CN114910820A - 一种基于智慧灯杆低压电气线路的漏电检测方法及系统 - Google Patents

一种基于智慧灯杆低压电气线路的漏电检测方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN114910820A
CN114910820A CN202210543354.5A CN202210543354A CN114910820A CN 114910820 A CN114910820 A CN 114910820A CN 202210543354 A CN202210543354 A CN 202210543354A CN 114910820 A CN114910820 A CN 114910820A
Authority
CN
China
Prior art keywords
resistor
electric
signal
electric leakage
capacitor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210543354.5A
Other languages
English (en)
Inventor
李林峰
张翔
彭思迪
吴玉聪
杨始兴
任晶
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gongcheng Management Consulting Co ltd
Original Assignee
Gongcheng Management Consulting Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gongcheng Management Consulting Co ltd filed Critical Gongcheng Management Consulting Co ltd
Priority to CN202210543354.5A priority Critical patent/CN114910820A/zh
Publication of CN114910820A publication Critical patent/CN114910820A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
    • G01R31/081—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors
    • G01R31/085—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors in power transmission or distribution lines, e.g. overhead
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
    • G01R31/088—Aspects of digital computing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/58—Testing of lines, cables or conductors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/50—Systems or methods supporting the power network operation or management, involving a certain degree of interaction with the load-side end user applications
    • Y04S10/52—Outage or fault management, e.g. fault detection or location

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Abstract

