CN1913273B - 电网接地监控器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电网接地监控器，涉及电力供电控制领域。它是由一个总监控器和若干分监控器组成的监控系统。其中含由回流隔离二极管(D_a1-3)、回流控制电路(1a)、接地端子(D_a)、(D_b)、检测互感器(CT_b)等组成的电网接地信息检测通道。总监控器中的回流控制电路(1a)同时控制报警电路(2a)和动作电路(3a)。分监控器通过其就地回流隔离二极管(D_b1-3)、就地回流控制电路(1b)完成电网接地就地回流，(1b)同时控制报警电路(2b)和动作电路(3b)。

Description

电网接地监控器

一、技术领域

本发明涉及电力供电控制装置领域，具体涉及一种电网接地监控器。

二、背景技术

低压电网存在如下基本事实：一.低压电网与中、高压电网相比，线路最长、分布最广、布局最乱、管理最难、损耗最大、事故最多。二.电网的安装支撑都是大地。三.大多数电网故障与接地有关。四.人身触电接地比其他原因造成的电网接地要少得多。由这些基本事实我们可以作这样的推论：时间长了，电网出现接地是不可避免的，同网异线同时接地是低压电网的结症，接地是造成电网损耗和事故的元凶，监控、排除接地是低压电网技术管理的关键。本发明就是抓住这个关键，突破了“触电掉闸”的，偏重人身保护的漏电保护老观念，通过一系列电网接地监控技术的实施，实现电网(N、a、b、c四线)与地之间的绝缘时间的最大化，进而实现降低损耗、正常安全用电的目的。

就地回零式漏电保护技术(另案已报，并获得专利权，专利号ZL00207947.X，名称：一种就地回零式漏电保护装置)和网地绝缘监控装置(另案已报，并获得专利权，专利号ZL01231175.8，名称：网地绝缘监控装置)，为解决上述问题设计并实施了一套方案，但在产品化开发和一定量的长时间试用中，又遇到了一些新问题，在进一步的技术改进和完善方面还存在很大空间。

三、发明内容

本发明的目的是这样实现的：所述的电网接地监控器，适用于电网中性点(线)N不接地系统，它以新思路、新方法，运用电子自动控制技术，对低压电网(N、a、b、c四线)的接地故障实施监控，及时测报且促进排除接地故障，保持电网与地的绝缘，从而实现稳定电网、降低损耗、消除误动、正常安全用电的目的。

电网接地监控器，其特征在于所述的监控器是指在一个低压供电系统中的一台总监控器与多台分级、分区段使用的分监控器通过信号传递相配合使用的、专门测报或甩掉电网接地故障的监控系统；这个监控系统具有从供电电网穿过分监控器检测互感器(CTb)，然后经电网接地电阻、大地、接地端子(Da)、总监控器漏电回流控制电路(1a)、总监控器回流隔离电路至供电电网的这样一个接地信息检测通道；在上述通道中所述总监控器回流隔离电路为由三个二极管(Da_1-3)组成的、电网接地时相线回流且使三相电源相间隔离的电路；所述总监控器漏电回流控制电路(1a)以地为电源端，并且包括电子开关(K₁)、过电流自动限制电路(R₁、R₂、Rθ₆)、回流脉冲化电路(T₁、R₁、R₂、C₁、D₄)和电子开关的控制脉冲产生电路，所述的控制脉冲产生电路所产生的连续脉冲控制电子开关作连续通断转换，当电网接地时在回流脉冲化电路的作用下产生脉冲回流，同时由过电流自动限制电路实现过流保护以保证总监控器的正常工作；在分监控器中具有电网接地就地回流且使电网线间隔离的电路(D_b1-3)，以及以地为电源端的、以各分监控器检测互感器为检测元件的就地回流控制电路(1b)；在电网接地监控器中具有用于电网出现接地故障时通过回流漏电流的接地端子(Da、Db)；在所述的电网接地监控器为自动型监控器时，其还具有在停电情况下的电网接地信息探测电源、电网接地探测隔离电路和自动控制报警、停电、自动闭锁、解锁恢复送电电路；在总监控器和分监控器中，都具有由保险熔丝(BX)、压敏电阻(RU)、热敏电阻(Rθ)组成的过压过流保护电路和由指示灯(Dn)组成的监控信息指示电路；在总监控器和分监控器中都具有电网接地告警器.

