CN211979162U

CN211979162U - 一种电气防护装置及电气系统

Info

Publication number: CN211979162U
Application number: CN201922035578.1U
Authority: CN
Inventors: 张新晖
Original assignee: 北京牛尔宏泰新能源科技发展有限公司
Current assignee: Beijing Niuer Hongtai Technology Development Group Co.,Ltd.
Priority date: 2019-11-22
Filing date: 2019-11-22
Publication date: 2020-11-20
Anticipated expiration: 2029-11-22

Abstract

本实用新型实施例公开了一种电气防护装置及电气系统。其中，该电气防护装置包括：浪涌保护电路；接地状态检测电路，用于检测所述浪涌保护电路的接地端与大地的连接状态；接地电阻检测电路，用于检测电气设备的外壳通过第二接地线与大地连接所在回路的接地电阻；控制电路，与接地状态检测电路和接地电阻检测电路电连接；报警电路，控制电路用于在检测到浪涌保护电路的接地端与大地断开时，控制报警电路报警；开关；控制电路还用于在接地电阻大于或等于预设阻值时，控制开关断开，使电气设备与第一电源之间断开。本实用新型实施例提供的技术方案可以及时发现接地电阻和接地状态异常，以进行相应处理。

Description

一种电气防护装置及电气系统

技术领域

本实用新型涉及电路保护技术领域，尤其涉及一种电气防护装置及电气系统。

背景技术

接地是为保证电工设备正常工作和人身安全而采取的一种用电安全措施，通过金属导线与接地装置连接来实现，常用的有保护接地、工作接地、防雷接地、屏蔽接地、防静电接地等。接地装置将电工设备和其他生产设备上可能产生的漏电流、静电荷以及雷电电流等引入地下，从而避免人身触电和可能发生的火灾、爆炸等事故。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种电气防护装置及电气系统，可以及时发现接地电阻和接地状态异常，以进行相应处理，避免发生事故。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种电气防护装置，包括：