本申请涉及一种基于智慧灯杆低压电气线路的漏电检测方法及系统，所述方法包括以下步骤：通过漏电检测装置对低压电气线路的电流或电压信号进行检测；若低压电气线路的相线、中性线的电流向量和不为零，则产生感应电动势；将所述的感应电动势作为触发信号；对所述触发信号进行处理，获得漏电流信号的大小；根据所述漏电流信号的大小，判断出漏电故障位置与漏电检测装置的距离，结合漏电检测装置的编号，得出发生漏电故障的电气线路及其大概位置。本申请可以自动、准确的得出低压电气线路的漏电故障位置，大大提高了漏电故障排查效率。

Description

一种基于智慧灯杆低压电气线路的漏电检测方法及系统
技术领域
本申请涉及漏电检测技术领域，尤其是涉及一种基于智慧灯杆低压电气线路的漏电检测方法及系统。
背景技术
路灯灯杆带电、开关控制柜外壳带电、地下电缆漏电着火事故案件时有发生，城市照明景观作为市政公共设施，漏电时时刻刻威胁着人民群众的生命安全，如何科学有效遏制此类事故的发生，成为目前亟需解决的问题。
当发生漏电故障后，通过人工检测的方式来排查漏电故障位置，但是这种方式排查效率较低，从而影响整个电气线路的快速恢复运行。
发明内容
为了实现快速、准确的检测低压电气线路的漏电情况，本申请提供一种基于智慧灯杆低压电气线路的漏电检测方法及系统。
第一方面，本申请提供的一种基于智慧灯杆低压电气线路的漏电检测方法采用如下的技术方案：
一种基于智慧灯杆低压电气线路的漏电检测方法，包括以下步骤：
通过漏电检测装置对低压电气线路的电流或电压信号进行检测；
若低压电气线路的相线、中性线的电流向量和不为零，则产生感应电动势；将所述的感应电动势作为触发信号；
对所述触发信号进行处理，获得漏电流信号的大小；
根据所述漏电流信号的大小，判断出漏电故障位置与漏电检测装置的距离，结合漏电检测装置的编号，得出发生漏电故障的电气线路及其大概位置。
通过采用以上技术方案，通过漏电检测装置对低压电气线路的电流或电压信号进行检测，最终获得低压电气线路的漏电流信号；然后根据所述漏电流信号的大小，判断出漏电故障位置与漏电检测装置的距离，结合漏电检测装置的编号，得出发生漏电故障的电气线路及其大概位置。通过这种方式，可以自动、准确的得到低压电气线路的漏电故障位置，大大提高了低压电气线路的漏电故障排查效率。
优选的，通过在电气线路网络的电表处和/或每一根电气线路上间隔一定距离设置漏电检测装置来对低压电气线路的电流或电压信号进行检测。
通过采用以上技术方案，利用设置的多个漏电检测装置，根据计算出的漏电流大小从而可以快速确定漏电故障的位置，方案简单，容易实施。
优选的，通过以下方式获得漏电流信号的大小|Ileakmax|：
Figure BDA0003651044870000021
其中，ω表示电网角频率，CYmax表示输出Y电容正公差最大值，Umax表示电网电压最大值，CXmax表示线路X电容正公差最大值，Umin表示电网电压最小值，CXmin表示线路X电容正公差最小值。
通过采用以上方法，从而可以获得准确的漏电流大小，进而实现了准确、快速的控制低压电气电路的通断，保证用电安全。
优选的，所述的对所述触发信号进行处理，包括：对所述触发信号进行放大、模数转换；其中，进行模数转换时输出的数字信号Ad通过以下方式获得：
Figure BDA0003651044870000022
其中，Id为经过放大处理后的触发电流信号，Rd为负载端电阻,Uref为A/D转换的基准电压，X为A/D转换器的最大分辨率。
通过以上方法获得数字信号Ad，从而可以一一对应获得准确的数字信号，有利于进一步实现准确、快速的控制低压电气电路的通断，保证用电安全。
优选的，所述方法还包括：将获得的漏电流信号与第一预设值进行对比，若所述漏电流信号的大小大于等于第一预设值，则触发报警和/或触发LED进行故障显示，同时将所述漏电流信号与第二预设值进行对比，若所述漏电流信号的大小大于等于第二预设值，则切断线路电源。
通过采用以上技术方案，从而在检测到低压电气线路的漏电流超出一定的预设值时，则进行报警提示或者控制切断线路电源，保证用电安全。
第二方面，本申请提供一种基于智慧灯杆低压电气线路的漏电检测系统，采用如下的技术方案：
一种基于智慧灯杆低压电气线路的漏电检测系统，包括在电表处和/或每一根电气线路上间隔一定距离设置的漏电检测装置、信号放大模块、模数转换模块和MCU单片机，所述的漏电检测装置、信号放大模块、模数转换模块和MCU单片机顺次连接；所述的MCU单片机通过漏电流信号的大小，判断出漏电故障位置与漏电检测装置的距离，结合漏电检测装置的编号，得出发生漏电故障的电气线路及其大概位置。