所述的电网接地监控器由两部分组成：

一是总监控器，其原理结构如图1-a。其中由D_a1-3组成了回流隔离电路，它有三个作用：一是电网接地回流通道，二是a、b、c三相电源隔离，三是三个二极管的共连点形成了监控器的电路公共点Ga。回流控制电路1a由脉冲产生器、过电流自限电路、回流脉冲化电路、电子开关、接地信息获取电路等组成。所获得的监控信息可控制报警电路(如图1-a之2a)工作，也可控制动作电路(如图1-a之3a)工作。R_a、A_a为试验装置。

二是分监控器，其原理结构如图1-b，其中D_b1-3为就地回流隔离电路，主要作用是：电网接地时就地回流，a、b、c三相电源隔离，三个二极管的共连点形成分监控器电路公共点Gb。CT_b为电网接地信息检测元件。1b为电网接地就地回流控制电路，受CT_b信号控制进行通、断工作，形成电网接地时的就地脉冲回流，进而产生报警和动作控制信号，分别控制2b(报警)和3b(动作)。R_b、A_b为试验装置。在回流控制电路1b中还设计有过流自动限流电路，以防本级监控器因故拒动时，及时限流，启动后备(上一级)监控。

为了尽量准确指示和方便查找接地点部位，减少停电时间和面积，各级监控器采用动作电流递次安排，动作电阻递次安排，动作时间递次安排，实行分级监控。为了使供电系统既稳定又安全，把总监控器的动作时间设置长一些，越接近电网末段的监控器动作时间设置越短，达到哪里电网接地，哪里掉闸，不影响无故障电网正常运行和全线受控运行，尽量减少停电面积的目的。其结构特征在于：

所述的监控器是指在一个低压供电系统中，设置一台总监控器(其原理方框图如图1-a，其原理电路图如图2、3、4，适用于不同要求的场合)与多台分级、分区段使用的分监控器(其原理方框图如图1-b，其原理电路图如图5、6、7、8、9、10、11等多种，适用于电网的不同部位)通过信号传递相配合使用的，专门测报(也可甩掉)电网接地故障的监控系统。

在所述的监控系统中，设计了一个从供电电网穿过分监控器检测互感器(如图1-b之CT_b)，经电网接地电阻(如图1-b之R_b)、大地D(如图1)、接地端子D_a(如图1-a)、总监控器回流控制电路(如图1-a之1a)、回流隔离电路(如图1-a中D_a1-3)至供电电网这样一个接地信息检测通道，检测元件为如图1-b中的CT_b即如图5至图11中的检测互感器CT₁。

在上述的检测通道中，设计了由三个二极管(如图1-a中D_a1-3即如图2-2、3中的D_1-3)组成的电网接地时相线回流且使三相电源隔离的电路。

在上述的检测通道中，设计了以地D为电源端的回流控制电路(如图1中之1a即如图2-2所示的电路，如图3中由T₁-T₄、K₁等组成的电路)。其中如图2-2、图3中的K₁为电子开关，R₁、R₂、Rθ₆为过电流自动限制电路，T₁、C₁、D₄、R₁、R₂为回流脉冲化电路，图2-2中的IC₁、T₂和图3中T₂-T₄等组成的电路为电子开关K₁的控制脉冲产生电路。

在分监控器中设计了如图5、7、9-2中由D_1-3组成的，如图6、8中由D₁、D₂组成的电网接地就地回流且使电源线间隔离的控制电路以及以地D为电源端的，以各分监控器CT₁为检测元件的如图5、6、7、8中由T₁、T₂等组成的或图9-2所示的电网接地时的就地回流控制电路。