浪涌保护电路，浪涌保护电路的接地端通过第一接地线与大地连接；

接地状态检测电路，与浪涌保护电路的接地端和大地电连接，用于检测浪涌保护电路的接地端与大地的连接状态；

接地电阻检测电路，用于检测电气设备的外壳通过第二接地线与大地连接所在回路的接地电阻；

控制电路，控制电路与接地状态检测电路电连接，控制电路与接地电阻检测电路电连接；

报警电路，与控制电路电连接，控制电路用于在检测到浪涌保护电路的接地端与大地断开时，控制报警电路报警；

开关，开关的控制端与控制电路电连接，开关的第一端与电气设备电连接，开关的第二端与第一电源电连接；

控制电路还用于在接地电阻大于或等于预设阻值时，控制开关断开。

进一步地，报警电路包括下述至少一种：发光二极管或蜂鸣器。进一步地，开关包括：断路器；

控制电路通过通信线路与接地电阻检测电路电连接；开关的控制端通过通信线路与控制电路电连接。

进一步地，接地电阻检测电路包括：

正弦波发生器，用于产生预设频率的正弦波电压；

第一线圈，与正弦波发生器的输出端电连接；

第二线圈，第二接地线穿过第一线圈与第二线圈；

第一带通滤波器，第一带通滤波器的输入端与第二线圈电连接，预设频率在第一带通滤波器通过的频率范围内；

第一检测器，第一检测器的检测端与第一带通滤波器的输出端电连接；

处理器，处理器与第一检测器的输出端电连接，处理器用于根据第一检测器的输出端输出的信号，计算接地电阻；

处理器与控制电路电连接。

进一步地，接地电阻检测电路还包括：

第二带通滤波器，第二带通滤波器的输入端与第一线圈电连接；

电压检测器，电压检测器的检测端与第二带通滤波器的输出端电连接；

处理器与电压检测器的输出端电连接；处理器具体用于根据第一检测器的输出端输出的信号和电压检测器的输出端输出的信号，计算接地电阻。

进一步地，第一带通滤波器包括一个有源模拟带通滤波器，或，第一带通滤波器包括多个级联的有源模拟带通滤波器；

第二带通滤波器包括一个有源模拟带通滤波器，或，第二带通滤波器包括多个级联的有源模拟带通滤波器。

进一步地，有源模拟带通滤波器包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容和第一运算放大器，

其中，第一电阻的第一端与有源模拟带通滤波器的输入端电连接；第一电阻的第二端、第二电阻的第一端，以及第一电容的第一端，均与第二电容的第一端电连接；第二电阻的第二端接地；第一电容的第二端，以及第三电阻的第一端，均与第一运算放大器的反相输入端电连接；第一运算放大器的同相输入端接地；第二电容的第二端，第三电阻的第二端，以及第一运算放大器的输出端，均与有源模拟带通滤波器的输出端电连接。

进一步地，接地状态检测电路包括第一二极管、第四电阻、第五电阻、第六电阻、光电耦合器和反相器，

其中，第一二极管的第一端与浪涌保护电路的接地端电连接；第一二极管的第一端，以及第四电阻的第一端，均与第五电阻的第一端电连接；

第四电阻的第二端与光电耦合器的第一输入端电连接；第五电阻的第二端，以及光电耦合器的第二输入端，均与大地电连接；光电耦合器的第一输出端与第二电源电连接；光电耦合器的第二输出端，以及第六电阻的第一端，均与反相器的输入端电连接；第六电阻的第二端接地，反相器的输出端与控制电路电连接。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种电气系统，包括：电气设备和本实用新型任意实施例提供的电气防护装置，

其中，电气设备的供电端与浪涌保护电路电连接，电气设备的外壳经第二接地线连接大地。

进一步地，电气设备包括加油机或潜油泵。

本实用新型实施例的技术方案中的该电气防护装置包括：浪涌保护电路、接地状态检测电路、接地电阻检测电路和控制电路、报警电路和开关，其中，浪涌保护电路的接地端通过第一接地线与大地连接；接地状态检测电路与浪涌保护电路的接地端和大地电连接，接地状态检测电路用于检测浪涌保护电路的接地端与大地的连接状态；接地电阻检测电路用于检测电气设备的外壳通过第二接地线与大地连接所在回路的接地电阻；控制电路与接地状态检测电路电连接，控制电路与接地电阻检测电路电连接；报警电路与控制电路电连接，控制电路用于在检测到浪涌保护电路的接地端与大地断开时，控制报警电路报警；开关的控制端与控制电路电连接，开关的第一端与电气设备电连接，开关的第二端与第一电源电连接；控制电路用于在接地电阻大于或等于预设阻值时，控制开关断开，通过接地状态检测电路和接地电阻检测电路监测接地电阻和接地状态，可及时发现接地电阻和接地状态异常并进行报警或断电处理，避免发生事故。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种电气防护装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种接地电阻检测电路的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的又一种接地电阻检测电路的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种有源模拟带通滤波器的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的一种第一带通滤波器的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的一种接地状态检测电路的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型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实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

本实用新型实施例提供一种电气防护装置。图1为本实用新型实施例提供的一种电气防护装置的结构示意图。该电气防护装置2包括：浪涌保护电路10、接地状态检测电路20、接地电阻检测电路30和控制电路40、报警电路70和开关80。

其中，浪涌保护电路10的接地端PE通过第一接地线50与大地连接；接地状态检测电路20与浪涌保护电路10的接地端PE和大地电连接，接地状态检测电路20用于检测浪涌保护电路10的接地端PE与大地的连接状态；接地电阻检测电路30用于检测电气设备1的外壳3通过第二接地线60与大地连接所在回路的接地电阻；控制电路40与接地状态检测电路20电连接，控制电路40与接地电阻检测电路30电连接；报警电路70与控制电路40电连接，控制电路40用于在检测到浪涌保护电路10的接地端PE与大地断开时，控制报警电路70报警；开关80的控制端Ctr与控制电路40电连接，开关80的第一端N1与电气设备1电连接，开关80的第二端N2与第一电源4电连接；控制电路40用于在接地电阻大于或等于预设阻值时，控制开关80断开。

