RU2657867C2 - Способ оценки импеданса электрической связи с землей, способ оценки и соответствующая система питания - Google Patents
Способ оценки импеданса электрической связи с землей, способ оценки и соответствующая система питания Download PDFInfo
- Publication number
- RU2657867C2 RU2657867C2 RU2014125816A RU2014125816A RU2657867C2 RU 2657867 C2 RU2657867 C2 RU 2657867C2 RU 2014125816 A RU2014125816 A RU 2014125816A RU 2014125816 A RU2014125816 A RU 2014125816A RU 2657867 C2 RU2657867 C2 RU 2657867C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wire
- ground
- electrical
- phase
- neutral
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 17
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims abstract description 69
- 238000010616 electrical installation Methods 0.000 claims abstract description 47
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 3
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 3
- 206010014357 Electric shock Diseases 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
- G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
- G01R27/20—Measuring earth resistance; Measuring contact resistance, e.g. of earth connections, e.g. plates
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
- G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
- G01R27/16—Measuring impedance of element or network through which a current is passing from another source, e.g. cable, power line
- G01R27/18—Measuring resistance to earth, i.e. line to ground
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H5/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection
- H02H5/10—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection responsive to mechanical injury, e.g. rupture of line, breakage of earth connection
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
Abstract
Использование: в области электротехники. Технический результат – обеспечение возможности оценивать импеданс провода заземления нескольких электрических установок, подключенных к одной сети без дополнительных токов утечки. Устройство (36) оценки импеданса заземления (22), связанного с землей электрической сети (14) переменного тока, содержащей фазу, соединенную с фазным проводом (18), и нейтраль, соединенную с нейтральным проводом (20), содержит: электрический элемент (38) с заранее заданным импедансом, расположенный между фазным проводом и заземляющим проводом; первый датчик (42), выполненный с возможностью измерения первого значения первой величины между фазным проводом и заземлением и второго значения первой величины; второй датчик (44), выполненный с возможностью измерения первого значения второй величины между нейтральным проводом и заземлением и второго значения второй величины; блок (46) вычисления импеданса заземления. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к устройству оценки импеданса заземления, связанного с землей сети переменного электрического тока, содержащей фазу, связанную с фазным проводом, и нейтраль, связанную с электропроводом нейтрали, причем устройство выполнено с возможностью соединения с фазным проводом, нейтральным проводом и заземлением.
Изобретение касается также системы питания электрической установки, при этом система связана с электрической сетью переменного тока, содержащей фазу соединенную с фазным электропроводом, и нейтраль, соединенную с нейтральным проводом, и заземление, связанное проводом с землей.
Изобретение касается также способа оценки импеданса заземления.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Из документа ЕР 2551981 А1 известно устройство для оценки импеданса заземления. Устройство содержит генератор напряжения и датчик тока, соединенные последовательно между фазным проводом и проводом заземления. Импеданс провода заземления подсчитывается, исходя из величины напряжения, подаваемого генератором, и величины тока, проходящего через провод заземления, измеренной датчиком тока.
Во всяком случае, такое устройство не позволяет оценить импеданс провода заземления нескольких электрических установок, подключенных к одной электрической цепи, такой как, например, зажимы зарядной станции электромобиля. Действительно, этот тип устройства, когда оно соединено с несколькими электрическими установками одной и той же электрической сети, порождает значительные дополнительные токи утечки, которые мешают точному измерению импеданса провода заземления.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задачей изобретения, таким образом, является предложение устройства оценки импеданса заземления, которое может быть установлено на нескольких электрических установках, соединенных с одной электрической сетью. Для этого объектом изобретения является устройство оценки заземления упомянутого выше типа, отличающееся тем, что оно содержит:
- электрический элемент, имеющий импеданс заданной величины, расположенный между фазным проводом и заземлением;
- коммутатор, выполненный с возможностью электрической изоляции электрического элемента от фазного провода в разомкнутом состоянии и для электрического соединения электрического элемента с фазным проводом в замкнутом состоянии;
- первый датчик, выполненный с возможностью измерения первого значения первой электрической величины между фазным проводом и заземлением, когда коммутатор находится в разомкнутом состоянии, и второго значения первой величины, когда коммутатор находится в замкнутом положении;
- второй датчик, выполненный с возможностью измерения первого значения второй электрической величины между нейтральным проводом и заземлением, когда коммутатор находится в разомкнутом состоянии, и второго значения второй электрической величины, когда коммутатор находится в замкнутом положении; и
- вычислительный блок, выполненный с возможностью вычисления импеданса заземления, исходя из заданной величины импеданса электрического элемента и значений первой и второй измеренных электрических величин.
