CN205427108U - 查找单相接地故障的信号注入装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种查找单相接地故障的信号注入装置，包括分相选择模块，还包括与所述分相选择模块相连接的电子开关K′以及监测所述电子开关K′的监测模块，所述电子开关K′通过一电阻R接地，所述分相选择模块包括连接在每相线路上或连接在配电系统中性点上的机械开关K。本实用新型提供的查找单相接地故障的信号注入装置的有益效果为：本实用新型采用半导体开关作为接地信号注入的投切控制，控制时间非常精确，可以控制在100μs以内的时间误差，可以对注入信号电流的起始相位进行有效控制，更加有利于在线检测装置对该注入信号的检测。

Description

查找单相接地故障的信号注入装置

技术领域

本实用新型涉及一种查找单相接地故障的信号注入装置。

背景技术

现有“脉冲信号注入法”一般采用高压开关或高压接触器作为接地信号注入的投切控制方法，其特点是靠机械触点的合或分完成接地信号注入的投切控制，串联高压电阻后，起到对最大信号电流的限制。其缺点是控制时间响应慢，一般都在40ms以上的响应速度；而且时间控制误差偏大，尤其不能对信号电流相位的控制，该方法不利于用于配电线路检测单相接地故障的在线检测装置对该注入信号的检测。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种可以精确控制时间以及对注入信号电流的起始相位进行有效控制，更加有利于在线检测装置对该注入信号的检测，能提高在线检测装置查找单相接地故障的准确率。

按照本实用新型提供的一种查找单相接地故障的信号注入装置采用的主要技术方案为：包括分相选择模块，还包括与所述分相选择模块相连接的电子开关K′以及监测所述电子开关K′的监测模块，所述电子开关K′通过一电阻R接地，所述分相选择模块包括连接在每相线路上或连接在配电系统中性点上的机械开关K。

本实用新型提供的查找单相接地故障的信号注入装置还可具有如下附属技术特征：

所述监测模块包括电阻R′，所述电阻R′的一端连接在任一相线路上，另一端与所述电子开关K′相连接。

所述监测模块包括串联在一起的电阻R′和开关K1′，所述电阻R′连接在任一相线路上，所述开关K1′与所述电子开关K′相连接。

所述监测模块包括电阻R′，所述电阻R′并联在所述机械开关K上。

所述监测模块并联在所述机械开关K上，所述监测模块包括串联在一起的电阻R′和开关K1′。

所述电子开关K′为半导体开关。

所述开关K1′为机械开关或半导体开关。

采用本实用新型提供的查找单相接地故障的信号注入装置带来的有益效果为：本实用新型采用半导体开关作为接地信号注入的投切控制，控制时间非常精确，可以控制在100μs以内的时间误差，可以对注入信号电流的起始相位进行有效控制，更加有利于在线检测装置对该注入信号的检测。

附图说明

图1为本实用新型中实施例一的电路图。

图2为本实用新型中实施例二的电路图。

图3为本实用新型中实施例三的电路图。

图4为本实用新型中实施例四的电路图。

图5为本实用新型中实施例三的另一种接线方式的电路图。

图6为本实用新型中实施例四的另一种接线方式的电路图。

图7为本实用新型中注入电流信号的波形图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详述：

如图1至图7所示，按照本实用新型提供的一种查找单相接地故障的信号注入装置的实施例，包括分相选择模块，还包括与所述分相选择模块相连接的电子开关K′以及监测所述电子开关K′的监测模块，所述电子开关K′通过一电阻R接地，所述分相选择模块包括连接在每相线路上或连接在配电系统中性点上的机械开关K；其工作原理为：

控制电路检测出配电线路出现单相接地故障，此时控制电路导通机械开关K后，再通过控制电路检测电子开关K′两端的工频电压，在工频电压峰值时控制电路控制电子开关K′导通，本实用新型中描述的工频电压的峰值为工频电压的绝对值最大，控制电路控制K′为间歇性导通并产生脉冲电流信号。本实用新型中描述的间歇性导通为人为设定的具有一定规律性的导通和截止的过程，本实用新型采用半导体开关作为接地信号注入的投切控制，控制时间非常精确，可以控制在100μs以内的时间误差，可以对注入信号电流的起始相位进行有效控制，更加有利于在线检测装置对该注入信号的检测。

本实用新型中的监测模块用于在线路正常无故障时，主要是给电子开关K′预加电，监测电子开关K′平时是否工作正常，同时给电子开关K′内部电源供电。

参见图1，按照本实用新型提供的查找单相接地故障的信号注入装置的实施例一，本实施例为配电系统中的每相线路上均设置有所述机械开关K，即机械开关K1、K2、K3，机械开关K1、K2、K3并联后与所述电子开关K′串联在一起，所述电子开关K′通过电阻R接地，当控制电路检测出配电线路出现单相接地故障时，如L1的线路出现接地故障，所述控制电路延时导通一个非故障相上的机械开关K，即机械开关K2或K3，所述控制电路的延时时间为可设定值，工作人员可以根据实际情况对延时时间进行人为设定，可设置为1s或3s或5s等，所述电子开关K′为半导体开关，R为限流电阻。