在电网接地监控器中，设计了电网接地回流(接地)端子(如图1中D_a、D_b)。

在自动型监控器(如图4、9、10)中，设计有在停电(被控开关断开)情况下的电网接地信息探测电源(如图4-1、图9-1、图10的B₁、Z₂、R₂和图4-2中由T₁、T₂、DW₁、C₁、C₂、R₁₆、D₆等组成的稳压电路)、电网接地探测隔离电路(如图4-1的D_1-4或图9-1、图10中的K_D的常闭辅助触点)和如图4-2所示的自动控制(报警、停电、自动闭锁、解锁恢复送电等)电路。

在各监控器(图2至图11)中都设计了由保险熔丝BX、压敏电阻RU、热敏电阻Rθ和指示灯Dn组成的过压、过流保护电路和监控信息显示电路。

还设计了如图11的电网接地告警器。

本发明的运用，会产生以下积极效果：

1.由于在电网接地监控系统中，为电网接地信息的检测提供了一个畅顺、可靠的通道，因此产生了三大效果：一是可以大幅度减小漏电流的有效值，减小该电流造成的危害(触电伤害，漏电火灾，漏电损耗等)。二是可以为分监控器提供足够幅度的检测信号，增大了信杂比，使分监控器工作稳定、可靠。三是使总监控器具备了对全电网的接地监控能力，消灭了监控死角。这样就使监控器成了一个组织严密的系统，大幅度提高了监控器的功能效果。

2.由于产生报警、动作控制信号的电路，都是以地D为电源端，即以接地的电网为工作电源，也就是说，如果电网不接地，等于没有工作电源，因而不可能产生报警和动作信号，所以本监控器从根本上解决了误动问题。

3.由于在监控器中增设了声光报警、显示功能，由于专门设计了电网接地告警器，可以非常容易判断电网接地故障的位置、程度，较容易查找电网接地点。这样就大大提高了监控器的服务效果。

4.由于采用了电网接地就地回流控制动作技术和多参数分级分递次安排技术，使电网因接地停电的机率降到最低，使电网工作更可靠更稳定。

5.由于在自动型监控器中设置了动作锁定装置和接地点消失后自动恢复送电功能，可以避免如自动重合闸的盲目试投，因此自动化程度又有提高。

6.在监控器中都设置了过压、过流保护，电网接地回流过流自动限流装置，这样既可以对监控器自身保护，延长使用寿命，又可及时启动后备(上一级)监控，保持监控系统的可靠有效性。