通过采用以上技术方案，利用漏电检测装置检测漏电电流，然后将该电流进行放大、模数转换，然后利用MCU单片机计算获得漏电流信号的大小，进而判断出漏电故障位置与漏电检测装置的距离，结合漏电检测装置的编号，得出发生漏电故障的电气线路及其大概位置，从而可以自动、准确度获得低压电气线路的漏电故障位置，大大提高了漏电故障排查的效率。
优选的，所述的信号放大模块包括放大控制电路，所述的放大控制电路包括：电位器RW以及与电位器RW并联的第一电阻R1，还包括电压比较器U1、第二电阻R2、第三电阻R3和三极管Q1；所述的电位器RW的固定端与漏电检测装置的输出端连接，同时与第一电阻R1并联，电位器RW的滑动端与第一电阻R1的一端连接，第一电阻R1的两端分别与电压比较器U1的正向输入端及反向输入端连接，电压比较器U1的输出端分别与第三电阻R3的一端、三极管Q1的基极连接，第二电阻R2的一端与电压比较器U1的正向输入端连接，第二电阻R2的另一端分别与第三电阻R3的另一端、三极管Q1的集电极连接，三极管Q1的发射极和集电极作为信号放大模块的输出端。
通过采用以上技术方案，从而可以实现灵活、准确的控制放大控制电路的放大增益，同时成本比较低，降低了整个漏电检测系统的成本。
优选的，所述的信号放大模块还包括输出电流大小调控电路，所述的输出电流大小调控电路包括：限幅电路D1、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、负载电阻R8、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第二发光二极管D2、三端稳压管D3，其中，第一电容C1的一端与电压比较器U1的反向输入端、限幅电路D1的一端、第一电阻R1的一端连接；第一电容C1的另一端分别与第二电容C2的一端、第四电阻R4的一端、第五电阻R5的一端、第三电容C3的一端、第二发光二极管D2的阳极、第四电容C4的一端、三端稳压管D3的阴极、第五电容C5的一端连接；第二电容C2的另一端分别与电压比较器U1的输出端、第三电阻R3的一端、第四电阻R4的另一端、三极管Q1的基极连接，第五电阻R5的另一端分别与三极管Q1的发射极、第七电阻R7的一端连接，第三电容C3的另一端分别与第二发光二极管D2的阴极、第六电阻R6的一端、三极管Q1的集电极、第三电阻R3的一端、第二电阻R2的一端连接，第四电容C4的另一端分别与第七电阻R7的另一端、三端稳压管D3的阴极的连接，三端稳压管D3的阳极分别与第六电阻R6的另一端、负载电阻R8的一端连接；所述的负载电阻R8的另一端与第五电容C5的另一端连接，所述的负载电阻R8与第五电容C5串联的另外两端作为信号放大模块的输出端。
通过采用以上技术方案，从而可以实现通过控制各个元器件的数值大小来调节触发检测电流的大小，从而满足漏电检测的各项指标，比如漏电流检测值、动作电流、动作时间等的要求。
优选的，所述信号放大模块的放大增益B通过以下方式确定：
Figure BDA0003651044870000041
其中，R1表示第一电阻R1的阻值，R2表示第二电阻R2的阻值，R3表示第三电阻R3的阻值，RRW表示电位器RW的阻值。
通过采用以上技术方案，从而可以快速准确的计算出信号放大模块的放大增益，通过调节相关元器件的数值即可实现对增益的调节。
优选的，还包括：报警模块，所述的报警模块与MCU单片机连接。从而可以在发生电流漏电故障时进行提醒。
综上所述，本申请包括以下有益技术效果：
通过采用本申请的漏电检测方法及系统，可以快速、准确的检测出低压电气线路的漏电故障，同时根据间接漏电检测与直接漏电检测结果与实际的漏电位置距离对比，误差在10％以内，基本可以满足对电气线路漏电故障的检测定位需求。本申请提高了漏电排查效率，有利于整个电气线路的快速恢复运行。
附图说明
图1是本申请的一种实施例的方法流程示意图。
图2是本申请的一种实施例的系统结构连接框图。
图3是本申请的一种实施例中信号放大模块的电路原理图。
图4是本申请的一种实施例中的报警模块的电路原理图。
图5为漏电保护器和漏电检测装置的接线方式示意图；
图6漏电流模拟触发信号波形示意图。
附图标记说明：1、漏电检测装置；2、信号放大模块；3、模数转换模块；4、MCU单片机；5、报警模块。
具体实施方式