其工作原理为，当配电线路出现单相接地故障时，如L1的线路出现接地故障，机械开关K2、K3只导通其中一个开关，控制电路检测电子开关K′两端的工频电压，在电压为峰值或接近峰值时，控制电路向电子开关K′发出开关脉冲信号，使得电子开关K′间歇性导通，发出电流信号的大小由配网系统回路和接地故障的阻抗及电阻R决定。

在上述实施例一中，在任一相线路上连接有电阻R′，电阻R′与电子开关K′相连接，R′为兆欧级电阻，监测电子开关K′平时是否工作正常。

参见图2，按照本实用新型提供的查找单相接地故障的信号注入装置的实施例二，本实施例提供的信号注入装置与实施例一的结构基本相同，不同之处在于在任一相线路上连接有串联连接的电阻R′和开关K₁′，所述开关K₁′为机械开关或半导体开关，开关K₁′与电子开关K′相连接，在线路正常无故障时，开关K₁′是导通的，R′是兆欧级电阻，主要是给电子开关K′预加电，监测电子开关K′平时是否工作正常，同时给电子开关K′内部电源供电。

参见图3，按照本实用新型提供的查找单相接地故障的信号注入装置的实施例三，本实施例为所述机械开关K连接在所述配电系统的中性点上，所述机械开关K与所述电子开关K′串联，所述电子开关K′通过电阻R接地，所述电子开关K′为半导体开关，R为限流电阻。当配电线路出现单相接地故障时，机械开关K先导通，控制电路检测电子开关K′两端的工频电压，在工频电压为峰值或接近峰值时，控制电路向K′发出开关脉冲信号，使得电子开关K′间歇性导通，发出电流信号的大小由配网系统回路和接地故障的阻抗及电阻R决定。

在上述实施例三中，在机械开关K上并联有电阻R′，R′为兆欧级电阻，监测电子开关K′平时是否工作正常。

参见图4，按照本实用新型提供的查找单相接地故障的信号注入装置的实施例四，本实施例提供的信号注入装置与实施例三的结构基本相同，不同之处在于电阻R′的一端连接在任一相线路上，另一端连接在电子开关K′上，R′为兆欧级电阻，监测电子开关K′平时是否工作正常。

如图5和图6所示，在上述实施例三和实施例四中，电阻R′可串联一个开关K₁′，所述开关K₁′为机械开关或半导体开关，在线路正常无故障时，开关K₁′是导通的，R′是兆欧级电阻，主要是给电子开关K′预加电，监测电子开关K′平时是否工作正常，同时给电子开关K′内部电源供电。

在图1至图6中的机械开关K起始导通时机点，均在电子开关K′未导通之前，电子开关K′导通的次数不少于两次，电子开关K′导通时机点均在工频电压为峰值时导通，由此方法可产生如下图7的电流脉冲信号i。

图7中u为电子开关K′两端的电压，i为流过电子开关K′中的电流。t1为导通时间，t2为间隔时间，t1、t2可以设置成具有一定规则的脉冲序列。

图7中的A和B分别表示为瞬时电流和稳态电流以及图中的脉冲时间t1、间隔时间t2，且具有一定规则的脉冲序列包含在本实用新型的保护范围内，在线检测装置，检测到该信号特征，并可确认为是单相接地故障线路。

以上所述的实施例，只是本实用新型较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本实用新型技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种查找单相接地故障的信号注入装置，包括分相选择模块，其特征在于：还包括与所述分相选择模块相连接的电子开关K′以及监测所述电子开关K′的监测模块，所述电子开关K′通过一电阻R接地，所述分相选择模块包括连接在每相线路上或连接在配电系统中性点上的机械开关K。

2.根据权利要求1所述的查找单相接地故障的信号注入装置，其特征在于：所述监测模块包括电阻R′，所述电阻R′的一端连接在任一相线路上，另一端与所述电子开关K′相连接。

3.根据权利要求1所述的查找单相接地故障的信号注入装置，其特征在于：所述监测模块包括串联在一起的电阻R′和开关K₁′，所述电阻R′连接在任一相线路上，所述开关K₁′与所述电子开关K′相连接。

4.根据权利要求1所述的查找单相接地故障的信号注入装置，其特征在于：所述监测模块包括电阻R′，所述电阻R′并联在所述机械开关K上。

5.根据权利要求1所述的查找单相接地故障的信号注入装置，其特征在于：所述监测模块并联在所述机械开关K上，所述监测模块包括串联在一起的电阻R′和开关K₁′。

6.根据权利要求1-5任一所述的查找单相接地故障的信号注入装置，其特征在于：所述电子开关K′为半导体开关。

7.根据权利要求4或5所述的查找单相接地故障的信号注入装置，其特征在于：所述开关K₁′为机械开关或半导体开关。