其中，浪涌保护电路10可包括下述至少一种：气体放电管、压敏电阻和瞬态抑制二极管。浪涌保护电路10可与待保护的电气设备并联，在发生过电压或雷击时，浪涌保护电路10导通，以吸收浪涌电压和浪涌电流，避免损害电气设备。未发生过电压时，浪涌保护电路10关断，若浪涌保护电路10的接地端PE与大地保持连接，则浪涌保护电路10的截止电阻远大于第二接地线60的电阻，第二接地线60两端的电压差很小；若浪涌保护电路10的接地端PE与大地断开，例如可以是第二接地线60发生断线，则浪涌保护电路10的截止电阻小于断线位置的电阻，第二接地线60两端的电压为电气设备1的供电电压，故接地状态检测电路20可根据第二接地线60两端的电压，判断是否发生断线。若第二接地线60发生断线，则在发生过电压或雷击时，将无法实现浪涌保护，故需要报警。第一接地线50和第二接地线60可位于地面以上。接地电阻检测电路30可以包括接触式接地电阻检测仪或非接触式接地电阻检测仪。可选的，该报警电路70可以包括下述至少一种：发光二极管和蜂鸣器，以进行声光报警。可选的，开关80包括：断路器或继电器。在接地电阻小于预设阻值时，控制电路40可控制开关80闭合。控制电路40可以包括主机等。第一电源4可为工频交流电源，例如可以是市电。

本实施例的技术方案中的该电气防护装置包括：浪涌保护电路、接地状态检测电路、接地电阻检测电路和控制电路、报警电路和开关，其中，浪涌保护电路的接地端通过第一接地线与大地连接；接地状态检测电路与浪涌保护电路的接地端和大地电连接，接地状态检测电路用于检测浪涌保护电路的接地端与大地的连接状态；接地电阻检测电路用于检测电气设备的外壳通过第二接地线与大地连接所在回路的接地电阻；控制电路与接地状态检测电路电连接，控制电路与接地电阻检测电路电连接；报警电路与控制电路电连接，控制电路用于在检测到浪涌保护电路的接地端与大地断开时，控制报警电路报警；开关的控制端与控制电路电连接，开关的第一端与电气设备电连接，开关的第二端与第一电源电连接；控制电路用于在接地电阻大于或等于预设阻值时，控制开关断开，通过接地状态检测电路和接地电阻检测电路监测接地电阻和接地状态，可及时发现接地电阻和接地状态异常并进行报警或断电处理，避免发生事故。

可选的，开关80包括：断路器，控制电路40通过通信线路与接地电阻检测电路30电连接；开关80的控制端Ctr通过通信线路与控制电路40电连接。该通信线路可以是基于MODBUS通讯协议的通信总线，例如可以是RS485总线。在电气系统包括多个电气设备时，任一电气设备对应设置有接地电阻检测电路和开关，通过通信线路连接，可以减少连接导线的使用长度，连接导线的两端无需直接连接接地电阻检测电路和控制电路，相邻的或距离较近的接地电阻检测电路可以通过导线连接，以实现所有接地电阻检测电路与控制电路的通讯，以使控制电路获取各接地电阻检测电路检测到的接地电阻。

可选的，图2为本实用新型实施例提供的一种接地电阻检测电路的结构示意图，在上述实施例的基础上，接地电阻检测电路30可以包括非接触式接地电阻检测仪，接地电阻检测电路30包括：正弦波发生器31、第一线圈32、第二线圈33、第一检测器35、第一带通滤波器34和处理器36。

其中，正弦波发生器31用于产生预设频率的正弦波电压；第一线圈32与正弦波发生器31的输出端Out1电连接；第二接地线60穿过第一线圈32与第二线圈33；第一带通滤波器34的输入端In1与第二线圈33电连接，预设频率在第一带通滤波器34通过的频率范围内；第一检测器35的检测端In2与第一带通滤波器35的输出端Out2电连接；处理器36与第一检测器35的输出端Out3电连接，处理器36用于根据第一检测器35的输出端Out3输出的信号，计算接地电阻；处理器36与控制电路40电连接。