以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种基于智慧灯杆低压电气线路的漏电检测方法。参照图1，一种基于智慧灯杆低压电气线路的漏电检测方法，包括以下步骤：
S1，通过漏电检测装置对低压电气线路的电流或电压信号进行检测；
S2，若低压电气线路的相线、中性线的电流向量和不为零，则产生感应电动势；将所述的感应电动势作为触发信号；
S3，对所述触发信号进行处理，获得漏电流信号的大小；
S4，根据所述漏电流信号的大小，判断出漏电故障位置与漏电检测装置的距离，结合漏电检测装置的编号，得出发生漏电故障的电气线路及其大概位置。
步骤S1中，可以通过在电气线路网络的电表处和/或每一根电气线路上间隔一定距离设置漏电检测装置来对低压电气线路的电流或电压信号进行检测。
本实施例中，所述的漏电检测装置可以采用零序电流互感器。低压电气线路在发生漏电故障时会产生一部分残余电流(零序电流)，可以以零序电流作为漏电故障检测的触发信号。
在电气线路网络的电表处或间隔一定的距离安装漏电检测装置，在低压电气线路正常、未发生故障时，从电气线路网络一端进入和输出的零序电流为零；当线路中的某处发生漏电故障时，有一部分漏电流经过介质流入大地，从而使电气线路网络流入与输出的电流总量产生偏差，当漏电电流达到漏电检测装置的动作电流时，系统就会检测到触发信号。
步骤S3中，通过以下方式获得漏电流信号的大小|Ileakmax|：
Figure BDA0003651044870000051
其中，ω表示电网角频率，CYmax表示输出Y电容正公差最大值，Umax表示电网电压最大值，CXmax表示线路X电容正公差最大值，Umin表示电网电压最小值，CXmin表示线路X电容正公差最小值。
具体的说，对低压电气线路中的漏电流大小进行计算时，需要确定电源中性点MQ和负载中性点ML之间的电压。在低压电气线路中，有三相电压(UL1、UL2、UL3)与中性点MQ相连接，在负载端，3个负载阻抗Z1、Z2和Z3星型相连接，两个中性点MQ和ML通过阻抗ZQL连接，此阻抗上的压降为UQL,UQL的计算公式如下：
Figure BDA0003651044870000052
低压电气线路包含单相和三相。单相检测L-N，三相检测3L磁通和。
三相滤波器的常规配置是3个X电容器与中性点(三相的N线接点)连接，并通过Y电容器与地连接或者与滤波器的外壳相连接。对于平衡电容电网，漏电流可以忽略。当相位之间达到最高的不平衡时，电气网络则达到最高的漏电流值。不平衡的原因包括电容器值的公差，以及供电网的电压不平衡。因此，漏电流的关键要素是电容器CX1、CX2和CX3的不平衡产生的电压UQL。对于大多数滤波器，额定值是相同的。电容器CY处的压降UQL产生的漏电流Ileakmax可以根据下式确定：
Ileakmax＝UQL×jω×CYn
式中，ω＝2πf，无源滤波器中的电容器的额定值的公差为±20％。UY的最高压降发生在两个X电容器具有最小的公差，而一个电容器具有最大公差的时候。另外，假设CY的公差值最大。将这些假设代入上式，则漏电流为：
Figure BDA0003651044870000061
步骤S3中，所述的对所述触发信号进行处理，包括：对所述触发信号进行放大、模数转换。
本实施例中，对所述触发信号进行放大，具体可以采用如图3所示的放大电路。图3中，通过调节电位器RW可调整放大倍数，使触发模拟信号的电压在1～5V之间，如在信号输出端的负载电阻R8的阻值为100Ω时，触发电流信号的输出范围为10～50mA，U1运算放大器的IN+和IN-为信号差动输入端，通过电位器可以设置增益的放大倍数
Figure BDA0003651044870000062
为1～10倍，差模信号经过放大后转换为一路模拟信号送入模数转换模块3。
本实施例中，所述的模数转换模块3可采用10位A/D转换芯片TLC1543，其模拟输入电压为0～+5V对应数字值0～1024。其引脚A0为漏电触发信号的输入端，在CS端的一个下降沿变化将复位内部计数器并控制使能，ADDRESS(17脚)为串行数据输入端，用来选择下一个即将被转换的模拟输入信号。DATA OUT为A/D转换结束3态串行输出端，它与MCU单片机4或外围的串行口通信，可对数据长度和格式灵活编程。
本实施例中，进行模数转换时输出的数字信号Ad通过以下方式获得：
Figure BDA0003651044870000063
