CN217739403U - 一种中性线直通的漏电保护器不停电测试装置 - Google Patents

Abstract

一种中性线直通的漏电保护器不停电测试装置，属于漏电保护技术领域，解决在漏电保护器测试时，由于漏电保护器跳闸而造成的停电的问题；数据采集装置并联在漏电保护器的火线输入、输出端；旁路续流控制器并联在漏电保护器的火线输入、输出端；受控直流电源电路并联在漏电保护器的中性线输入端、输出端；测试电流发生器的输入端接在漏电保护器的火线输入端、输出端接在漏电保护器的中性线输出端；当漏电保护器跳闸时，旁路续流控制器将相电流接管过来进行续流，实现不停电测试；通过受控直流电源电路给中性线注入一个大直流电流，使漏电保护器中零序电流互感器的磁环饱和，漏电保护器不会反复尝试脱扣，且可以正常对漏电保护器手动合闸。

Description

一种中性线直通的漏电保护器不停电测试装置

技术领域

本实用新型属于漏电保护技术领域，涉及一种中性线直通的漏电保护器不停电测试装置。

背景技术

在低压配电网中安装有大量的漏电保护器，如图3所示，在三相配电网中漏电保护器分为“4P”型和“3P+N”型，在单相配电网中漏电保护器分为“2P”型和“1P+N”型；“4P”型漏电保护器跳闸时3个相线和中性线N均是断开的，“3P+N”型漏电保护器跳闸时3个相线断开、中性线N是直通的，“2P”型和“1P+N”型漏电保护器与“4P”型和“3P+N”型漏电保护器跳闸时的原理相同。相对于“3P+N”型和“1P+N”型漏电保护器，“4P”型和“2P”型漏电保护器安全系数固然较高，但是“4P”型和“2P”型漏电保护器，由于多了“1P”空开，其体积更大、价格更高，所以“3P+N”型和“1P+N”型漏电保护器仍然会长期、大量应用于低压配电网中。

漏电保护器内部安装有零序电流互感器，零序电流保护的基本原理是：在线路与电气设备正常的情况下，各相电流和中性线电流的矢量和等于零，此时零序电流互感器的二次侧绕组无信号输出，执行元件不动作。当发生漏电时的各相电流和中性线电流的矢量和不为零，故障电流使零序电流互感器的环形铁芯中产生磁通，零序电流互感器的二次侧感应电压使执行元件动作，带动脱扣装置，断开供电网络，达到漏电保护的目的。

当配电网主回路出现漏电流且达到漏电保护器的动作电流值时，漏电保护器将自动跳闸断开主回路。它不仅能预防人体触电事故，也能有效预防因电气线路接地故障引起的火灾或设备损坏。由于漏电保护器工作正常与否直接关系到人们的用电安全和设备安全，有必要定期对漏电保护器的动作特性进行测试。然而，漏电保护器测试时会跳闸停电，给人们生产、生活的正常用电带来不利影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于设计一种中性线直通型漏电保护器不停电测试装置，以解决在中性线直通型漏电保护器测试时，由于漏电保护器跳闸而造成的停电问题。

本实用新型是通过以下技术方案解决上述技术问题的：

一种中性线直通的漏电保护器不停电测试装置，包括：数据采集装置(13)、单相变压器(14)、旁路续流控制器(15)、受控直流电源电路(16)、测试电流发生器(17)；所述的数据采集装置(13)并联在漏电保护器的火线输入、输出端；所述的单相变压器(14)的原边的两个端子分别接在漏电保护器的火线输入端以及漏电保护器的中性线输入端；所述的单相变压器(14)的副边的两个端子分别接在测试电流发生器(17)的输入端以及漏电保护器的中性线输入端；所述的旁路续流控制器(15)并联在漏电保护器的火线输入、输出端；所述的受控直流电源电路(16)并联在漏电保护器的中性线输入端、输出端；所述的测试电流发生器(17)的输入端接在漏电保护器的火线输入端，测试电流发生器(17)的输出端接在漏电保护器的中性线输出端。

本实用新型的装置用于中性线直通的漏电保护器的测试，当漏电保护器跳闸时，旁路续流控制器(15)将相电流接管过来，进行续流，实现不停电测试，同时通过受控直流电源电路(16)给中性线N注入一个大直流电流，使漏保中零序电流互感器的磁环饱和，跳闸功能暂时失效，保证漏电保护器不会反复尝试脱扣，且可以正常对漏电保护器手动合闸；装置可在不停电的情况下，对中性线直通的漏电保护器进行测试，避免了因为停电给生产、生活的带来的不利影响。

进一步地，所述的旁路续流控制器(15)采用双向可控硅，所述的双向可控硅的两端对应连接在漏电保护器的火线输入、输出端。

进一步地，所述的受控直流电源电路(16)包括：直流源DC、电阻R5、继电器开关K5，所述的直流源DC的正极连接在漏电保护器的中性线输入端，直流源DC的负极与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端与继电器开关K5的一端连接，继电器开关K5的另一端连接在漏电保护器的中性线输出端。