其中，该预设频率f可以是1.34kHz。第一带通滤波器34可以使其输入端In1输入的信号中的预设频率范围的信号分量通过，例如预设频率范围可以是f±ΔkHz，Δ可以是0.6，其余频率的信号分量衰减很快，即其余频率的信号分量会被滤除。第一带通滤波器34可以包括有源带模拟通滤波器和/或无源模拟带通滤波器。第一检测器35可以是电流检测器或电压检测器。处理器36可以包括：微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)或现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)等。

正常状态下，正弦波发生器31向第一线圈32施加的正弦波电压，使得第一线圈32周围产生第一磁场，第二接地线60会在该第一磁场的作用下，感生出第一电动势和第一感应电流，进而使得第二接地线60的第一感应电流产生第二磁场，第二线圈33在第二磁场的作用下，感生出第二电动势和第二感应电流。接地电阻R＝E₁/I₁，其中，E₁为第一电动势，I₁为第一感应电流，而第一电动势E₁与正弦波电压U有关，第一感应电流I₁与第二电动势E₂(或第二感应电流I₂)有关，进而可以根据接地电阻与正弦波电压U和第二电动势E₂(或第二感应电流I₂)的关系，计算接地电阻。可选的，通过第一检测器35检测第二电动势(或第二感应电流)，根据正弦波电压U和第二电动势E₂(或第二感应电流I₂)，计算接地电阻。

若电气设备1发生漏电，电气设备1与外壳3误接通，导致第二接地线60上流过工频漏电流，该工频漏电流会产生第三磁场，第二线圈33在第三磁场的作用下，会产生第三电动势和第三感应电流，第二线圈33感生出的电动势为第二电动势和第三电动势的合电动势，第二线圈33感生出的第二感应电流和第三感应电流会叠加。可通过第一带通滤波器34将检测到的信号中的与第三电动势对应的信号分量滤除，仅使与第二电动势对应的信号分量通过，从而提高接地电阻的准确性，避免工频漏电流干扰检测。第一带通滤波器34还可以滤除其他设备产生的电磁干扰产生的信号分量，仅使预设频率的信号分量通过，以计算接地电阻。通过第一带通滤波器将检测到的信号中的与漏电流和其他信号干扰对应的信号分量滤除，仅使与预设频率的正弦波电压对应的信号分量通过，从而提高接地电阻的准确性，避免漏电流和其他设备的电磁干扰影响检测。

可选的，图3为本实用新型实施例提供的又一种接地电阻检测电路的结构示意图，在上述实施例的基础上，接地电阻检测电路30还包括：电压检测器38和第二带通滤波器37。其中，第二带通滤波器37的输入端In3与第一线圈32电连接；电压检测器38的检测端In4与第二带通滤波器37的输出端Out4电连接；处理器36与电压检测器38的输出端Out5电连接；处理器36具体用于根据第一检测器35的输出端Out3输出的信号和电压检测器38的输出端Out5输出的信号，计算接地电阻。通过设置电压检测器38检测施加到第一线圈32上的实际电压，可以提高接地电阻检测的准确性，避免正弦波发生器输出的正弦波电压不稳定，导致直接用恒定电压值作为正弦波发生器输出的正弦波电压的幅值，计算接地电阻时造成计算偏差较大。

可选的，第一带通滤波器34包括一个有源模拟带通滤波器。

其中，有源模拟带通滤波器可包括电阻、电容和运算放大器，相比于无源滤波电路，不用使用电感，可以减小体积和重量，且集成运算放大器的开环电压增益和输入阻抗均很高，输出阻抗又低，构成有源滤波电路后还具有一定的电压放大和缓冲作用。

可选的，图4为本实用新型实施例提供的一种有源模拟带通滤波器的结构示意图，在上述实施例的基础上，有源模拟带通滤波器302包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1、第二电容C2和第一运算放大器301。

其中，第一电阻R1的第一端与有源模拟带通滤波器的输入端In0电连接；第一电阻R1的第二端、第二电阻R2的第一端，以及第一电容C1的第一端，均与第二电容C2的第一端电连接；第二电阻R2的第二端接地；第一电容C1的第二端，以及第三电阻R3的第一端，均与第一运算放大器301的反相输入端电连接；第一运算放大器301的同相输入端接地；第二电容C2的第二端，第三电阻R3的第二端，以及第一运算放大器301的输出端，均与有源模拟带通滤波器302的输出端Out0电连接。