В соответствии с другими аспектами изобретения устройство оценки содержит один или несколько следующих признаков, взятых отдельно или в совокупности технически возможных комбинаций:
- первая и вторая электрические величины являются электрическими напряжениями;
- устройство оценки содержит средства обнаружения фазного провода из фазного и нейтрального проводов;
- средства обнаружения содержат:
- реле, выполненное с возможностью электрического соединения фазного провода с электрическим элементом во втором положении; и
- средства измерения, выполненные с возможностью измерения электрического напряжения между фазным проводом и заземлением, и измерения электрического напряжения между между нейтральным проводом и заземлением.
Объектом изобретения является также система электропитания электрической установки, при этом система связана с электрической сетью переменного тока, а электрическая сеть содержит фазу, соединенную с фазным электропроводом, нейтраль, соединенную с нейтральным электропроводом, и заземление, соединенное с замлей, отличающаяся тем, что она содержит устройство оценки импеданса заземления, описанное выше.
В соответствии с другими предпочтительными аспектами изобретения система электропитания содержит один или несколько следующих признаков, взятым по отдельности или во всех технически возможных комбинациях:
- система электропитания содержит размыкающий блок, соединенный с фазным проводом и нейтральным проводом между устройством оценки и электрической установкой, при этом размыкающий блок является подвижным между разомкнутым положением, в котором электрическая установка изолирована от электрической сети, и замкнутым положением, в котором электрическая установка соединена с электрической сетью с помощью фазного и нейтрального проводов, при этом размыкающий блок переводится в разомкнутое положение, когда рассчитанный импеданс заземления превышает заданный порог; и
- пороговое значение импеданса заземления составляет от 10 Ом до 500 Ом, и, в частности, по существу, равно 100 Ом.
Объектом изобретения является также способ оценки импеданса заземления, при этом заземление связано с землей электрической сети переменного тока, содержащей фазу, соединенную с фазным электропроводом, и нейтраль, соединенную с нейтральным электропроводом, при этом фазный провод, нейтральный провод и заземление соединены с устройством оценки импеданса заземления, описанным выше, и способ включает в себя следующие этапы:
- позиционирование коммутатора в разомкнутое состояние;
- измерение первого значения первой электрической величины первым датчиком и измерение первого значения второй электрической величины вторым датчиком, когда коммутатор находится в разомкнутом положении;
- позиционирование коммутатора в замкнутое состояние;
- измерение второго значения первой электрической величины первым датчиком и измерение второго значения второй электрической величины вторым датчиком, когда коммутатор находится в замкнутом состоянии; и
- вычисление импеданса заземления, исходя из заранее заданной величины импеданса электрического элемента и значений первой и второй измеренных электрических величин.
В соответствии с другими предпочтительными аспектами изобретения способ оценки импеданса заземления содержит один или несколько следующих признаков, взятых по отдельности или в любых технически возможных комбинациях:
- способ содержит этап управления отключением фазного провода и нейтрального провода, когда вычисленный импеданс заземления превышает пороговое значение, этап управления осуществляется с помощью размыкающего блока, соединенного с фазным проводом и нейтральным проводом между устройством оценки и электрической установкой, при этом размыкающий блок является подвижным между разомкнутым положением, в котором электрическая установка изолирована от электрической сети, и замкнутым положением, в котором электрическая установка соединена с электрической сетью с помощью фазного и нейтрального проводов, причем размыкающий блок управляется в разомкнутое положение, когда подсчитанный импеданс заземления превышает пороговое значение; и
- способ содержит этап обнаружения фазного провода из фазного и нейтрального проводов и этап электрического соединения электрического элемента с фазным проводом.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
В дальнейшем изобретение поясняется нижеследующим описанием, не являющимся ограничительным, со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:
- фиг. 1 изображает схематическую модель электрической установки, соединенной с распределительной электрической сетью;
- фиг. 2 схематично представляет устройство оценки по изобретению, соединенное с системой питания по изобретению;
- фиг. 3 изображает вид, аналогичный фиг. 2 в соответствии с вариантом изобретения;
- фиг. 4 изображает структурную схему способа оценки импеданса заземления.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ВОПЛОЩЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На фиг. 1 система 10 электропитания, содержащая электрическую установку 12, соединена с электрической сетью 14 переменного тока. Электрическая сеть 14 питается от электрического трансформатора 16. Электрическая сеть 14 содержит фазный электропровод 18, соединенный с фазой трансформатора 16, нейтральный электропровод 20, соединенный с нейтралью трансформатора 16, и заземляющий провод 22, соединенный с землей.
Система питания 10 предназначена для электропитания электрической установки 12. Когда электрическая установка 12 подключена к сети 14, может появиться ток утечки If в сторону земли. На фиг. 1 представлен импеданс 24 утечки, через который проходит ток утечки If. Импеданс 24 утечки имеет значение Zf.
