[發明專利]一種基于開口檢流器的直流接地報警器

有效

• 申請號: 201310166498.4
• 申請日: 2013-05-08
• 公開（公告）號: CN103364680A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 黃唐
• 申請（專利權）人: 重慶艾派科斯科技有限公司
• 主分類號: G01R31/02
• 分類號: G01R31/02;G01R19/25
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 張先蕓

技術領域

????本發明涉及一種直流接地報警器，具體是一種基于開口檢流器的用于對多分支供電網絡進行接地故障在線監測的直流接地報警器，屬于電力技術領域。

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背景技術

發電廠、變電站的直流系統是一個復雜的多分支供電網絡，它主要為自動裝置、繼電保護屏、事故照明以及通訊電源等二次設備提供電源。直流系統的可靠性直接影響著整個電力系統的安全，而直流系統的故障以接地故障為主。目前發電廠和變電站的直流系統多采用110V或220V電源供電，正、負母線對地浮空，因此在直流系統發生一點接地故障時，由于沒有形成對地回路，直流系統仍能保持正常運行，接地故障不易被察覺，但是，如果伴隨其它一點或多點接地，將造成保護及控制回路的誤動或拒動。

為了排查出具體的接地故障點，現有技術中通常采用的技術手段是：首先采用直流絕緣監測裝置對直流系統進行監測，若監測發現接地故障后，再配合鉗形漏電流查找儀或接地指示器來對各分支回路進行查找，以確定接地點發生在哪條分支回路，并且這種集散式的直流絕緣監測裝置通常采用電橋平衡原理進行監測。因此現有技術的以上接地故障檢測手段主要存在以下缺點：（1）由于采用集散式監測，因而只能判斷整個系統的絕緣狀況，不能直接確定具體接地點，必須進行拉路法才能逐一確定接地支路；（2）當接地故障發生在充電設備、蓄電池本身以及直流母線上，用拉路法很難找到接地點；（3）對于陰雨天氣，兩點及多點接地或者多點虛接地的絕緣不良等情況時，用拉路法很難找到接地點；（4）當直流系統的正、負極對地絕緣電阻處在均等下降的情況下，現有技術中使用的直流絕緣監測裝置無法發出報警信號；（5）在使用相關儀器逐一排查各支路接地故障的過程中，若使用鉗形漏電流查找儀進行排查，由于鉗形漏電流查找儀采用差流監測原理，在查找接地點時需要手動方式逐路排查，并且對高阻接地無法監測，因此排查周期較長，且存在安全隱患；若使用接地指示器進行排查，由于需將接地指示器裝置裝在直流系統的分支回路上以定位接地點，而這種裝置是閉口線圈，因此需要斷電安裝，而在設備運行期間卻無法進行斷電，并且即使在設備停運檢修期內安裝，由于控制柜內設備多且布線復雜，因此導致控制柜空間不足等問題出現。

此外，為了直接檢測直流系統的接地故障發生的具體位置，現有技術中還存在可直接安裝于直流二次回路各支路進行漏電流檢測與報警的直流接地指示裝置。但通常也存在如下缺陷：（1）現有技術中多采用霍爾傳感器來檢測分支回路漏電流引起的閉合環路內的磁場強度變化，由于霍爾元件的一些固有特性，很難滿足如小電流檢測等應用要求，并且當檢測處理電路單純對霍爾傳感器信號放大時，由于信號信噪比較低，放大后的小電流信號會被淹沒在背景噪聲中，導致很難檢測出目標信號；（2）現有技術中出現過的漏電流檢測模塊通常采用封閉鐵芯（或者回形線圈）來實現聚合磁力線，由于封閉鐵芯和回形線圈本身為一封閉結構，因此當使用該漏電流檢測模塊進行分支回路漏電流檢測時為了讓分支回路穿過閉合的封閉鐵芯（或回形線圈）還必須斷電安裝，而在設備運行期間卻無法進行斷電，這就限制了這種結構的漏電流檢測模塊的應用。

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發明內容

針對現有技術存在的上述不足，本發明的目的是：怎樣提供一種能夠直接進行支路接地故障檢測，檢測精度，可靠性與安全性高，不需要斷電安裝并且設備體積較小便于安裝的基于開口檢流器的直流接地報警器。

為了實現上述目的，本發明采用了以下的技術方案。

一種基于開口檢流器的直流接地報警器，它包括：

開口檢流器，用于檢測直流二次回路各支路的漏電流所引起的磁場強度變化，并輸出與所述磁場強度變化相對應的電信號；

聲光報警電路，用于發出報警所用的光線和聲音；

信號檢測處理模塊，用于對開口檢流器輸出的電信號進行檢測，并判斷所述直流二次回路各支路是否存在接地故障，如存在接地故障則啟動聲光報警電路；

其特征在于：

所述開口檢流器安裝在被測直流二次回路各支路的負載側；開口檢流器包括環狀鐵芯和纏繞在環狀鐵芯上的線圈，所述環狀鐵芯由兩個半環狀鐵芯可拆卸組合在一起構成，兩個半環狀鐵芯的端面之間形成第一縫隙和第二縫隙，第一縫隙的寬度大于第二縫隙的寬度，在第一縫隙中設置有磁阻傳感器，磁阻傳感器的設置方向垂直于第一縫隙的橫截面；

所述信號檢測處理模塊包括單片機，所述磁阻傳感器的輸出信號依次通過放大電路和模數轉換器發送至單片機的輸入端口；單片機的輸出端口依次通過數模轉換器和功率放大電路向線圈加載初始化電流。