其中，若第一带通滤波器34包括一个有源模拟带通滤波器302，则第一带通滤波器34的输入端In1与有源模拟带通滤波器302的输入端In0电连接，第一带通滤波器34的输出端Out2与有源模拟带通滤波器302的输出端Out0电连接。其中，第一电容C1的容值为C₁，第二电容C2的容值为C₂，第一电阻R1的阻值为R₁，第二电阻R2的阻值为R₂，R_eq等于第一电阻R1和第二电阻R2并联后的阻值，第三电阻R3的阻值为R₃，品质因数Q等于中心频率除以带宽，即品质因数

可选的，C₁＝C₂＝C＝10nf，R₁＝107KΩ，R_2＝680Ω，R_eq＝R₁//R₂＝675.7Ω，R₃＝215KΩ。

第三电阻R3的阻值R₃远大于R_eq，以获得大的品质因数Q值，使有源带通滤波器的上限截止频率和下限截止频率可以非常接近，具有很强的频率选择性。Q值越大，频率选择性越好，带宽越小，其中带宽等于2Δ。反之则反。中心频率

中心频率大约为1340hz，正是需要的频率，而不需要的50Hz则被过滤掉了。

可选的，图5为本实用新型实施例提供的一种第一带通滤波器的结构示意图，在上述实施例的基础上，第一带通滤波器34包括多个级联的有源模拟带通滤波器302。

其中，第一个有源模拟带通滤波器302的输入端与第一带通滤波器34的输入端In1电连接。前一个有源模拟带通滤波器302的输出端与后一个有源模拟带通滤波器302的输入端电连接。最后一个有源模拟带通滤波器302的输出端与第一带通滤波器34的输出端Out2电连接。不同的有源模拟带通滤波器302中对应的各电阻的阻值可以相同或不同，各电容的容值可以相同。示例性的，第一带通滤波器34包括三个级联的有源模拟带通滤波器302，其中，各有源模拟带通滤波器302中的对应的各阻值不同。第一带通滤波器34包括多个级联的有源模拟带通滤波器302，可以使与工频漏电流对应的信号分量衰减更快。可根据需要设置第一带通滤波器34中有源模拟带通滤波器302的个数，本实用新型实施例对此不作限定。

其中，第二带通滤波器37和第一带通滤波器34的结构和功能相同或类似，此处不再赘述。

可选的，第二带通滤波器37包括一个有源模拟带通滤波器302。

可选的，第二带通滤波器37包括多个级联的有源模拟带通滤波器302。

可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图3，处理器36与正弦波发生器31的触发端T1电连接，处理器36还用于控制正弦波发生器31的工作状态，从而控制正弦波发生器31输出正弦波电压与否。

可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图3，接地电阻检测电路30还包括放大器39，放大器39的输入端In7与正弦波发生器31的输出端Out1电连接，放大器39的输出端Out8与第一线圈32电连接。放大器39用于将正弦波发生器31的输出端Out1输出的正弦波电压进行放大，以避免正弦波发生器输出的正弦波电压幅值过小。

可选的，接地电阻检测电路还包括通讯电路、显示电路和按键等。

可选的，图6为本实用新型实施例提供的一种接地状态检测电路的结构示意图，在上述实施例的基础上，接地状态检测电路20包括第一二极管D1、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、光电耦合器21和反相器22。

其中，第一二极管D1的第一端与浪涌保护电路10的接地端PE电连接；第一二极管D1的第一端，以及第四电阻R4的第一端，均与第五电阻R5的第一端电连接；第四电阻R4的第二端与光电耦合器21的第一输入端In5电连接；第五电阻R5的第二端，以及光电耦合器21的第二输入端In6，均与大地电连接；光电耦合器21的第一输出端Out6与第二电源23电连接；光电耦合器21的第二输出端Out7，以及第六电阻R6的第一端，均与反相器22的输入端电连接；第六电阻R6的第二端接地，反相器22的输出端与控制电路40电连接。