四、附图说明

下面结合附图与具体实施方案，对本发明作进一步的详细说明：

图1为本发明的原理方框图

图2为本发明原理电路图之一。由图2-1、2-2组成，是一种普通型电网接地总监控器的原理电路图。

图3为本发明原理电路图之二。是一种装入塑壳开关内，形成一体的电网接地总监控断路器的原理电路图。

图4为本发明原理电路图之三。是一种自动型总监控器的原理电路图。它由图4-1、4-2、图2-2组成。

图5为本发明原理电路图之四。是一种三相普通型，以告警为主的，同时设有控制(动作或远传监视)接口的分监控器的原理电路图。

图6为本发明原理电路图之五。是一种单相普通型以告警为主的，同时设有控制(动作或远传监视)接口的分监控器原理电路图。

图7为本发明原理电路图之六。是一种装入塑壳开关内，形成一体的三相分监控断路器的原理电路图。

图8为本发明原理电路图之七。是一种装入塑壳开关内形成一体的单相分监控断路器的原理电路图。

图9为本发明原理电路图之八。是一种三相自动型分监控器。它由图9-1、9-2、4-2组成。

图10为本发明原理电路图之九，是一种单相自动型分监控器，它由图10、图9-2、图4-2组成。

图11为本发明原理电路图之十。是电网接地报警器的原理电路图。

图12之a、b是图2的工作原理说明附图，图12之c是图5的工作原理说明附图。

五、具体实施方式

图2为本发明原理电路图之一，它是一种普通型总监控器的原理电路图。它以监控报警为主，也设有控制动作或远传监视接口。总监控器在一个低压供电系统中只需要一台。它的主要作用是：一.通过总监控器形成(当电网接地时)采集接地信息的通道。二.对电网的接地电流进行脉冲化处理，使其有效值大幅度减小，以便降低漏电损耗和增强供用电安全。三.可以使分监控器得到足够的电网接地信息，使分监控器可靠工作。四.对全电网进行接地监控，被监控的低压电网任何地方出现接地，它都会报警甚至控制掉闸停电。五.它还可以用声、光信号显示监控器断保险、(N、A、B、C)哪一线接地、接地程度等。如图2所示，是普通型电网接地总监控器的主要形式，其接线结构、功能原理如下：

图2-1(总装图)所示的监控器与外部的联接有三处：一是与电网A、B、C的相线联接(JX₁)，二是与大地D的联接(JX₃)，三是与被控元件的联接(JX₄)。该监控器由以下六个部分组成：一是由图2-1的B₁、Z₁、R₁、E₁、C₁、C₂组成的电源电路，Dn₁为其指示灯。二是图2-2所示的电网接地回流控制电路。三是图2-1中由IC₁、T₁-T₃、Y₁、J₁等组成的报警、动作控制电路。四是由BX_1-3、Rθ_1-3、Rθ₅、RU_1-4等组成的过压过流保护电路。五是由Dn₂*3组成的断保险显示电路，由Dn₃*3组成的接地相显示电路和Dn₄*3组成的电网接地程度显示电路。六是由R₁₇、A₁组成的试验电路和由W₁、R₂、R₄组成的报警、动作点调整电路。R₅、R₁₁是限流电阻。其工作原理简介如下：一.电源。监控器的工作电源由图2-1中变压器B₁、整流器Z₁、滤波元件R₁、C₁、C₂、稳压元件E₁组成的电路产生，当正常工作时，Dn₁绿灯亮。二.回流控制。漏电回流控制由图2-2所示电路完成，其中信号产生器(由IC₁、R₇-R₁₀、D₆-D₈、C₃-C₅、T₂等组成)所产生的连续脉冲控制电子开关K₁作连续的通断转换，当电网接地时，将地与监控器电路公共端G之间本来的50周半波电流进行了通断分割(通断比影响回流电流的大小)，同时在由T₁、R₁、R₂、C₁、D₄等组成的脉冲化电路的作用下，形成了脉冲回流，在C₂、R₃上取控制电压U，经R₅、C₆滤波送图2-1之DW₁(限幅)。图2-2之Rθ₆与R₁、R₂组合成电流↑温度↓电阻↑电流↓温度↓电阻↓电流↑......最终稳定下来这样一个自动控制电路，既可以保证监控器正常工作，又可以实现过流保护的作用。图2-2中D_1-3的共接点形成了本监控器的电路公共点G，它把a、b、c三相电源隔离开来，同时又是电网接地回流的必经之路。当中性线N接地时，三个二极管将a、b、c三相电源相差120°角依次半波脉冲导通(见图12-a)。当某一相线接地时，接另外两相的二极管，先后半波脉冲导通，形成了电网接地脉冲群回流(见图12之b)。三.监控执行。与电网接地电流成比例的控制电压U由图2-2之C₆送至图2-1的DW₁，经R₂、C₃滤波，经W₁(调报警、动作点)进入跟随器IC_1/1、报警比较器IC_1/2和动作比较器IC_1/3，在U的控制下，用递次设置不同的工作点的方法分别以亮灯、亮灯加报警、亮灯加报警加继电器动作三个层次表示电网接地的严重程度。用图2-1之J₁的1、2、3触点作为对外控制接口。四.过压过流保护。当电网上出现过电压时，首先由RU_1-4泄放，当泄流太偏大时，则烧断BX_1-3熔丝，当接地电流长时间偏大时，Rθ_1-3工作限流，以防监控器损坏。五.显示电路：Dn₂*3的三个灯中，亮起来的为断保险相。Dn₃*3的三个灯中暗(灭)的为接地相，当三灯都不暗，Dn₄*3亮时，则说明是零线(N)接地。六.试验电路：按下A₁，可模拟电网接地，用以检验监控器是否可正常工作。

