CN208316268U - 一种电缆破皮漏电保护装置 - Google Patents

Abstract

一种电缆破皮漏电保护装置，电缆包括导体、内绝缘层、屏蔽层和外层护套，漏电保护装置包括断路器、漏电流检测单元、开关电源、继电器和接大地装置；漏电流检测单元的一端与电缆的屏蔽层连接，漏电流检测单元的另一端与接大地装置连接；断路器设在电缆的主回路端，开关电源分别与漏电流检测单元和继电器连接。本实用新型漏电流检测单元能实时检测屏蔽层对地的泄漏电流，检测过程无需人工参与，杜绝了因电缆漏电而产生的安全隐患，保障了人员安全。

Description

一种电缆破皮漏电保护装置

技术领域

本实用新型涉及一种漏电保护装置，具体涉及一种电缆的漏电保护装置。

背景技术

静调电源柜输出电缆为移动电缆，使用时操作人员会拖拽和弯曲电缆，长时间使用会因为电缆自身老化和受外力的影响，造成输出电缆绝缘层破皮。目前检测输出电缆破皮的方法是人工目测，检测人员如果严格遵守设备巡检制度，需目测输出电缆有无破皮处，确认无破皮，静调电源柜主回路才可施加电压在输出电缆上，此方法检测效率低和漏查漏检率高。并且输出电缆破皮后，静调电源柜主回路向输出电缆施加电压会存在不同程度的漏电，设备存在安全隐患，严重影响到安全生产。

通过国内检索发现以下专利与本实用新型有相似之处：

申请号为CN201710848077.8，名称为“一种漏电保护型自举采样开关电路及设备”本发明涉及一种漏电保护型自举采样开关电路及设备，其中，漏电保护型自举采样开关电路，包括：漏电保护型栅压自举电路、栅压复位电路和NMOS开关电路；所述漏电保护型栅压自举电路，包括漏电保护开关；所述漏电保护开关一端连接电源VDD，另一端连接MOS管，在时钟为高电平期间断开所述电源VDD与所述MOS管的连接；所述NMOS开关电路包括N型MOS管M9和M10；N型MOS管M9作为采样开关，其栅端电压由漏电保护型栅压自举电路和栅压复位电路控制；N型MOS管M10作为采样开关M9的DUMMY管，用来消除沟道注入电荷的影响，其栅端的控制时序与采样开关M9的栅端的控制时序相反，通过时钟CLK经过一段时间延时得到。本发明满足较高要求的线性度，和解决常用的自举采样开关的漏电问题。

虽然上述专利也是一种漏电保护的开关电路，但其不是以断路器、电缆的屏蔽层、漏电流检测单元和接大地装置依次形成回路，并用漏电流检测单元实时检测屏蔽层对地的泄漏电流，两者在结构上有较大的不同。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：如何在电缆漏电时迅速的断开电路，确保安全生产，保障了人员安全。

针以上述问题，本实用新型提出的技术方案是：一种电缆破皮漏电保护装置，电缆包括导体、内绝缘层、屏蔽层和外层护套，漏电保护装置包括断路器、漏电流检测单元、开关电源、继电器和接大地装置；漏电流检测单元的一端与电缆的屏蔽层连接，漏电流检测单元的另一端与接大地装置连接；断路器设在电缆的主回路端，开关电源分别与漏电流检测单元和继电器连接。

进一步地，漏电保护装置还包括限流电阻，限流电阻设在电缆与漏电流检测单元之间；漏电流检测单元与电缆的屏蔽层连接是指：漏电流检测单元先与限流电阻连接，再将限流电阻与电缆的屏蔽层连接。

进一步地，接大地装置为钢轨，断路器、电缆的屏蔽层、限流电阻、漏电流检测单元和钢轨依次形成回路。

进一步地，漏电流检测单元与电缆的屏蔽层连接是指：漏电流检测单元与电缆的屏蔽层直接连接。

进一步地，接大地装置为钢轨，断路器、电缆的屏蔽层、漏电流检测单元和钢轨依次形成回路。

进一步地，漏电保护装置还包括限流电阻、交流电源和隔离变压器，限流电阻设在隔离变压器与漏电流检测单元之间；交流电源与隔离变压器的输入侧连接，限流电阻的一端与隔离变压器的输出侧的一端连接，隔离变压器的输出侧的另一端接大地；限流电阻的另一端与漏电流检测单元的输入端连接，漏电流检测单元的输出端与电缆的屏蔽层连接。