其中，Id为经过放大处理后的触发电流信号，Rd为负载端电阻(比如可以为100Ω，也可以为其他数值),Uref为A/D转换的基准电压(可以取1～5V)，X为A/D转换器的最大分辨率(比如十位A/D转换器的最大分辨率为1024等)。
本实施例中，所述方法还可以包括：
S41，将获得的漏电流信号与第一预设值进行对比，若所述漏电流信号的大小大于等于第一预设值，则触发报警和/或触发LED进行故障显示，同时将所述漏电流信号与第二预设值进行对比；
S42，若所述漏电流信号的大小大于等于第二预设值，则(可启动相应的漏电保护执行设备)切断线路电源。
本实施例中，由于漏电故障检测的工作环境大多数在户外，存在大量的干扰信号，且电气线路造成的电磁干扰很大，会造成模拟信号输入失真、控制信号发生混乱、控制失灵、系统死机、地址或数据总线上的信号发生错乱等现象，因此，系统的抗干扰设计关系着系统运行的可靠性。具体的，本申请中，如果系统程序出现跑飞、陷入死循环等现象，系统服务程序自动从0000H开始执行，在MCU单片机4的RESET端接复位电路，可利用电容和接地电阻组成一个上电复位电路，使程序送电即从0000H单元执行。上电复位电路和人工复位电路均能为复位芯片提供大于10mA的高电平复位信号，复位芯片如MAX813L，内部具有一个看门狗定时器和电压监视器，当系统程序陷人死循环或电源电压突然发生变化时，不会造成死机、数据读写错误或误动作等现象发生，从而使系统在出现故障的状态下复位运行。
本申请实施例还公开一种基于智慧灯杆低压电气线路的漏电检测系统。如图2所示，一种基于智慧灯杆低压电气线路的漏电检测系统，包括在电表处和/或每一根电气线路上间隔一定距离设置的漏电检测装置1、信号放大模块2、模数转换模块3和MCU单片机4，所述的漏电检测装置1、信号放大模块2、模数转换模块3和MCU单片机4顺次连接；所述的MCU单片机4通过漏电流信号的大小，判断出漏电故障位置与漏电检测装置的距离，结合漏电检测装置的编号，得出发生漏电故障的电气线路及其大概位置。
具体的，MCU单片机4通过以下方式获得漏电流信号的大小|Ileakmax|：
Figure BDA0003651044870000071
其中，ω表示电网角频率，CYmax表示输出Y电容正公差最大值，Umax表示电网电压最大值，CXmax表示线路X电容正公差最大值，Umin表示电网电压最小值，CXmin表示线路X电容正公差最小值。
具体实施时，所述的MCU单片机4可采用增强型的8051系列单片机STC15F2K60S2，可以使漏电检测系统的抗干扰能力大大增强；而且可以提高漏电检测系统的数据处理速度，降低系统成本，非常适用于本系统的大批量使用部署。
在本实施例中，如图3所示，所述的信号放大模块2包括放大控制电路，所述的放大控制电路包括：电位器RW以及与电位器RW并联的第一电阻R1，还包括电压比较器U1、第二电阻R2、第三电阻R3和三极管Q1；所述的电位器RW的固定端与漏电检测装置1的输出端连接，同时与第一电阻R1并联，电位器RW的滑动端与第一电阻R1的一端连接，第一电阻R1的两端分别与电压比较器U1的正向输入端及反向输入端连接，电压比较器U1的输出端分别与第三电阻R3的一端、三极管Q1的基极连接，第二电阻R2的一端与电压比较器U1的正向输入端连接，第二电阻R2的另一端分别与第三电阻R3的另一端、三极管Q1的集电极连接，三极管Q1的发射极和集电极作为信号放大模块2的输出端。
本实施例中，所述的信号放大模块2还包括输出电流大小调控电路，所述的输出电流大小调控电路包括：限幅电路D1、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、负载电阻R8、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第二发光二极管D2、三端稳压管D3，其中，第一电容C1的一端与电压比较器U1的反向输入端、限幅电路D1的一端、第一电阻R1的一端连接；第一电容C1的另一端分别与第二电容C2的一端、第四电阻R4的一端、第五电阻R5的一端、第三电容C3的一端、第二发光二极管D2的阳极、第四电容C4的一端、三端稳压管D3的阴极、第五电容C5的一端连接；第二电容C2的另一端分别与电压比较器U1的输出端、第三电阻R3的一端、第四电阻R4的另一端、三极管Q1的基极连接，第五电阻R5的另一端分别与三极管Q1的发射极、第七电阻R7的一端连接，第三电容C3的另一端分别与第二发光二极管D2的阴极、第六电阻R6的一端、三极管Q1的集电极、第三电阻R3的一端、第二电阻R2的一端连接，第四电容C4的另一端分别与第七电阻R7的另一端、三端稳压管D3的阴极的连接，三端稳压管D3的阳极分别与第六电阻R6的另一端、负载电阻R8的一端连接；所述的负载电阻R8的另一端与第五电容C5的另一端连接，所述的负载电阻R8与第五电容C5串联的另外两端作为信号放大模块2的输出端。