如图2的总控器的工作过程是这样的：当电网没有接地故障时，监控器检测通道无电流，电网正常运行。当电网N线接地时，就形成了如图12-a所示的通路，显然，在这个通路中会产生如I_N→abc的电流，该电流波形是被电子开关分割的，外形有一部分互相重叠的脉冲群，这时，回流控制电路输出的控制电压U会(达到规定值时)启动报警和动作电路投入工作。当某一相(例如a相)接地时，就形成如图12-b所示的通路，显然，在这个通路中会产生如I_a→bc的电流，该电流波形是被分割成双峰的，组间有间距的脉冲群，当该电流到规定值时，回流控制电路输出的控制电压U会启动报警、动作电路投入工作。

这种监控器的特点是电网接地电流小、接地信息强、使用灵活、可靠。

图3为本发明原理电路图之二，是一种普通型装入塑壳开关之内，与之合成一体，形成称之为总监控断路器的原理电路图。它与被控开关的联接有三处：接N、A、B、C电源(JX₁)、接大地端子D(JX₃)和对K_D的控制(JX₄)。图3中的过压过流保护电路(BX_1-4、RU_1-4、Rθ_1-4、Rθ₅)、回流隔离电路(D_1-3)、试验电路(R₁₇、A₁)与如图2所示监控器是相同的，因此不重复。在图3中的回流控制电路中，产生控制脉冲的震荡器是由T₃、T₄、R_9-12、R₁₃、C₃、C₄组成的自激震荡器，其余与图2所示的总监控器中的回流控制电路完全相同，也不重复。图3中由Dn_1-3、Dn₄组成了断保险灯灭电路。图3中的电源电路是直接从N和G之间取得，经由R θ_1-4之一、D₇、R₁₆、T₅、R₁₇、C₇、C₈、DW₄组成的简单稳压电路形成。而动作执行电路，则是把接地回流信号电压U经R₅、DW₂(限幅)、C₆平滑后，经DW₃、D₅控制K₂，启动K_D动作。W₁可调整动作点。这种总监控器结构简单、造价低。

图4为本发明原理电路图之三，是一种自动型总监控器原理电路图，是自动型总监控器的主要形式。它对外联接有四处：一是(JX₁)工作电源(N、U)，接被控开关的上口。二是(JX₂)电网接地回流通道(A、B、C)，接被控开关的下口。三是(JX₃)接大地D。四是(JX₄)对被控K_D的控制。图4由图4-1、4-2、图2-2组成。图4-1为总装原理电路图，其中，B₁、Z₁、R₁、E₁、C₁、C₂等组成的工作电源电路(Dn₁为其指示灯)、如图2-2组成的回流控制电路、由BX_1-5、RU_1-4、Rθ_1-4、Rθ₅等组成的过压、过流保护电路、由T₁-T₃、Y₁、J₁等组成的监控执行电路、由Dn₂*5组成的断保险显示电路、Dn₃*3组成的接地相显示电路、由R₁₇、A₁组成的试验电路，这些电路的工作原理与图2所述总监控器基本相同，不重复。图4-1中K_D为电源开关，K_J为K_D的动作线圈。

如图4所示自动型总监控器与普通型总监控器相比，不同之处在于增加了如图4-2所示的，由T₁、T₂、C_1-、C₂、DW₁、R₁₆、D₆等组成的，用以对停电电网接地故障进行自动探测的电源(t)电路和由IC₁等组成的自动控制电路及由图4-1中D_1-4组成的探测隔离电路。下面从两个方面简介其工作原理：

