该示例中，通过电流采集模块对流经配网设备104的周边设置的导电防护设施105的电流进行采集，并通过放大模块对电流采集模块采集到的电流进行放大处理，使电流采集器101的灵敏度更高，可监控到更细微的电流数据，在配网设备104发生低电流的漏电时及时发现漏电现象，并对配网设备104进行断电处理，进一步地降低事故发生的几率。

示例性的，电流采集模块为电流互感器。电流互感是依据电磁感应原理将一次侧电流转换成二次侧电流来测量的仪器。可实现被检测侧与检测侧的电流隔离，防止配网设备104发生漏电时电流较大影响到电流采集器101工作的情况，避免对电流采集器101电路的影响，保护电流采集器101的正常工作。

另外，在其他实施例中，电流采集模块还可以时其他能够满足本发明实施例中对于配网设备104周边的导电防护设施105的电流采集的结构，在此不做详尽列出。

在本发明实施例中，控制器102可包括比较模块和驱动模块，比较模块与电流采集器101连接，用于比较通过电流采集器101采集到的检测电流是否大于预设的阈值；

当检测电流大于阈值，则通过驱动模块向控制开关103发送控制指令，控制开关103根据控制指令断开主回路。

也就是说，在本发明实施例中，控制器102通过将电流采集器101采集到的流经配网设备104周边的导电防护设施105的电流与控制器102的比较模块中设定的阈值进行比较，实现对电流的大小判断，并在电流大于阈值时触发驱动模块工作，向控制开关103发送控制指令，使得控制开关103工作断开配网设备104的主回路，从而切断配网设备104的电源，避免配网设备104的电流继续流向导电防护设施105，保证经过配网设备104周边的人员在触碰到导电防护设施105时不会发生触电危险。

示例性的，控制器102可以是可编程逻辑控制器或微程序控制器。在本发明实施例中，只要是能够实现对电流采集器101采集到的电流与预设的阈值的比较，并控制控制开关103的工作即可，在此不做过多的限定。

在本发明实施例中，对于阈值的选取，可根据实际需求进行确定。但是，建议选用的阈值大小小于人体安全电流，以此保证附加在配网设备104周边的导电防护设施105的电流大小低于人体安全电流(10mA)，即，保证周边经过的人员在触碰到导电防护设施105时的安全性。

在一个具体的示例中，预设的阈值为3mA-5mA。

在本发明实施例中，控制开关103为断路器，断路器的辅助触头与控制器102连接，断路器的主触头与主回路连接。

在该示例中，控制开关103选用断路器。将断路器的主动触头接入在配网设备104的主回路上，控制配网设备104的主回路的通断，并将控制器102与断路器的辅助触头连接。通过将主回路和控制器102分别接在断路器的主动触头和辅助触头上，可实现控制电路和被控制电路的隔离，从而采用低压电路控制配网设备104的高压电路，以及实现配网设备104的高压电路与控制器102的低压电路的隔离，避免配网设备104的主回路的高压电流至控制器102所在的控制回路上，保证控制回路始终工作在低压状态，保证控制人员在对控制器102进行操作的过程中的安全性。

在本发明的一个可选实施例中，还包括报警模块，报警模块与断路器的报警触头连接。

通过将报警模块接入到断路器的报警触头，可在断路器工作切断配网设备104的主回路时触发报警模块，使得报警模块被触发，处于工作状态向外发送报警信号，警示经过配网设备104周边的人员，该配网设备104现正处于故障状态中，经过配网设备104周边可能会发生触电事故，警示经过配网设备104周边的人员远离该配网设备104，避免发生触电事故。

可选的，报警模块为声光报警器。声光报警器(又叫声光警号)是一种用在危险场所，通过声音和各种光来向人们发出示警信号的一种报警信号装置，其可在断路器触发时使断路器上设置的报警触头闭合，从而使断路器在工作断开配网设备104的主回路时、触发声光报警器，在断开配网设备104的主回路时驱使声光报警器发出声光警报，以警示途径配网设备104周边的人员。

在本发明实施例中，还包括电源，电源与电流采集器101和控制器102分别连接，电源为电流采集器101和控制器102提供电能。

通过采用电源对电流采集器101和控制器102进行独立供电，可避免在配网设备104发生故障时影响到电流采集器101和控制器102的正常工作；避免配网设备104发生漏电等故障时配网设备104的电压电流作用到电流采集器101和控制器102上造成电流采集器101和控制器102的失效，保证电流采集器101和控制器102的工作有效性。

可选的，电源提供直流±5V和/或±12V的电压。通过低压电源对电流采集器101和控制器102进行驱动，可有效地保证电流采集器101和控制器102的工作安全性。

在本发明实施例中，通过对配网设备104周边的导电防护设施105的电流进行采集监控实现对经过配网设备104周边的人员的防触电保护，此外，在其他实施例中，还可以采用电压采集器、电流电压采集器对配网设备104周边的导电防护设施105的电压、电流等进行采集监控，监控配网设备104是否发生漏电故障，并在配网设备104发生漏电故障时动作切断配网设备104的主回路，以保证经过配网设备104周边的人员的安全性。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种防触电保护装置，其特征在于，包括电流采集器、控制器和控制开关；

所述电流采集器的第一端与配网设备的周边设置的导电防护设施连接，所述电流采集器的第二端与接地点连接；

所述控制器的输入端与所述电流采集器连接，所述控制器的输出端与所述控制开关连接；

所述控制开关设置于所述配网设备的主回路上；

在所述控制器通过所述电流采集器采集到的电流大于阈值时，所述控制器控制所述控制开关工作断开所述主回路。

2.根据权利要求1所述的防触电保护装置，其特征在于，所述电流采集器包括电流采集模块和放大模块，所述电流采集模块的第一端与配网设备的周边设置的导电防护设施连接，所述电流采集模块的第二端与接地点连接；所述放大模块与所述电流采集模块的输出端连接，所述控制器的输入端与所述放大模块的输出端连接。

3.根据权利要求2所述的防触电保护装置，其特征在于，所述电流采集模块为电流互感器。

4.根据权利要求1所述的防触电保护装置，其特征在于，所述控制器包括比较模块和驱动模块，所述比较模块与所述电流采集器连接，用于比较通过所述电流采集器采集到的检测电流是否大于预设的阈值；

当所述检测电流大于所述阈值，则通过所述驱动模块向所述控制开关发送控制指令，所述控制开关根据控制指令断开所述主回路。

5.根据权利要求4所述的防触电保护装置，其特征在于，所述阈值为3mA-5mA。

6.根据权利要求1所述的防触电保护装置，其特征在于，所述控制开关为断路器，所述断路器的辅助触头与所述控制器连接，所述断路器的主触头与所述主回路连接。

7.根据权利要求6所述的防触电保护装置，其特征在于，还包括报警模块，所述报警模块与所述断路器的报警触头连接。

8.根据权利要求7所述的防触电保护装置，其特征在于，所述报警模块为声光报警器。

9.根据权利要求1所述的防触电保护装置，其特征在于，还包括电源，所述电源与所述电流采集器和所述控制器分别连接，所述电源为所述电流采集器和所述控制器提供电能。

10.根据权利要求9所述的防触电保护装置，其特征在于，所述电源提供直流±5V和/或±12V的电压。

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