进一步地，接大地装置为隔离变压器，断路器、电缆的屏蔽层、漏电流检测单元、限流电阻和隔离变压器的输出侧依次形成回路。

本实用新型的优点是：

1.保护装置包括断路器、漏电流检测单元、开关电源、继电器和接大地装置，漏电流检测单元实时检测屏蔽层对地的泄漏电流，检测过程无需人工参与。

2.保护装置能迅速和准确的检测到泄漏电流，并大幅度提高了泄漏电流检测效率，没有漏查漏检情况的发生。

3.杜绝了因电缆漏电而产生的安全隐患，保障了人员安全。

附图说明

图1为实施例一的电路示意图；

图2为实施例二的电路示意图；

图3为实施例三的电路示意图；

图4为实施例三的实物连接示意图；

图5为电缆的剖视图；

图中：1大地、2静调电源柜、3屏蔽层、4接头、5电缆、6固定夹、7直流接触器、8断路器、9开关电源、10继电器、11漏电流检测单元、12限流电阻、13隔离变压器、14交流电源、15钢轨、16导体、17外层护套、18内绝缘层。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本实用新型做一步的描述：

实施例一

如图1和图5所示，漏电保护装置包括断路器8、限流电阻12、漏电流检测单元11、开关电源9、继电器10和接地装置。电缆5包括导体16、内绝缘层18、屏蔽层3和外层护套17。限流电阻12的一端与电缆5的屏蔽层3连接，限流电阻12的另一端与漏电流检测单元11的输入端连接，漏电流检测单元11的输出端与钢轨15连接。断路器8设在电缆5的主回路端，开关电源9分别与漏电流检测单元11和继电器10连接。断路器8、电缆5的屏蔽层3、限流电阻12、漏电流检测单元11和钢轨15依次形成回路。

本实施例中，电缆5的屏蔽层3与限流电阻12输入端相连，将屏蔽层3上的电压转换成电流信号。电流信号从限流电阻12输出端流出，再接入漏电流检测装置的IN+端，即输入端，使得漏电流检测装置检测电流信号。漏电流检测装置的IN-端，即输出端与钢轨15相连，让电流信号从主回路输出电缆5屏蔽层3到钢轨15之间形成一个完整的回路。而开关电源9用于漏电流检测装置的供电和继电器10的驱动。当电流信号的值超出漏电流检测装置设定的上限报警值时，漏电流检测装置内部触点动作，漏电流检测装置内部触点动作驱动继电器10，并通过继电器10来控制直流快速断路器8的分断，从而保障人员和设备的安全。

实施例二

如图2和图5所示，本实施例与实施例一的不同之处在于，漏电流检测单元11与电缆5的屏蔽层3没有设置限流电阻12，漏电流检测单元11与电缆5的屏蔽层3是直接连接的。漏电流检测单元11主要是检测电缆5的屏蔽层3处的电压而不是实施例一中那样检测电缆5的屏蔽层3处的电流。本实施例的工作原理是：主回路输出电缆5屏蔽层3与接入电流检测单元的IN+端，使电流检测单元检测导体16施加在屏蔽层3的电压。电流检测单元的IN-端与钢轨15相连，IN-端作为电流检测单元的参考电位端。当电压值超出电流检测单元设定的上限报警值时，电流检测单元内部触点动作，电流检测单元内部触点动作驱动继电器10，通过继电器10来控制直流快速断路器8的分断。从而保障人员和设备的安全。

实施例三

如图3、图4和图5所示，本实施例与实施例一的不同之处在于，接地装置不是钢轨15而是隔离变压器13，限流电阻12也不是设在漏电流检测单元11与电缆5的屏蔽层3之间，而是将限流电阻12设在漏电流检测单元11的输入端与隔离变压器13的输出侧的一端，隔离变压器13的输出侧的另一端则接大地1。

另外，本实施例是对静调电源柜2输出电缆5进行漏电保护。静调电源柜2附近正负极之间分别独立，并且距离较远。正负极连接方式区别大，正极是导线连接，负极是钢轨15连接。主回路输入端电缆5接入断路器8，断路器8的输出端和直流接触器7输入端连接，直流接触器7输出端与电缆5连接。电缆5在静调电源柜2中用固定夹6夹住，并穿过接头4伸出静调电源柜2。其中交流电源14是AC220V电源，将交流电源14接入隔离变压器13输入侧，输出侧则输出AC36V电压，限流电阻12输出端与漏电流检测单元11上的电流输入端连接，漏电流检测单元11的电流输出端与电缆5固定夹6连接。同时开关电源9用作漏电流检测单元11供电电源和驱动继电器10。将静调电缆5外层护套17层剥除一段后，露出屏蔽层3。将电缆5固定夹6压住静调电缆5屏蔽层3，使静调电缆5屏蔽层3与电缆5固定夹6充分接触。静调电缆5从静调电源柜2出线，用电缆5接头4将静调电缆5锁定，当静调电源柜2柜体外部静调电缆5受力时，保证柜体内部静调电缆5不受外力作用。