进一步地，所述的测试电流发生器(17)包括：多组串联的电阻和开关，每组串联的电阻和开关之间相互并联，其中一个并联端与单相变压器(14)的副边的一个端子连接，另一个并联端连接在漏电保护器的中性线输出端。

进一步地，所述的测试电流发生器(17)中的多个电阻阻值之间比例关系满足公比为2等比数列。

进一步地，所述的测试电流发生器(17)中的多个电阻均采用精密电阻。

进一步地，所述的数据采集装置(13)采用电压传感器。

本实用新型的优点在于：

本实用新型的装置用于中性线直通的漏电保护器的测试，当漏电保护器跳闸时，旁路续流控制器(15)将相电流接管过来，进行续流，实现不停电测试，同时通过受控直流电源电路(16)给中性线N注入一个大直流电流，使漏保中零序电流互感器的磁环饱和，跳闸功能暂时失效，保证漏电保护器不会反复尝试脱扣，且可以正常对漏电保护器手动合闸；装置可在不停电的情况下，对中性线直通的漏电保护器进行测试，避免了因为停电给生产、生活的带来的不利影响。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的漏电保护器不停电测试装置应用在三相线路中的电气连接图；

图2是本实用新型实施例二的漏电保护器不停电测试装置应用在单相线路中的电气连接图；

图3为不同类型的漏电保护器的原理示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合说明书附图以及具体的实施例对本实用新型的技术方案作进一步描述：

实施例一

如图1所示，是本实用新型的漏电保护器不停电测试装置应用在三相线路中的电气连接图，所述的漏电保护器不停电测试装置包括：三相四线制电网10、“3P+N”型漏电保护器11、三相负载12、数据采集装置13、单相变压器14、旁路续流控制器15、受控直流电源电路16、测试电流发生器17。

所述的“3P+N”型漏电保护器11的输入端对应与三相四线制电网10连接，“3P+N”型漏电保护器11的输出端对应接三相负载12的输入端。

所述的数据采集装置13的一端连接在“3P+N”型漏电保护器11的A相输入端，数据采集装置13的另一端连接在“3P+N”型漏电保护器11的A相输出端。所述的数据采集装置13用于采样“3P+N”型漏电保护器11的一个相线的输入端和输出端之间的电压，进而判断漏电保护器的分合闸情况；当数据采集装置13采集的电压为零时，说明漏电保护器处于合闸状态，当数据采集装置13采集的电压为相电压时，说明漏电保护器处于分闸状态。所述的数据采集装置13采用电压传感器。

所述的单相变压器14用于给测试电流发生器17供电，单相变压器14原边的1^#端子接三相四线制电网10的A相，单相变压器14的原边的2^#端子接三相四线制电网10的中性线N；单相变压器14副边的3^#端子接测试电流发生器17的输入端，单相变压器14副边的4^#端子接三相四线制电网10的中性线N。

所述的旁路续流控制器15包括：双向可控硅S1、双向可控硅S2、双向可控硅S3；双向可控硅S1的输入端连接在“3P+N”型漏电保护器11的A相输入端，双向可控硅S1的输入端连接在“3P+N”型漏电保护器11的A相输出端；双向可控硅S2的输入端连接在“3P+N”型漏电保护器11的B相输入端，双向可控硅S2的输入端连接在“3P+N”型漏电保护器11的B相输出端；双向可控硅S3的输入端连接在“3P+N”型漏电保护器11的C相输入端，双向可控硅S3的输入端连接在“3P+N”型漏电保护器11的C相输出端。所述的旁路续流控制器15用于在“3P+N”型漏电保护器11跳闸时，将相电流接管过来；此时双向可控硅S1～S3同时导通，A、B、C三相的相电流分别通过双向可控硅S1～S3续流，实现不停电测试。

所述的受控直流电源电路16包括：直流源DC、电阻R5、继电器开关K5，直流源DC的正极连接在“3P+N”型漏电保护器11的中性线N的输入端，直流源DC的负极与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端与继电器开关K5的一端连接，继电器开关K5的另一端连接在“3P+N”型漏电保护器11的中性线N的输出端。所述的受控直流电源电路16用于给中性线N注入一个直流电流。当继电器K5闭合时，直流电流注入。所述的直流电流的幅值大于中性线N中的所述的交流电流的峰值，直流电流叠加在交流电流上，使中性线N电流变成一个脉动的直流电流，此时，漏电保护器中零序电流互感器的磁环饱和，无法在其二次线圈感应出电压，也无法令脱扣器动作，此时漏电保护器不会反复尝试脱扣，且可以正常对漏电保护器手动合闸。断开继电器K5，中性线N注入的直流电流消失，漏电保护器重新恢复跳闸功能。