Электрическая 12 установка, например, является, например, зарядным устройством батареи аккумуляторов электромобиля, подключенным к электрической сети 14 зарядной клеммой (не изображенной на чертеже).
Как вариант, электрическая установка 12 является зданием, например, жилым помещением, соединенным с электрической сетью 14.
Электрическая сеть 14 является, например, однофазной электрической сетью переменного тока, содержащей фазу и нейтраль. Как вариант, электрическая сеть 14 является трехфазной электрической сетью.
Электрический трансформатор 16 представляет собой источник напряжения для системы 10 питания. Электрический трансформатор 16 связан с землей посредством первого заземляющего провода 26 и с первой точкой 27 заземления. Первый заземляющий провод 26 и первая точка 27 заземления представляют собой первый импеданс 28 заземления с величиной Za.
Электрический трансформатор 16 связан с электрической установкой 12 посредством фазного провода 18 и нейтрального провода 20. Корпус электрической установки 12 заземлен с помощью второго заземляющего провода 29 и второй точки 30 заземления. Второй заземляющий провод 29 и вторая точка 30 заземления имеют второй импеданс 31 заземления с величиной Zb.
Таким образом, в описанном примере воплощения заземление 22 образовано первым заземляющим проводом 26 и первой точкой 27 заземления, связывающими электрический трансформатор 16 с землей, и вторым заземляющим проводом 29 и второй точкой 30 заземления, связывающими корпус электрической установки 12 с землей. Заземление 22 имеет импеданс, составляющий величину Zt, равную сумме величин Za, Zb первого и второго импедансов 28, 31.
В соответствии с фиг. 1–3 система 10 питания соединена с землей в режиме «ТТ». Точнее, нейтраль трансформатора 16 и корпус электрической установки 12 соединены каждая с землей в первой и второй отдельных точек 27, 30.
Возможны другие типы соединения с землей системы 10 питания.
В соответствии с режимом «TN» (не изображенным), корпус электрической установки 12 не имеет заземления и связан с нейтральным проводом. Нейтральный провод связан с землей в точке заземления трансформатора.
В соответствии с режимом «IT» (не изображенным), нейтраль электрического трансформатора 16 электрически изолирована от земли, а корпус электрической установки 12 связан с землей с помощью локального заземления.
Как изображено на фиг. 2 и 3, система 10 питания содержит, кроме того, устройство 36 оценки величины Zt импеданса заземления 22. Устройство оценки 36 представлено пунктирно на фиг. 2 и 3.
В соответствии с фиг. 2 и 3 устройство 36 оценки содержит электрический элемент 38, соединенный со вторым заземляющим проводом 29, и выполненный с возможностью соединения с фазным проводом 18. Устройство 36 оценки содержит, кроме того, коммутатор 40, электрически изолирующий или соединяющий электрический элемент 38 с фазным проводом 18.
Устройство 36 оценки предназначено для оценки величины Zt импеданса заземления 22, то есть оно способно оценить сумму величин Za, Zb первого и второго импедансов 28, 31.
Устройство 36 оценки соединено с фазным проводом 18, с нейтральным проводом 20 и со вторым заземляющим проводом 29.
Электрический элемент 38 имеет импеданс заданного значения Zc. Электрический элемент 38 является, например, элементом, имеющим резистивный импеданс, таким как резистор.
Коммутатор 40 соединен последовательно с электрическим элементом 38 между фазным проводом 18 и вторым импедансом 31 заземления второго заземляющего провода 29.
Коммутатором 40 является, например, электромагнитное реле с двумя устойчивыми состояниями. Как вариант, коммутатор 40 является электронным размыкателем.
Коммутатор 40 является подвижным между разомкнутым состоянием и замкнутым состоянием. В разомкнутом состоянии коммутатор 40 электрически изолирует электрический элемент 38 фазного провода 18. В замкнутом состоянии коммутатор 40 электрически соединяет электрический элемент 38 с фазным проводом 18.
Как изображено на фиг. 2 и 3, устройство 36 оценки содержит, кроме того, первый датчик 42, второй датчик 44 и вычислительный блок 46.
Первый датчик 42 предназначен для измерения первого значения Vpt0 первой электрической величины Vpt, например, напряжения, между фазным проводом 18 и вторым заземляющим проводом 29, когда коммутатор 40 находится в разомкнутом положении, и второго значения Vpt1 первой электрической величины Vpt, когда коммутатор находится в замкнутом положении.
Второй датчик 44 предназначен для измерения первого значения Vnt0 второй электрической величины Vnt, например, электрического напряжения, между нейтральным проводом 20 и вторым заземляющим проводом 29, когда коммутатор 40 находится в разомкнутом положении, и второго значения Vnt1 второй электрической величины Vnt, когда коммутатор 40 находится в замкнутом положении.