(一)停电线路接地故障的探测。如图4-1中由Z₂、R₂和图4-2的R₁₆、T₁、T₂、C₁、C₂、DW₁、D₆组成的整流稳压电路产生停电电网接地探测电源t。J_1/5、6是探测电源(t)输出的自动控制电路。其工作过程是：当电网无接地故障，图2-2无控制电压U输出，图4-2之U、B、K均为低电位，J₁吸合，探测电压t送不出，图4-1中K_D闭合，电网正常运行。当电网因接地造成图4-1中K为高电位，T₃导通，T₂截止，J₁失电复归，J_1/1、2断开，K_J失电，K_D断开停电时，被控开关K_D下口A、B、C失电，探测电压t被J_1/5、6，通过探测隔离二极管(如图4-1之D_1-4)、热敏电阻(如图4-1之R θ_1-4)、熔断丝管(如图4-1BX_1-5之₄)，送入已经停电的电网，然后通过电网接地点、接地端子D、Rθ₅启动回流控制电路(图2-2)，回流控制电路(图2-2)产生维持停电信号U至图4-1之R₁₆和图4-2之R₁。

由于探测电源t比电网电压低，因而造成在停电探测接地和电网运行接地两种情况下所产生的控制电压U差别太大，无法控制同一个自动控制电路(图4-2)正常工作。为此设计了由图4-1中T₄、R₁₃、R₁₄、R₁₆、D₅、D₆、W₃等组成的均衡电路。工作原理是：当J₁工作在电网正常送电状态时，J_1/5、6断开，探测电源t加不到D₆、R₁₃、D₅上，T₄的b为低电位，T₄导通，这时R₁₆、W₃与图2-2中的R₅构成分压器，因而可以把这时(运行电网接地)产生的U电压降低。当因电网接地J_1/5、6接通时，K_D以下电网失电，探测电源由J_1/5、6经D₆、R₁₃、R₁₄加至D₅，T₄截止，由探测电源产生的控制电压U保持不变。用这样的办法把两种情况下的控制电压U拉近，使之能控制同一个自动控制电路(图4-2)正常工作。W₃可以调整监控器的动作点。

由图4-1之D_1-4组成的接地探测时的线间隔离电路有两个作用，一是顺利通过N、A、B、C四线中任何一线的接地探测电流，二是在电网带电运行时，保证线间的绝缘。可见，这样就组成了一个完整的，受被控开关停送电状态自动控制的，对停电(被控开关断开)线路的接地故障持续探测、监控的自动控制装置。它与下面所述自动控制电路相结合可以在电网接地时完成持续停电控制，当电网接地点消失时又可自动恢复送电的功能，可替代以盲目试投为手段的自动重合闸。

