[發明專利]戶外零序保護網系統及保護方法

有效

• 申請號: 201210079542.3
• 申請日: 2012-03-23
• 公開（公告）號: CN102684147A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 黃連生;吳駿;唐立華;錢孝斌;唐佳杰
• 申請（專利權）人: 杭州中大電器承裝有限公司
• 主分類號: H02H3/32
• 分類號: H02H3/32;H02H3/04;H02H3/06
• 代理公司: 杭州中平專利事務所有限公司 33202
• 代理人: 翟中平

技術領域

本發明涉及一種戶外作業設備在作業范圍內能夠確保其操作人員人身安全的戶外零序保護網系統及保護方法，主要用于戶外建筑行業，屬戶外作業設備保護系統制造領域。

背景技術

目前建筑工地上，只要施工的工地外圍有中壓架空線路（如10kV），為了防止塔吊鋼繩接觸到中壓架空線，按照安監局要求，必須在塔吊與架空線路之間架設保護裝置，目的為了防止塔吊超過界限發生中壓觸電的惡性事故。例如：在建筑工地上的塔吊與中壓架空線之間建立一套保護網，防止塔吊鋼繩直接接觸中壓架空線，造成人生安全事故。該保護裝置在結構設計上一般采用鋼管層層搭建起來的防護架。其不足之處：一是這種裝置建造工期長，成本高，最少的建造也在幾十萬人民幣，并且在建造過程中存在一定的安全隱患；二是使用過程中受風力影響較大，存在倒塌的不安全隱患。

發明內容

設計目的：避免背景技術中的不足之處，設計一種戶外作業設備在作業范圍內作業時，能夠確保作業設備操作人員人身安全的戶外零序保護網系統及保護方法。

設計方案：為了實現上述設計目的。1、主電路連接關系：主電路采用TN-S供電系統，隔離開關上端電源由外部配電柜引來，下端經過交流接觸器Ⅱ主觸頭、三只電能表、三只主電路斷路器，連接至被保護裝置電路總箱。TN-S供電系統，保護線（PE）線和工作零線（N）分開使用，專線專用，最大程度上防止其斷線的可能性，主電路斷路器采用零序保護開關，如再對被保護設備進行重復接地。只有當保護線和重復接地線全部斷線，有相線漏電且零序保護開關失靈拒動，人身接觸到漏電設備且構成電流回路，才能造成人身傷害。2、?控制回路連接關系：控制回路電源（L1、L2、L3）經過三只熔斷器以后，L3和工作零線（N）經過兩個串聯的零序互感器后，工作零線（N）接至所有控制回路元器件一端并與保護網可靠連接。控制線L3經過停止按鈕、啟動按鈕接至交流接觸器Ⅰ線圈，實現啟動過程。交流接觸器Ⅰ常開觸頭Ⅰ上端電源由停止按鈕下端引來，交流接觸器Ⅰ常開觸頭Ⅰ下端引至交流接觸器Ⅰ線圈，實現自鎖，再引至交流接觸器Ⅰ常開觸頭Ⅱ，經過時間繼電器延時斷開常閉觸頭連接至中間繼電器線圈、時間繼電器線圈，隔離交流接觸器Ⅰ線圈和中間繼電器線圈自鎖電源，為故障消音和斷電停機做好準備。L3經過復位按鈕、中間繼電器常開觸頭Ⅰ連接至中間繼電器線圈和時間繼電器線圈，實現中間繼電器和時間繼電器自鎖，對故障報警器的故障消音做好準備。L3經過交流接觸器Ⅰ常閉觸頭、中間繼電器觸頭Ⅱ引至報警器，實現故障時報警功能。L1、?L2經過交流接觸器Ⅰ主觸頭連接至交流接觸器Ⅱ線圈，實現主電路（交流接觸器Ⅱ主觸頭）的啟動。相線L1、L2、L3分別連接至電源指示燈一端，對主電路進行帶電顯示。控制系統設有開、關機按鈕（可實現遠程啟動/停止），故障斷電停機（只有解除故障才能復位通電運行），配備聲光報警及消音功能。控制回路采用兩個零序電流保護原器件串聯，防止故障時零序電流保護原器件故障拒動，增加了安全可靠性。3、圖6為零序保護原理圖。其主要組成部分是主開關、檢測不平衡電流用互感器和脫扣器。由主開關輸出的二根導線同時穿過環形鐵心，再接至負載。主開關手動閉合后，不平衡電流Id=0，此時穿過環形鐵心上的主電路電流I1和I2大小相等、方向相反，I1+I2=0。在環形鐵心中兩電流分別產生的磁通Φ1與Φ2大小相等、方向相反。鐵心中產生的合成磁通Φ1+Φ2=0，故互感器環形鐵心上的另一個二次繞組回路沒有感應電壓，U2=0，脫扣器不動作。當被保護設備接觸到保護網，產生零序電流Id，Id=I1+I2，此時環形鐵心中產生的合成磁通Φ=Φ1+Φ2=Φd，則鐵心上二次繞組回路產生感應電壓U2。（即電流通過大地形成回路，產生了零序電流。這個電流不經過互感器一次線圈流回，破壞了平衡，于是鐵芯中便有零序磁通，使二次線圈輸出脫扣信號。）當零序電流增大到預定的數值時（最低可調至5mA），脫扣器動作，主開關的鎖扣被釋放而分斷電路（分斷時間≤0.1s）。

技術方案1：戶外零序保護網系統，控制器中主電路的多路電源輸出端分別與被防護裝置的電源輸入端連接，控制器中控制回路信號端通過導線與保護網連接，保護網位于被保護對象與保護對象之間。