Как будет описано ниже, вычислительный блок 46 предназначен для вычисления величины Zt импеданса заземления 22, исходя из заданной величины Zc импеданса электрического элемента 38 и величин Vpt0, Vpt1, Vnt0, Vnt1, измеренных первым и вторым датчиками 42, 44 в разомкнутом и замкнутом состояниях коммутатора 40.
Вычислительный блок 46 образован, например, микропроцессором.
Система 10 питания содержит, кроме того, размыкающий блок 48.
Размыкающий блок 48 электрически соединен с фазным проводом 18 и нейтральным проводом 20 между электрическим трансформатором 16 и электрической установкой 12.
Размыкающий блок 48 образован, например, первым прерывателем 50, расположенным на фазном проводе 18 между трансформатором 16 и электрической установкой 12, и вторым прерывателем 52, расположенным на нейтральном проводе 20 между трансформатором 16 и электрической установкой 12.
Первый и второй прерыватели 50, 52 являются подвижными между разомкнутым положением, в котором электрическая установка 12 электрически изолирована от трансформатора 16, и замкнутым положением, в котором электрическая установка 12 электрически соединена с трансформатором 16 фазным 18 и нейтральным 20 проводами.
Когда вычисленная величина Zt импеданса заземления меньше пороговой величины Ztseuil, система 10 питания включена и электрическая установка 12 находится под напряжением. Первый и второй прерыватели 50, 52 находятся, таким образом, в замкнутом положении.
Когда вычисленная величина Zt импеданса заземления 52 превышает пороговую величину Ztseuil, работа системы 10 питания изменяется в зависимости от конструкции электрической установки 12, с которой соединено устройство 36 оценки.
Если электрическая установка 12 подключена, например, к зарядной клемме электромобиля, первый и второй прерыватели 50, 52 устанавливаются в разомкнутое положение вычислительным блоком 46, чтобы зарядная клемма была обесточенной.
Если электрическая установка 12 является, например, жилым зданием, сработает система тревожной сигнализации.
Пороговая величина Ztseuil импеданса заземления 32 составляет от 10 Ом до 500 Ом, и в частности, по существу, равна 100 Ом.
В соответствии с вариантом воплощения, представленном на фиг. 3, устройство 36 оценки содержит средства 42, 44, 46, 56 обнаружения фазного провода 18 из фазного провода 18 и нейтрального провода 20.
Средства 42, 44, 46, 56 обнаружения содержат, например, реле 56 с двумя устойчивыми состояниями, первый и второй датчики 42, 44 и вычислительный блок 46.
Реле 56 имеет два устойчивых состояния. В первом состоянии реле 56 соединяет фазный провод 18 с реле 40. Во втором состоянии реле 56 связывает нейтральный провод 20 с реле 40.
В варианте (не изображенном) реле 56 и коммутатор 40 образованы единым реле с тремя устойчивыми состояниями. В первом состоянии реле соединяет фазный провод 18 с электрическим элементом 38. Во втором состоянии реле соединяет нейтральный провод 20 с электрическим элементом 38. В третьем состоянии электрический элемент 38 изолирован от фазного 18 и нейтрального 20 проводов.
В варианте (не изображенном) реле 56 и коммутатор 40 образованы двумя реле с двумя устойчивыми состояниями, соединенными параллельно. В первом состоянии оба реле связывают, соответственно, фазный провод 18 и нейтральный провод 20 с электрическим элементом 38. Во втором состоянии оба реле разомкнуты и электрический элемент 38 изолирован от фазного провода 18 и нейтрального провода 20.
Первый датчик 42 предназначен для измерения электрического напряжения между фазным проводом 18 и вторым заземляющим проводом 29, а второй датчик 44 предназначен для измерения электрического напряжения между нейтральным проводом 20 и вторым заземляющим проводом 29.
В зависимости от величин напряжений, измеренных первым и вторым датчиками 42, 44, вычислительный блок 46 предназначен для того, чтобы определить фазный провод из двух проводов соответствующих фазному проводу 18 и нейтральному проводу 20.
Функционирование устройства 36 оценки будет ниже объяснено с помощью фиг. 4. Фиг. 4 представляет структурную схему этапов способа 100 оценки импеданса Zt заземления 22, осуществляемого устройством 36 оценки, описанного выше.
На фиг. 4 в процессе первого этапа 110 устройство 36 оценки по изобретению соединено с фазным проводом 18, нейтральным проводом 20 и вторым заземляющим проводом 29 системы 10 питания. Система 10 питания связана, с одной стороны, с электрической сетью 14 с помощью трансформатора 16, и, с другой стороны, с электрической установкой 12, например, зарядным устройством электромобиля или зданием, с помощью фазного провода 18 и нейтрального провода 20. Первый и второй прерыватели 50 и 52 находятся в замкнутом положении.