(二)自动控制。如图4-2所示由IC₁组成的自动控制电路，由电网接地电压放大器IC_1/1、解锁比较器IC_1/2、电网接地动作且闭锁比较器IC_1/4和跟随器IC_1/3等组成。IC_1/1、R₁-R₃、C₃、DW₂等组成直流放大器，把代表电网接地程度的电压U按需要进行放大后，分别送解锁比较器IC_1/2和经跟随器IC_1/3送动作闭锁比较器IC_1/4。当电网出现接地时，首先由跟随器IC_1/3经R₁₀送出接地电压u至图4-1经R₁₁点亮Dn₄*3的第一只灯，表示电网出现接地。当电网接地达到一定程度时IC_1/2比较器反转输出高电位，送出报警信号B，经图4-1的R₃控制T₁工作带动Y₁报警，同时Dn₄*3的第二只灯亮，说明电网已有较严重的接地故障，同时由于图4-2中IC_1/2输出的高电位，截止了D₃、D₄，为IC_1/4反转准备了条件.当电网接地严重到应当停电的程度时，IC_1/4反转，输出高电位K，通过图4-1中R₇、T₂、T₃、J₁、K_D完成控制停电。同时由于图4-2中D₅的正反馈作用把IC_1/4锁定在输出高电位状态(这时图4-1之Dn₄全亮，表明电网已因接地停电)，以防止由于电网停电(开关断开)，接地点自然被甩开，又恢复送电，又停电，又送电......这样的震荡式停送电现象的发生。当电网停电以后，如果电网接地点存在，通过上述“(一)”对停电线路接地故障探测装置的作用，送来控制电压U维持IC_1/2输出高电位，IC_1/4维持停电状态。当停电线路中的接地点确实消失时，控制电压U消失，IC_1/2反回成输出低电位，接着通过图4-2之D₃、D₄使IC_1/4也反回成低电位，于是通过图4-1的T₂、T₃、J₁、K_D完成自动恢复送电。可以用图4-1中A₂按钮手动解锁送电(将B接G，把B和IC_1/4的输入控制拉成低电位，不过如果接地故障还在，松开A₂又会停电)。自动型接地监控器的整体工作过程如下：当正常运行的电网出现接地故障时，监控器动作闭锁，主电源开关分闸，停止送电。当接地故障消失时，监控器自动解锁，主开关合闸送电，电网正常运行。

图5是本发明原理电路图之四，是一种三相普通型，以告警为主，同时具备控制动作或远传监视接口的分监控器的原理电路图。分监控器用于低压电网的某一出线、某一分支线、某一用电户、某一台设备等都可以。图5中BX_1-4、RU_1-4、Rθ_1-4、Rθ₅、Dn₁*4组成的过流、过压、监控显示电路及由R₁₇、A₁组成的试验电路与前述监控器相同，不重复。应当说明的，一是设计了由D_1-3组成的就地回流隔离电路，二是设置了电网接地信息检测互感器CT₁和由T₁、T₂、DW₁、D₄、Rθ₅、Rθ₆、R₁-R₄、W₁、W₂、C₁等组成的就地回流控制电路，三是设置了由Y₁、Dn₂、T₃组成的报警电路，四是设置了由IC₁组成的控制远传监视接口。分监控器是通过检测互感器(CT₁)和就地回流控制完成对电网某一部分的监控的，在使用时必须将所辖线路从CT₁中按规定方向穿过。其工作原理是：当该监控器监控的线路(CT₁以下)无接地故障时，CT₁无信号输出，T₁、T₂不导通，因此也不输出报警、动作信号。当该监控器监控的线路出现接地故障时，它在总监控器的配合下的工作过程如图12-c所示。由图可以看出，当电网出现接地时，首先会产生如I_X的接地信息检测电流，该电流会使总监控器投入工作，还在分监控器的CT₁中产生电网接地信号，该信号会打开就地回流控制电路T₁、T₂等，进而形成如I_H的就地回流。I_H的就地回流又加大了CT₁检测的信号，该信号又加大了就地回流，形成了一个正反馈过程。规定的就地回流，会在C₁、Rθ₆处产生控制电压U，经R₅、R₆、DW₂、C₂限幅、平滑后，去控制T₃实现报警，进而控制IC₁，形成控制动作或远传监视接口。

图6是本发明原理电路图之五，是单相的普通型，以报警为主，同时具备控制动作(远传监视)功能的分监控器，基本原理与图5类同，不重复。

图7是本发明原理电路图之六，是一种装入塑壳开关内形成一体的三相分监控断路器，与图5相比，不同之处只有两点：一是图7是装入塑壳开关内，形成一体的。二是监控执行电路就是塑壳开关的脱扣器K_J，控制电路则是K₂。其余与图5完全相同，不重复。