其中，光电耦合器21的型号可以是PC817。第二电源23可以是直流电源。为确保浪涌保护电路(Surge protection Device，SPD)正常工作，对SPD的接地状态在线监测，接地状态断开时，实现即时远程报警。为了避免电气特性及恶劣工作环境带来的干扰，该电路采用光电耦合器PC817对信号实现了一次电-光-电的转换，从而起到输入/输出隔离的作用。

浪涌保护电路(SPD)接地状态检测原理：接地状态检测电路20的输入端In8接入浪涌保护电路10的接地端PE，正常状况下，浪涌保护电路10的接地端PE通过第一接地线(可以是线缆)连接到等电位接地排上，接地状态检测电路20的输入端In8对地电压为0V，接地状态检测电路20的输入端In8为低电平，经过防反第一二极管D1，也为低电平，第五电阻R5的两端均为低电平，隔离光电耦合器21的第一输入端In5和第二输入端In6之间输入电压为0V，光电耦合器21无输出，光电耦合器21的第二输出端Out7为低电平，反相器22的输入端为低电平，反相器22的输出端为高电平，输出到控制电路40，控制电路40标记高电平输入时，浪涌保护电路10接地状态为正常；当浪涌保护电路10的接地端PE与等电位接地排间的第一接地线接触不良或断开时，浪涌保护电路10的接地端PE对地产生电压差，同时接地状态检测电路20的输入端In8变为高电平，经过防反第一二极管D1，第四电阻R4与第五电阻R5并联分流，隔离光电耦合器21的第一输入端In5为高电平，光电耦合器21导通，光电耦合器21的第二输出端Out7输出高电平，反相器22的输入端为高电平，反相器22的输出端为低电平，输出到控制电路40，控制电路40标记低电平输入时，浪涌保护电路10接地状态为故障，控制报警电路70报警。通过电平转换，实现浪涌保护电路10接地正常与故障状态的识别。

其中，图6示例性的画出第一电源为市电的情况，浪涌保护电路可包括两个压敏电阻，分别是第一压敏电阻和第二压敏电阻，第一压敏电阻的两端分别与火线L和接地端PE电连接，第二压敏电阻的两端分别与零线N和接地端PE电连接。

需要说明的是，电气防护装置还可包括：后备保护器，用于保护浪涌保护电路(又称防雷器)，防止浪涌保护电路在工频电流下爆燃。

电气防护装置还可雷击环境检测器，用于监测雷电的次数、强度、能量、极性、时间，监测防雷器和后备保护器的运行状态。

接地电阻检测仪，监测接地引下线的连接状态和电阻值。根据国标规定，判断接地装置状态是否良好。

电气火灾监测预警系统，用于实时监测配电线路的剩余电流、温度、电压\电流、功率/电能、故障电弧等，可有效预防因漏电导致接地电弧短路以及因过温所引起的电气火灾。

雷击环境检测器、接地电阻检测仪、电气火灾监测预警系统所监测的数据，传至主机，主机对所监测的数据进行分析、判断。如有异常情况，主机将发出报警信号和联动控制信号，对故障点进行保护；同时，主机会将得到的数据上传至云平台系统，通过云平台系统，将数据发送给相关管理人员。

本实用新型实施例提供一种电气系统。继续参见图1，该电气系统包括：电气设备1和本实用新型任意实施例提供的电气防护装置2。

其中，电气设备1的供电端V1与浪涌保护电路10电连接，电气设备1的外壳3经第二接地线60连接大地。可选的，电气设备1可包括加油机或潜油泵。

本实用新型实施例提供的电气系统包括上述实施例中的电气防护装置，因此本实用新型实施例提供的电气系统也具备上述实施例中所描述的有益效果，此处不再赘述。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型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、相互结合和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims

1.一种电气防护装置，其特征在于，包括：

浪涌保护电路，所述浪涌保护电路的接地端通过第一接地线与大地连接；

接地状态检测电路，与所述浪涌保护电路的接地端和大地电连接，用于检测所述浪涌保护电路的接地端与大地的连接状态；

控制电路，所述控制电路与所述接地状态检测电路电连接，所述控制电路与所述接地电阻检测电路电连接；

报警电路，与所述控制电路电连接，所述控制电路用于在检测到所述浪涌保护电路的接地端与大地断开时，控制所述报警电路报警；

开关，所述开关的控制端与所述控制电路电连接，所述开关的第一端与所述电气设备电连接，所述开关的第二端与第一电源电连接；

所述控制电路还用于在所述接地电阻大于或等于预设阻值时，控制所述开关断开。

2.根据权利要求1所述的电气防护装置，其特征在于，所述报警电路包括下述至少一种：发光二极管或蜂鸣器。

3.根据权利要求1所述的电气防护装置，其特征在于，所述开关包括：断路器；

所述控制电路通过通信线路与所述接地电阻检测电路电连接；所述开关的控制端通过通信线路与所述控制电路电连接。

4.根据权利要求1所述的电气防护装置，其特征在于，所述接地电阻检测电路包括：

正弦波发生器，用于产生预设频率的正弦波电压；

第一线圈，与所述正弦波发生器的输出端电连接；

第二线圈，所述第二接地线穿过所述第一线圈与所述第二线圈；

第一带通滤波器，所述第一带通滤波器的输入端与所述第二线圈电连接，所述预设频率在所述第一带通滤波器通过的频率范围内；

第一检测器，所述第一检测器的检测端与所述第一带通滤波器的输出端电连接；

处理器，所述处理器与所述第一检测器的输出端电连接，所述处理器用于根据所述第一检测器的输出端输出的信号，计算接地电阻；

所述处理器与所述控制电路电连接。

5.根据权利要求4所述的电气防护装置，其特征在于，所述接地电阻检测电路还包括：

第二带通滤波器，所述第二带通滤波器的输入端与所述第一线圈电连接；

电压检测器，所述电压检测器的检测端与所述第二带通滤波器的输出端电连接；

所述处理器与所述电压检测器的输出端电连接；所述处理器具体用于根据所述第一检测器的输出端输出的信号和所述电压检测器的输出端输出的信号，计算接地电阻。

6.根据权利要求5所述的电气防护装置，其特征在于，所述第一带通滤波器包括一个有源模拟带通滤波器，或，所述第一带通滤波器包括多个级联的有源模拟带通滤波器；

所述第二带通滤波器包括一个有源模拟带通滤波器，或，所述第二带通滤波器包括多个级联的有源模拟带通滤波器。

7.根据权利要求6所述的电气防护装置，其特征在于，所述有源模拟带通滤波器包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容和第一运算放大器，

其中，所述第一电阻的第一端与所述有源模拟带通滤波器的输入端电连接；所述第一电阻的第二端、所述第二电阻的第一端，以及第一电容的第一端，均与所述第二电容的第一端电连接；所述第二电阻的第二端接地；所述第一电容的第二端，以及所述第三电阻的第一端，均与所述第一运算放大器的反相输入端电连接；所述第一运算放大器的同相输入端接地；所述第二电容的第二端，所述第三电阻的第二端，以及所述第一运算放大器的输出端，均与所述有源模拟带通滤波器的输出端电连接。

8.根据权利要求6所述的电气防护装置，其特征在于，所述接地状态检测电路包括第一二极管、第四电阻、第五电阻、第六电阻、光电耦合器和反相器，

其中，所述第一二极管的第一端与所述浪涌保护电路的接地端电连接；所述第一二极管的第一端，以及所述第四电阻的第一端，均与所述第五电阻的第一端电连接；

所述第四电阻的第二端与所述光电耦合器的第一输入端电连接；所述第五电阻的第二端，以及所述光电耦合器的第二输入端，均与大地电连接；所述光电耦合器的第一输出端与第二电源电连接；所述光电耦合器的第二输出端，以及第六电阻的第一端，均与所述反相器的输入端电连接；所述第六电阻的第二端接地，所述反相器的输出端与所述控制电路电连接。

9.一种电气系统，其特征在于，包括：电气设备和如权利要求1-8任一所述的电气防护装置，

其中，所述电气设备的供电端与所述浪涌保护电路电连接，所述电气设备的外壳经所述第二接地线连接大地。

10.根据权利要求9所述的电气系统，其特征在于，所述电气设备包括加油机或潜油泵。