所述的测试电流发生器17包括：电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4，继电器开关K1、继电器开关K2、继电器开关K3、继电器开关K4；电阻R1的一端与单相变压器14副边的3^#端子连接，电阻R1的另一端与继电器开关K1的一端连接，继电器开关K1的另一端与三相负载12的输出端连接；电阻R2的一端与单相变压器14副边的3^#端子连接，电阻R2的另一端与继电器开关K2的一端连接，继电器开关K2的另一端与三相负载12的输出端连接；电阻R3的一端与单相变压器14副边的3^#端子连接，电阻R3的另一端与继电器开关K3的一端连接，继电器开关K3的另一端与三相负载12的输出端连接；电阻R4的一端与单相变压器14副边的3^#端子连接，电阻R4的另一端与继电器开关K4的一端连接，继电器开关K4的另一端与三相负载12的输出端连接。所述的测试电流发生器17用于在漏电保护器进行测试时向中性线N注入一个交流电流，以模拟漏电流。测试电流发生器17中的电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4采用精密电阻，它们的阻值比例为8：4：2：1，通过继电器开关K1、继电器开关K2、继电器开关K3、继电器开关K4的投切组合，可产生15档测试电流；本实用新型实施例的测试电流发生器17采用基于电阻投切的方式实现，但是本实用新型并不以此为限，任何可设置电流大小的电流发生电路均可作为本实用新型装置中的测试电流发生器。

装置的工作原理

1、进行测试时，测试电流发生器17向漏电保护器的中性线N注入一个交流电流，以模拟漏电流；

2、如果漏电保护器的中性线N被注入漏电流后跳闸，则执行以下步骤：

2.1、数据采集装置13采集漏电保护器的跳闸指标参数；

2.2、在漏电保护器跳闸的同时，旁路续流控制器15中的双向可控硅S1～S3同时导通，A、B、C三相的相电流分别通过双向可控硅S1～S3续流，实现不停电测试；

2.3、同时开启受控直流电源电路16，向漏电保护器的中性线N注入一个直流电流，所述的直流电流的幅值大于中性线N中交流电流的峰值，直流电流叠加在交流电流上，使中性线N中的电流变成一个脉动的直流电流，导致漏电保护器中零序电流互感器的磁环饱和，无法在其二次线圈感应出电压，无法实现脱扣器动作，漏电保护器的跳闸功能暂时失效，因此避免了漏电保护器反复尝试脱扣的现象，且此时可以正常对“3P+N”型漏电保护器11进行手动合闸，以结束测试。

2.4、关闭受控直流电源电路16，中性线N注入直流电流消失，“3P+N”型漏电保护器11重新恢复跳闸功能。

3、如果漏电保护器在注入漏电流后，经过额定动作时间后未跳闸，则停止注入交流电流，记录剩余电流不动作值。

实施例二

如图2所示，是本实用新型的漏电保护器不停电测试装置应用在单相线路中的电气连接图，与实施例一不同点仅在于漏电保护器为“1P+N”型漏电保护器、负载为单相负载、电源为单相交流电网以及所述的旁路续流控制器15采用一个双向可控硅。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种中性线直通的漏电保护器不停电测试装置，其特征在于，包括：数据采集装置(13)、单相变压器(14)、旁路续流控制器(15)、受控直流电源电路(16)、测试电流发生器(17)；所述的数据采集装置(13)并联在漏电保护器的火线输入、输出端；所述的单相变压器(14)的原边的两个端子分别接在漏电保护器的火线输入端以及漏电保护器的中性线输入端；所述的单相变压器(14)的副边的两个端子分别接在测试电流发生器(17)的输入端以及漏电保护器的中性线输入端；所述的旁路续流控制器(15)并联在漏电保护器的火线输入、输出端；所述的受控直流电源电路(16)并联在漏电保护器的中性线输入端、输出端；所述的测试电流发生器(17)的输入端接在漏电保护器的火线输入端，测试电流发生器(17)的输出端接在漏电保护器的中性线输出端。

2.根据权利要求1所述的一种中性线直通的漏电保护器不停电测试装置，其特征在于，所述的旁路续流控制器(15)采用双向可控硅，所述的双向可控硅的两端对应连接在漏电保护器的火线输入、输出端。

3.根据权利要求1所述的一种中性线直通的漏电保护器不停电测试装置，其特征在于，所述的受控直流电源电路(16)包括：直流源DC、电阻R5、继电器开关K5，所述的直流源DC的正极连接在漏电保护器的中性线输入端，直流源DC的负极与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端与继电器开关K5的一端连接，继电器开关K5的另一端连接在漏电保护器的中性线输出端。

4.根据权利要求1所述的一种中性线直通的漏电保护器不停电测试装置，其特征在于，所述的测试电流发生器(17)包括：多组串联的电阻和开关，每组串联的电阻和开关之间相互并联，其中一个并联端与单相变压器(14)的副边的一个端子连接，另一个并联端连接在漏电保护器的中性线输出端。

5.根据权利要求4所述的一种中性线直通的漏电保护器不停电测试装置，其特征在于，所述的测试电流发生器(17)中的多个电阻阻值之间比例关系满足公比为2等比数列。

6.根据权利要求4所述的一种中性线直通的漏电保护器不停电测试装置，其特征在于，所述的测试电流发生器(17)中的多个电阻均采用精密电阻。

7.根据权利要求1所述的一种中性线直通的漏电保护器不停电测试装置，其特征在于，所述的数据采集装置(13)采用电压传感器。

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