上述系统中，所述信号放大模块2的放大增益B通过以下方式确定：
Figure BDA0003651044870000081
其中，R1表示第一电阻R1的阻值，R2表示第二电阻R2的阻值，R3表示第三电阻R3的阻值，RRW表示电位器RW的阻值。
上述系统中，还包括：报警模块5，所述的报警模块5与MCU单片机4连接。
具体实施时，如图4所示，所述的报警模块5可采用声光报警模块。如果整个电气线路正常工作，没有漏电故障发生，则工作状态指示灯可以为绿色闪烁状态，其工作状态由单片机I/O口P1.1控制，指示灯闪烁由单片机控制输出脉冲方波来控制三极管VT1的通断来实现。当有漏电故障发生时，单片机将P1.3口置高，三极管VT3导通，红色报警灯闪烁，同时蜂鸣器发出报警声；黄灯闪烁可表示单片机自启动漏电保护器，对电气线路进行了切断。
实验例：
采用本申请的基于智慧灯杆低压电气线路的漏电检测方法及系统进行漏电检测。具体的，进行实验与调试的环境如图5所示，其中L1、L2、L3为三相电，PE为保护零线，RCDW为漏电保护器，可以确保实验的安全性。可以选Simpson228数字式ELCB测试仪对漏电故障检测装置(即电流互感器)进行测试与调试。根据触发信号与设定值的关系，可设定多种触发条件，如图6所示。选定的测试模拟触发信号漏电流，应不小于电气线路和设备的正常泄漏电流的最大值的2倍(2倍以上可以理解为模拟电气线路和设备确实存在漏电故障状况)。
根据漏电故障模拟测试数据对照分析，并参照国家标准《漏电电流动作保护器(剩余电流动作保护器)》GB6829-86中5.2.7标准要求，间接接触漏电测试结果如表1所示，直接接触漏电测试结果如表2所示。漏电故障测试信号的灵敏度，优先考虑30mA，当额定漏电动作电流等于或小于30mA时要求保护动作时间小于0.1s，当额定漏电动作电流大于30mA时要求小于0.2s。
表1间接接触漏电故障测试结果
Figure BDA0003651044870000091
表2直接接触漏电故障测试结果
Figure BDA0003651044870000092
通过采用本申请的漏电检测方法及系统对模拟漏电信号的测试，从测试结果可以得出，整个系统运行稳定，故障检测准确、快速，并没有发生死机等状况﹐同时根据间接漏电检测与直接漏电检测结果与实际的漏电位置距离对比，误差在10％以内，基本可以满足对电气线路漏电故障的检测定位需求。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的方法、结构、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于智慧灯杆低压电气线路的漏电检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
通过漏电检测装置对低压电气线路的电流或电压信号进行检测；
若低压电气线路的相线、中性线的电流向量和不为零，则产生感应电动势；将所述的感应电动势作为触发信号；
对所述触发信号进行处理，获得漏电流信号的大小；
根据所述漏电流信号的大小，判断出漏电故障位置与漏电检测装置的距离，结合漏电检测装置的编号，得出发生漏电故障的电气线路及其大概位置。
2.根据权利要求1所述的基于智慧灯杆低压电气线路的漏电检测方法，其特征在于，通过在电气线路网络的电表处和/或每一根电气线路上间隔一定距离设置漏电检测装置来对低压电气线路的电流或电压信号进行检测。
3.根据权利要求1所述的基于智慧灯杆低压电气线路的漏电检测方法，其特征在于，通过以下方式获得漏电流信号的大小|Ileakmax|：
Figure FDA0003651044860000011
其中，ω表示电网角频率，CYmax表示输出Y电容正公差最大值，Umax表示电网电压最大值，CXmax表示线路X电容正公差最大值，Umin表示电网电压最小值，CXmin表示线路X电容正公差最小值。