其原理为：采用隔离变压器13将AC220V转换为AC36V电压，将AC36V电压经过限流电阻12和漏电流检测单元11施加在静调电缆5屏蔽层3。当静调电缆5外层护套17层未破裂，静调电缆5屏蔽层3和大地1之间处于悬空状态，电阻值无穷大，不产生泄漏电流。在长时间使用时，由于电缆5自身老化或者使用不当造成静调电缆5外层护套17层破裂，电缆5屏蔽层3与大地1之间接触，使得电缆5的屏蔽层3和大地1之间的电阻值减小。隔离变压器13二次侧输出AC36V电压一端、限流电阻12、漏电流检测单元11、静调电缆5屏蔽层3、大地1、隔离变压器13输出侧与大地1连接的一端，串联组成完整的回路。施加在电缆5的屏蔽层3的AC36V电压对大地1产生泄漏电流，为了防止泄漏电流超出漏电流检测单元11检测范围，在隔离变压器13与漏电流检测单元11之间串联一个限流电阻12。漏电流检测单元11检测到泄漏电流，当漏电电流值超出报警值时，触发漏电流检测单元11内部开关动作，通过内部开关驱动继电器10的线圈动作，通过继电器10的动作，用于控制断路器8分断，保障人员和设备的安全。

很显然，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，作出的若干改进或修饰都应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种电缆破皮漏电保护装置，电缆（5）包括导体（16）、内绝缘层（18）、屏蔽层（3）和外层护套（17），其特征在于，漏电保护装置包括断路器（8）、漏电流检测单元（11）、开关电源（9）、继电器（10）和接地装置；漏电流检测单元（11）的一端与电缆（5）的屏蔽层（3）连接，漏电流检测单元（11）的另一端与接地装置连接；断路器（8）设在电缆（5）的主回路端，开关电源（9）分别与漏电流检测单元（11）和继电器（10）连接。

2.根据权利要求1所述的一种电缆破皮漏电保护装置，其特征在于，漏电保护装置还包括限流电阻（12），限流电阻（12）设在电缆（5）与漏电流检测单元（11）之间；漏电流检测单元（11）与电缆（5）的屏蔽层（3）连接是指：漏电流检测单元（11）先与限流电阻（12）连接，再将限流电阻（12）与电缆（5）的屏蔽层（3）连接。

3.根据权利要求2所述的一种电缆破皮漏电保护装置，其特征在于，接地装置为钢轨（15），断路器（8）、电缆（5）的屏蔽层（3）、限流电阻（12）、漏电流检测单元（11）和钢轨（15）依次形成回路。

4.根据权利要求1所述的一种电缆破皮漏电保护装置，其特征在于，漏电流检测单元（11）与电缆（5）的屏蔽层（3）连接是指：漏电流检测单元（11）与电缆（5）的屏蔽层（3）直接连接。

5.根据权利要求4所述的一种电缆破皮漏电保护装置，其特征在于，接地装置为钢轨（15），断路器（8）、电缆（5）的屏蔽层（3）、漏电流检测单元（11）和钢轨（15）依次形成回路。

6.根据权利要求1所述的一种电缆破皮漏电保护装置，其特征在于，漏电保护装置还包括限流电阻（12）、交流电源（14）和隔离变压器（13），限流电阻（12）设在隔离变压器（13）与漏电流检测单元（11）之间；交流电源（14）与隔离变压器（13）的输入侧连接，限流电阻（12）的一端与隔离变压器（13）的输出侧的一端连接，隔离变压器（13）的输出侧的另一端接大地（1）；限流电阻（12）的另一端与漏电流检测单元（11）的输入端连接，漏电流检测单元（11）的输出端与电缆（5）的屏蔽层（3）连接。

7.根据权利要求6所述的一种电缆破皮漏电保护装置，其特征在于，接地装置为隔离变压器（13），断路器（8）、电缆（5）的屏蔽层（3）、漏电流检测单元（11）、限流电阻（12）和隔离变压器（13）的输出侧依次形成回路。