В процессе этапа 112 средства 42, 44, 46, 56 обнаружения обнаруживают фазный провод 18 из двух соответствующих фазного провода 18 и нейтрального провода 20. Точнее говоря, первый датчик 42 измеряет, например, электрическое напряжение между фазным проводом 18 и вторым заземляющим проводом 29. Если измеряемое напряжение близко к 230 В, речь идет, таким образом, о напряжении между фазным проводом 18 и вторым заземляющим проводом 29 и фазный провод 18, таким образом, определен. Как вариант, второй датчик 44 измеряет электрическое напряжение между нейтральным проводом 20 и вторым заземляющим проводом 29. Если измеренное напряжение близко к 0 В, то речь идет о напряжении между нейтральным проводом 30 и вторым заземляющим проводом 29, так определяют нейтральный провод 20.
Как только фазный провод 18 определен, реле 56 переходит в первое состояние в процессе этапа 114 для того, чтобы соединить электрический элемент 38 с фазным проводом 18.
В процессе этапа 116 коммутатор 40 переводят в разомкнутое состояние, то есть электрический элемент 38 электрически изолируют от фазного провода 18.
Далее, в процессе этапа 118 первый датчик 42 измеряет напряжение Vpt0 между фазным проводом 18 и вторым заземляющим проводом 29, и второй датчик 44 измеряет напряжение Vnt0 между нейтральным проводом 20 и вторым заземляющим проводом 29.
В процессе следующего этапа 120 коммутатор 40 переводят в замкнутое состояние, в котором электрический элемент 38 электрически соединен с фазным проводом 18.
За этапом 120 в процессе этапа 122 первый датчик 42 измеряет напряжение Vpt1 между фазным проводом 18 и вторым заземляющим проводом 29, а второй датчик 44 измеряет напряжение Vnt1 между нейтральным проводом 20 и вторым заземляющим проводом 29.
Затем, в процессе этапа 124 вычислительный блок 46 вычисляет величину Zt импеданса заземления 22, исходя из заданной величины Zc импеданса электрического элемента 38 и величин измеренных напряжений Vpt0, Vnt0, Vpt1, Vnt1.
Точнее, закон Ома использован в системе 10питания, когда коммутатор 40 находится в разомкнутом состоянии в соответствии с выражением (1) и когда коммутатор 40 находится в замкнутом состоянии в соответствии с выражением (2):
где If0 является током утечки, когда коммутатор 40 находится в разомкнутом положении:
где If1 является током утечки, когда коммутатор 40 находится в замкнутом положении.
Затем, исходя из выражений (1) и (2), вычислительный блок 46 решает следующую систему (3) двух уравнений с двумя неизвестными:
Когда вычисленная величина Zt импеданса превышает величину порога Ztseuil, например, 100 Ом, размыкающий блок 48 управляется разомкнутое положение в процессе этапа 126, то есть когда прерыватели 50, 52 установлены в разомкнутом положении, чтобы разорвать цепь электропитания электрической установки 12 и исключить, таким образом, любой риск поражения электрическим током. Как вариант, электрическая установка 12 остается подключенной к системе 10 питания, но подается сигнал тревоги. Действительно, когда величина Zt импеданса заземления 22 превышает эту пороговую величину Ztseuil, это означает, что корпус электрического аппарата 12 имеет дефект соединения с землей и, таким образом, находится под электрическим потенциалом, опасным для пользователя.
Таким образом, понятно, что устройство 36 оценки по изобретению позволяет не только оценить импеданс заземления 22, но также разомкнуть соединение между электрической установкой 12 и системой 10 питания, когда измеренная величина импеданса заземления 22 превышает пороговую величину Ztseuil. Устройство 36 оценки позволяет, таким образом, исключить риск поражения электрическим током, вызванным плохим заземлением корпуса электрической установки 12.
Кроме того, использование электрического элемента 38, имеющего импеданс Zc известной величины, позволяет устройству 36 оценки по изобретению осуществить измерения импеданса заземления 22 на нескольких электрических установках одной и той же электрической сети.
Действительно, устройство 36 оценки по изобретению, в противовес устройствам оценки известного уровня техники, подающим напряжение или ток, не вызывает появления дополнительных токов утечки и осуществляет, таким образом, точные измерения импеданса заземления 22, когда оно соединено с несколькими электрическими установками той же сети.
Такое устройство и такой способ позволяют также, в противовес устройствам оценки известного уровня техники, подающим напряжение или ток, оценить импеданс заземления 22, когда электрическая установка соединена с электрической сетью в соответствии с режимом IT.
Устройство 36 оценки по изобретению используется не только на зажимах зарядного устройства электромобиля, но также в зданиях для оценки хорошего соединения электрических устройств с землей.