4.根据权利要求1所述的基于智慧灯杆低压电气线路的漏电检测方法，其特征在于，所述的对所述触发信号进行处理，包括：对所述触发信号进行放大、模数转换；其中，进行模数转换时输出的数字信号Ad通过以下方式获得：
Figure FDA0003651044860000012
其中，Id为经过放大处理后的触发电流信号，Rd为负载端电阻,Uref为A/D转换的基准电压，X为A/D转换器的最大分辨率。
5.根据权利要求1所述的基于智慧灯杆低压电气线路的漏电检测方法，其特征在于，所述方法还包括：将获得的漏电流信号与第一预设值进行对比，若所述漏电流信号的大小大于等于第一预设值，则触发报警和/或触发LED进行故障显示，同时将所述漏电流信号与第二预设值进行对比，若所述漏电流信号的大小大于等于第二预设值，则切断线路电源。
6.一种基于智慧灯杆低压电气线路的漏电检测系统，其特征在于：包括在电表处和/或每一根电气线路上间隔一定距离设置的漏电检测装置(1)、信号放大模块(2)、模数转换模块(3)和MCU单片机(4)，所述的漏电检测装置(1)、信号放大模块(2)、模数转换模块(3)和MCU单片机(4)顺次连接；所述的MCU单片机(4)通过漏电流信号的大小，判断出漏电故障位置与漏电检测装置的距离，结合漏电检测装置的编号，得出发生漏电故障的电气线路及其大概位置。
7.根据权利要求6所述的基于智慧灯杆低压电气线路的漏电检测系统，其特征在于，所述的信号放大模块(2)包括放大控制电路，所述的放大控制电路包括：电位器RW以及与电位器RW并联的第一电阻R1，还包括电压比较器U1、第二电阻R2、第三电阻R3和三极管Q1；所述的电位器RW的固定端与漏电检测装置(1)的输出端连接，同时与第一电阻R1并联，电位器RW的滑动端与第一电阻R1的一端连接，第一电阻R1的两端分别与电压比较器U1的正向输入端及反向输入端连接，电压比较器U1的输出端分别与第三电阻R3的一端、三极管Q1的基极连接，第二电阻R2的一端与电压比较器U1的正向输入端连接，第二电阻R2的另一端分别与第三电阻R3的另一端、三极管Q1的集电极连接，三极管Q1的发射极和集电极作为信号放大模块(2)的输出端。
8.根据权利要求7所述的基于智慧灯杆低压电气线路的漏电检测系统，其特征在于，所述的信号放大模块(2)还包括输出电流大小调控电路，所述的输出电流大小调控电路包括：限幅电路D1、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、负载电阻R8、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第二发光二极管D2、三端稳压管D3，其中，第一电容C1的一端与电压比较器U1的反向输入端、限幅电路D1的一端、第一电阻R1的一端连接；第一电容C1的另一端分别与第二电容C2的一端、第四电阻R4的一端、第五电阻R5的一端、第三电容C3的一端、第二发光二极管D2的阳极、第四电容C4的一端、三端稳压管D3的阴极、第五电容C5的一端连接；第二电容C2的另一端分别与电压比较器U1的输出端、第三电阻R3的一端、第四电阻R4的另一端、三极管Q1的基极连接，第五电阻R5的另一端分别与三极管Q1的发射极、第七电阻R7的一端连接，第三电容C3的另一端分别与第二发光二极管D2的阴极、第六电阻R6的一端、三极管Q1的集电极、第三电阻R3的一端、第二电阻R2的一端连接，第四电容C4的另一端分别与第七电阻R7的另一端、三端稳压管D3的阴极的连接，三端稳压管D3的阳极分别与第六电阻R6的另一端、负载电阻R8的一端连接；所述的负载电阻R8的另一端与第五电容C5的另一端连接，所述的负载电阻R8与第五电容C5串联的另外两端作为信号放大模块(2)的输出端。
9.根据权利要求7所述的基于智慧灯杆低压电气线路的漏电检测系统，其特征在于，所述信号放大模块(2)的放大增益B通过以下方式确定：
Figure FDA0003651044860000031
其中，R1表示第一电阻R1的阻值，R2表示第二电阻R2的阻值，R3表示第三电阻R3的阻值，RRW表示电位器RW的阻值。
10.根据权利要求6所述的基于智慧灯杆低压电气线路的漏电检测系统，其特征在于，还包括：报警模块(5)，所述的报警模块(5)与MCU单片机(4)连接。