图8是本发明原理电路图之七，是一种单相的装入塑壳开关内的分监控断路器。其原理与图7所示三相分监控断路器类同，因此不重复。

图9是本发明原理电路图之八，是一种三相自动型分监控器。它由图9-1、9-2、图4-2组成。图9-1是总装原理电路图，其结构原理与图4大致相同。主要差别在于：

增设检测互感器CT₁，它的作用是检测电网接地信息，并送如图9-2的电网接地就地回流控制电路，该电路(与图5至图8中由T₁、T₂等组成的电路相同)产生的电网接地信息电压U，可以利用图9-1的J₁、T₄、K_D的常闭辅助接点及图4-2的自动控制电路对所辖电路完成如图4监控器一样的监控功能。图9-2中的D_1-3是就地回流隔离电路。图9-1中K_D的四对常闭辅助接点与图4-1中的D_1-4的作用一样，完成接地探测和线间隔离任务。W_1-2是调动作点的。其详细原理和工作过程不重复。

图10是本发明原理电路图之九，是一种单相自动型分监控器。其工作原理与图9所示监控器类同，因此不重复。

图11是本发明原理电路图之十，是一种电网接地报警器，其工作电源用～220V或～380V都可以，C₅、C₆、Z₁、R₅是电源电路，CT₁、R₁、W₁、C₁、T₁组成了电网接地信号的检测和电路放大，T₂、K₁、R₂-R₄、C_2..、C₃、DW₁-DW₃为控制电路。1和2联接可报警，2和3之间接入开关脱扣器，可控制动作停电(此时接开关下口)。可以用于电网的任何部位，可为检测、发现、排除电网接地故障提供极大的方便。Rθ₁和RU₁为过压过流保护装置。

由以上接线原理可以看出，电网接地监控器是解决低压电网普遍存在，危害巨大的同网异线同时接地问题，保持电网质量的一项崭新的技术，它可从根本上解决低压电网事故多损耗大的问题，对保持电网质量、保证安全经济用电具有重大意义。它的各种自动控制功能会给供用电者提供良好的服务。本发明设计新颖、结构简单、容易推广、适用范围大，实用性强、经济安全、利国利民、国民急需、社会效益和经济效益甚好。

Claims (1)

1.电网接地监控器，其特征在于所述的监控器是指在一个低压供电系统中的一台总监控器与多台分级、分区段使用的分监控器通过信号传递相配合使用的、专门测报或甩掉电网接地故障的监控系统；这个监控系统具有从供电电网穿过分监控器检测互感器(CTb)，然后经电网接地电阻、大地、接地端子(Da)、总监控器漏电回流控制电路(1a)、总监控器回流隔离电路至供电电网的这样一个接地信息检测通道；在上述通道中所述总监控器回流隔离电路为由三个二极管(Da_1-3)组成的、电网接地时相线回流且使三相电源相间隔离的电路；所述总监控器漏电回流控制电路(1a)以地为电源端，并且包括电子开关(K₁)、过电流自动限制电路(R₁、R₂、Rθ₆)、回流脉冲化电路(T₁、R₁、R₂、C₁、D₄)和电子开关的控制脉冲产生电路，所述的控制脉冲产生电路所产生的连续脉冲控制电子开关作连续通断转换，当电网接地时在回流脉冲化电路的作用下产生脉冲回流，同时由过电流自动限制电路实现过流保护以保证总监控器的正常工作；在分监控器中具有电网接地就地回流且使电网线间隔离的电路(D_b1-3)，以及以地为电源端的、以各分监控器检测互感器为检测元件的就地回流控制电路(1b)；在电网接地监控器中具有用于电网出现接地故障时通过回流漏电流的接地端子(Da、Db)；在所述的电网接地监控器为自动型监控器时，其还具有在停电情况下的电网接地信息探测电源、电网接地探测隔离电路和自动控制报警、停电、自动闭锁、解锁恢复送电电路；在总监控器和分监控器中，都具有由保险熔丝(BX)、压敏电阻(RU)、热敏电阻(Rθ)组成的过压过流保护电路和由指示灯(Dn)组成的监控信息指示电路；在总监控器和分监控器中都具有电网接地告警器。

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