Claims (22)
1. Устройство (36) оценки импеданса (Zt) заземления (22), при этом заземление (22) связано с землей электрической сети (14) переменного тока, причем электрическая сеть (14) переменного тока содержит фазу, связанную с фазным электропроводом (18), и нейтраль, связанную с нейтральным электропроводом (20), при этом устройство (36) предназначено для соединения с фазным проводом (18), нейтральным проводом (20) и заземлением (22), отличающееся тем, что оно содержит:
- электрический элемент (38), имеющий импеданс заданной величины (Zc), при этом электрический элемент расположен между фазным проводом (18) и заземлением (22);
- коммутатор (40), выполненный с возможностью электрической изоляции электрического элемента (38) фазного провода (18) в разомкнутом состоянии и электрического соединения электрического элемента (38) с фазным проводом (18) в замкнутом состоянии;
- первый датчик (42), выполненный с возможностью измерения первого значения (Vpt0) первой электрической величины (Vpt) между фазным проводом (18) и заземлением (22), когда коммутатор (40) находится в разомкнутом состоянии, и второго значения (Vpt1) первой электрической величины (Vpt), когда коммутатор (40) находится в замкнутом состоянии;
- второй датчик (44), выполненный с возможностью измерения первого значения (Vnt0) второй электрической величины (Vnt) между нейтральным проводом (20) и заземлением (22), когда коммутатор (40) находится в открытом состоянии, и второго значения (Vnt1) второй электрической величины (Vnt), когда коммутатор (40) находится в замкнутом состоянии;
- вычислительный блок (46), выполненный с возможностью вычисления импеданса (Zt) заземления (22), исходя из заранее заданной величины (Zc) импеданса электрического элемента (38) и значений (Vpt0, Vpt1, Vnt0, Vnt1) первой и второй измеренных электрических величин (Vpt, Vnt).
2. Устройство (36) по п. 1, отличающееся тем, что первая и вторая электрические величины (Vpt, Vnt) являются электрическими напряжениями.
3. Устройство (36) по п. 1 или 2, отличающееся тем, что оно содержит средства обнаружения (42, 44, 46, 56) фазного провода (18) из фазного провода (18) и нейтрального провода (20).
4. Устройство (36) по п. 3, отличающееся тем, что средства обнаружения содержат:
- реле (56), выполненное с возможностью электрической связи фазного провода (18) с электрическим элементом (38) в первом положении и для электрического соединения нейтрального провода (20) с электрическим элементом (38) во втором положении;
- средства (42, 44) измерения, выполненные с возможностью измерения электрического напряжения между фазным проводом (18) и заземлением (22) и для измерения электрического напряжения между нейтральным проводом (20) и заземлением (22).
5. Система (10) электропитания электрической установки (12), при этом система (10) связана с электрической сетью (14) переменного тока, причем сеть (14) переменного тока содержит фазу, связанную с фазным проводом (18), нейтраль, связанную с нейтральным проводом (20), и землю, связанную с электрическим заземлением (22), отличающаяся тем, что она включает в себя устройство (36) оценки импеданса (Zt) заземления (22) по любому из предыдущих пунктов.
6. Система (10) по п. 5, отличающаяся тем, что она содержит размыкающий блок (48), соединенный с фазным проводом (18) и нейтральным проводом (20) между устройством (36) оценки и электрической установкой (12), при этом размыкающий блок (48) выполнен подвижным между разомкнутым положением, в котором электрическая установка (12) изолирована от электрической сети (14), и замкнутым положением, в котором электрическая установка (12) соединена с электрической сетью (14) посредством фазного (18) и нейтрального (20) проводов, а также тем, что размыкающий блок (48) выполнен с возможностью находиться в разомкнутом положении, когда вычисленный импеданс (Zt) заземления (22) превышает пороговое значение (Ztseuil).
7. Система (10) по п. 6, отличающаяся тем, что пороговое значение (Ztseuil) импеданса (Zt) заземления (22) составляет от 10 до 500 Ом и, в частности, равно 100 Ом.
8. Способ (100) оценки импеданса (Zt) заземления (22), при этом заземление (22) связано с заземлением электрической сети (14) переменного тока, содержащей фазу, соединенную с фазным проводом (18), и нейтраль, соединенную с нейтральным проводом (20), причем фазный провод (18), нейтральный провод (20) и заземляющий провод (22) соединены с устройством (36) оценки импеданса (Zt) заземления (22), при этом устройство (36) оценки выполнено в соответствии с любым из пп. 1-4, а способ (100) отличается тем, что он включает следующие этапы, на которых:
- позиционируют (116) коммутатор (40) в разомкнутое состояние;
- измеряют (118) первое значение (Vpt0) первой электрической величины (Vpt) первым датчиком (42) и измеряют первое значение (Vnt0) второй электрической величины (Vnt) вторым датчиком (44), когда коммутатор (40) находится в разомкнутом состоянии;
- позиционируют (120) коммутатор (40) в замкнутое состояние;
- измеряют (122) второе значение (Vpt1) первой электрической величины (Vpt) первым датчиком (42) и измеряют второе значение (Vnt1) второй электрической величины (Vnt) вторым датчиком (44), когда коммутатор (40) находится в замкнутом состоянии;
- вычисляют (124) импеданс (Zt) заземления (22), исходя из заранее заданной величины (Zc) импеданса электрического элемента (38) и значений (Vpt0, Vpt1, Vnt0, Vnt1) первой и второй измеренных электрических величин (Vpt, Vnt).
9. Способ (100) по п. 8, отличающийся тем, что он содержит этап (126) управления размыканием фазного провода (18) и нейтрального провода (20), когда вычисленный импеданс (Zt) заземления (22) превышает пороговую величину (Ztseuil), при этом этап управления (126) осуществляют с помощью размыкающего блока (48), соединенного с фазным проводом (18) и с нейтральным проводом (20) между устройством (36) оценки и электрической установкой (12), причем размыкающий блок (48) является подвижным между разомкнутым положением, в котором электрическая установка (12) изолирована от электрической сети (14), и замкнутым положением, в котором электрическая установка (12) соединена с электрической сетью (14) с помощью фазного (18) и нейтрального (20) проводов, а размыкающий блок (48) управляется в разомкнутое положение, когда вычисленный импеданс (Zt) заземления (22) превышает пороговое значение (Ztseuil).
10. Способ (100) по п. 8 или 9, отличающийся тем, что он включает этап (112) обнаружения фазного провода (18) из фазного (18) провода и нейтрального (20) провода, а также этап (114) электрического соединения электрического элемента (38) с фазным проводом (18).
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1356155A FR3007844B1 (fr) | 2013-06-26 | 2013-06-26 | Dispositif d'estimation de l'impedance d'une liaison electrique de terre, procede d'estimation et systeme d'alimentation electrique associes |
FR1356155 | 2013-06-26 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2014125816A RU2014125816A (ru) | 2015-12-27 |
RU2657867C2 true RU2657867C2 (ru) | 2018-06-18 |
Family
ID=49054826
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014125816A RU2657867C2 (ru) | 2013-06-26 | 2014-06-25 | Способ оценки импеданса электрической связи с землей, способ оценки и соответствующая система питания |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9377492B2 (ru) |
EP (1) | EP2818879B1 (ru) |
CN (1) | CN104251937B (ru) |
BR (1) | BR102014015516B1 (ru) |
ES (1) | ES2732363T3 (ru) |
FR (1) | FR3007844B1 (ru) |
RU (1) | RU2657867C2 (ru) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106784311A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-05-31 | 武汉华星光电技术有限公司 | 柔性面板及其制作方法 |
DE102018111536B3 (de) * | 2018-05-15 | 2019-09-19 | Te Connectivity Germany Gmbh | Verfahren zur Steuerung eines Ladevorgangs eines Elektrofahrzeugs und Ladekabel |
EP4089422A1 (fr) * | 2021-05-12 | 2022-11-16 | Schneider Electric Industries SAS | Dispositif et procédé d estimation de l impédance d'isolation d'un réseau tt ou tn |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030156367A1 (en) * | 2002-02-01 | 2003-08-21 | Macbeth Bruce F. | Arc fault circuit interrupter with upstream impedance detector |
RU2239269C1 (ru) * | 2003-03-17 | 2004-10-27 | Томский политехнический университет | Устройство для защиты от замыканий на землю и контроля сопротивления изоляции электроустановки переменного тока |
RU2260810C1 (ru) * | 2004-06-07 | 2005-09-20 | ООО "Научно-производственное предприятие "Метакон-Томич" | Способ измерения сопротивления цепи заземления опор контактной сети |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB8429523D0 (en) * | 1984-11-22 | 1985-01-03 | Indep Tv News Ltd | Earth validity tester |
US7323880B2 (en) * | 2002-08-15 | 2008-01-29 | Stitt Thomas C | Ground circuit impedance measurement |
EP1936773A1 (en) * | 2006-12-22 | 2008-06-25 | Abb Research Ltd. | System and method to detect a forgotten safety ground of an electrical facility |
US7986500B2 (en) * | 2007-12-06 | 2011-07-26 | Honeywell International Inc. | Ground fault detection in an ungrounded electrical system |
JP5640255B2 (ja) * | 2008-03-04 | 2014-12-17 | テンパール工業株式会社 | 接地系統接続状態確認システム |
JP5312833B2 (ja) * | 2008-03-27 | 2013-10-09 | テンパール工業株式会社 | 回路遮断器 |
JP5517186B2 (ja) * | 2009-03-04 | 2014-06-11 | テンパール工業株式会社 | 接地極付のコンセント |
FR2963679B1 (fr) * | 2010-08-09 | 2012-08-17 | Schneider Electric Ind Sas | Localisation et identification d'un defaut d'isolement pour reseau electrique a neutre isole |
US9069019B2 (en) * | 2011-06-20 | 2015-06-30 | Chargepoint, Inc. | Apparatus and method for measuring ground impedance of a circuit |
FR2978556B1 (fr) * | 2011-07-29 | 2014-03-07 | Schneider Electric Ind Sas | Dispositif de surveillance d'un conducteur de terre avec mesure de l'impedance |
CN103018614B (zh) * | 2011-09-23 | 2017-11-28 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种直流系统绝缘监测方法及其设备 |
TWI447405B (zh) * | 2011-11-25 | 2014-08-01 | Ind Tech Res Inst | 絕緣阻抗估測裝置及估測方法 |
-
2013
- 2013-06-26 FR FR1356155A patent/FR3007844B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2014
- 2014-06-23 US US14/311,687 patent/US9377492B2/en active Active
- 2014-06-24 ES ES14173629T patent/ES2732363T3/es active Active
- 2014-06-24 BR BR102014015516-3A patent/BR102014015516B1/pt active IP Right Grant
- 2014-06-24 EP EP14173629.8A patent/EP2818879B1/fr active Active
- 2014-06-25 RU RU2014125816A patent/RU2657867C2/ru active
- 2014-06-26 CN CN201410294976.4A patent/CN104251937B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030156367A1 (en) * | 2002-02-01 | 2003-08-21 | Macbeth Bruce F. | Arc fault circuit interrupter with upstream impedance detector |
RU2239269C1 (ru) * | 2003-03-17 | 2004-10-27 | Томский политехнический университет | Устройство для защиты от замыканий на землю и контроля сопротивления изоляции электроустановки переменного тока |
RU2260810C1 (ru) * | 2004-06-07 | 2005-09-20 | ООО "Научно-производственное предприятие "Метакон-Томич" | Способ измерения сопротивления цепи заземления опор контактной сети |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2014125816A (ru) | 2015-12-27 |
BR102014015516A2 (pt) | 2015-10-06 |
CN104251937A (zh) | 2014-12-31 |
ES2732363T3 (es) | 2019-11-22 |
EP2818879A1 (fr) | 2014-12-31 |
CN104251937B (zh) | 2019-05-07 |
BR102014015516B1 (pt) | 2021-10-05 |
US9377492B2 (en) | 2016-06-28 |
US20150002163A1 (en) | 2015-01-01 |
EP2818879B1 (fr) | 2019-04-03 |
FR3007844A1 (fr) | 2015-01-02 |
FR3007844B1 (fr) | 2015-07-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8648606B2 (en) | Ground monitor | |
US20160103157A1 (en) | Ratio metric current measurement | |
CN107735690B (zh) | 三相电气网络的接地故障保护的方法 | |
WO2008061321A1 (en) | Power supply monitoring system | |
WO2015087098A1 (en) | Method for measuring the insulation resistance of an ungrounded dc power network and for localizing the earth fault, and current injecting two-pole device | |
RU2657867C2 (ru) | Способ оценки импеданса электрической связи с землей, способ оценки и соответствующая система питания | |
CN113219255B (zh) | 用于监控电气装置的接地电阻的方法 | |
RU2578006C2 (ru) | Устройство и способ оценки тока касания и защиты электрического прибора против таких токов касания | |
EP2834654B1 (en) | Method and apparatus for detecting a glowing contact in a power circuit | |
US20040130327A1 (en) | Ground circuit impedance measurement apparatus and method | |
JP5428030B1 (ja) | 絶縁監視装置 | |
CN204008859U (zh) | 配电系统检测设备 | |
CN104714098A (zh) | 配电系统的绝缘阻抗测试装置 | |
RU2321009C1 (ru) | Способ и устройство для измерения сопротивления заземлителя | |
Wattel et al. | Continuous line impedance assessment of lv feeders using smart meters | |
US10408869B1 (en) | Electrical connection validation scheme | |
Nikander et al. | Verifying the indication method for high-resistance earth faults implemented in centralized protection system | |
EP4356151A1 (en) | Remote calculation of earth connection impedance | |
JPH0579855U (ja) | 漏電警報器用の作動電流試験器 | |
JP2013007692A (ja) | 接地抵抗測定方法 | |
CN108469550A (zh) | 用于确定充电装置的接地线电阻的装置和方法 | |
PL159621B1 (pl) | Sposób i uklad do pomiaru rezystancji uziomu roboczego linii elektroenergetycznej PL |