CN202210543354.5A 2022-05-19 2022-05-19 一种基于智慧灯杆低压电气线路的漏电检测方法及系统 Pending CN114910820A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210543354.5A CN114910820A (zh) 2022-05-19 2022-05-19 一种基于智慧灯杆低压电气线路的漏电检测方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210543354.5A CN114910820A (zh) 2022-05-19 2022-05-19 一种基于智慧灯杆低压电气线路的漏电检测方法及系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114910820A true CN114910820A (zh) 2022-08-16

Family

ID=82768782

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210543354.5A Pending CN114910820A (zh) 2022-05-19 2022-05-19 一种基于智慧灯杆低压电气线路的漏电检测方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114910820A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116774101A (zh) * 2023-08-21 2023-09-19 保定传能电子科技有限公司 一种低压线路漏电流检测装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116774101A (zh) * 2023-08-21 2023-09-19 保定传能电子科技有限公司 一种低压线路漏电流检测装置
CN116774101B (zh) * 2023-08-21 2023-10-27 保定传能电子科技有限公司 一种低压线路漏电流检测装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112305458B (zh) 一种录波型台区剩余电流检测终端及预警系统
CN112666488A (zh) 接地故障检测方法和装置
CN114910820A (zh) 一种基于智慧灯杆低压电气线路的漏电检测方法及系统
CN209296853U (zh) 一种用于检测变压器铁芯多点接地故障的电路
CN107271789A (zh) 一种数字接地电阻测试仪
CN208937666U (zh) 一种断电式漏电指示装置
CN207967912U (zh) 带自行诊断检测功能的剩余电流动作断路器电路
CN205404719U (zh) 一种互感器公共回路多点接地检测仪
CN105572517A (zh) 一种避雷器在线监测智能带电接入保护装置及控制方法
CN203204114U (zh) 一种基于开口检流器的直流接地报警器
CN201315471Y (zh) 高压带电显示闭锁装置
CN201852876U (zh) 一种具有漏流检测和放电次数功能的一体化防雷模块
CN113777514B (zh) 一种后备式储能系统的绝缘检测电路、系统及方法
CN217766776U (zh) 一种基于智慧灯杆低压电气线路的漏电检测系统
US20230156894A1 (en) Energy metering and surge current detection
CN209387064U (zh) 一种温度和漏电通用的测量电路
CN210005663U (zh) 一种断电式漏电指示装置
CN212060482U (zh) 电路检测装置
CN204177906U (zh) 极性测试仪
CN209132334U (zh) 一种真空断路器分合闸线圈直流电阻测量装置
CN203287424U (zh) 一种浪涌电流测试装置
CN202352017U (zh) 一种独立式预警电气火灾监控探测器
CN203278221U (zh) 一种具有电源零地电压检测的避雷器
CN201984107U (zh) 一种预期短路电流测量装置
CN205263275U (zh) 一种智能保护板电压采集线检测装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination