[發明專利]一種低壓安全供電系統

在審

• 申請號: 201810843103.2
• 申請日: 2018-07-27
• 公開（公告）號: CN108879673A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 時振;申英強;蒙黎杰;張明;時加力
• 申請（專利權）人: 北京中新發展清潔能源電力有限公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H01B9/00
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 張樂樂

本發明涉及一種低壓安全供電系統，包括降壓變壓器、輸電線、漏電保護開關及用電設備，其中：設有隔離變壓器，所述隔離變壓器的初級繞組接所述降壓變壓器的輸出，所述隔離變壓器的次級繞組通過漏電保護開關接用電設備，所述隔離變壓器的次級繞組中性點即零線不接地，所述輸電線為具有導電包覆層的包覆式輸電線，且所述包覆式輸電線的導電包覆層電連接所述隔離變壓器的次級繞組中性點。通過隔離變壓器次級的中性線不接入公共地線，從供電設備側切斷了與大地之間的電流回路，能夠避免電器或設備內的電路或零件漏電,漏電電流無法通過人體,接通大地,從而有效的阻止因觸電導致人體傷亡事故的發生。

技術領域

本發明涉及供電系統技術領域，具體涉及一種低壓安全供電系統。

背景技術

供電系統是由電源系統和輸配電系統組成的產生電能并供應和輸送給用電設備的系統。現有的供電系統分為三類，即TN系統、TT系統和IT系統。

在TN系統中，所有電氣設備的外露可導電部分均接到保護線上，并與電源的接地點相連，這個接地點通常是配電系統的中心點，又稱保護接零。當故障使電氣設備金屬外殼帶電時，形成相線和地線短路，回路電阻小，電流大，能使保護裝置能可靠動作，將故障切除。

TT系統是電源中性點直接接地的三相四線系統，所有設備的外露可導電部分均經各自的保護線PE分別直接接地。

IT系統是指在電源中性點不接地的系統，所有設備的外露可導電部分均經各自的保護線PE分別直接接地。IT方式供電系統在供電距離不是很長時，供電的可靠性高、安全性好。由于電源中性點不接地，一旦設備漏電，單相對地漏電流仍小，不會破壞電源電壓的平衡，所以比電源中性點接地的系統還安全。

TN系統和IT系統一般為三相三線制供電，由于沒有零線，因此不適用于需要單相供電的場合。因此，一般城市工廠和居民用電多采用電源中性點直接接地的三相四線TT供電系統。

現有三相四線TT供電系統如圖1所示,包括供電變壓器1,輸電線2,漏電保護開關3,用電設備4,5。其中用電設備4為三相用電設備，5為單相用電設備；變壓器1為三相變壓器，其輸入端接高壓電網，將高壓電網送來的3相高壓電降壓成與用電設備的輸入電壓相匹配的，線電壓低于1000V的三相四線制供電電壓，相電壓為線電壓的在我國是三相380V及單相220V。所述輸電線2 通常使用單根絕緣導線、或3相絕緣電纜、或單相絕緣電纜或帶有零線的3相絕緣電纜。在TT供電系統中，變壓器輸出端的中性點即零線接地，并要求用電設備的導電外殼6可靠接地。

現有系統按IEC標準，所述三相4線供電系統的中線(零線)接地,如用電設備中的線路損壞或與外殼短路即可通過外殼構成回路,保持外殼電壓對地為零,對人不會造成觸碰人員的傷亡事故。進一步再裝有漏電保護開關,一旦漏電電流超過25至30毫安(人體承受之安全電流值),即會切斷供電電源。

但事實上仍時有人員觸電致死的傷亡事故發生，證明現有系統尚未完善，仍有改善空間。TN、TT系統火線對地漏電電流的大小無法控制，若漏電開關失效，人員一旦接觸火線即有生命危險。IT系統電源中性點不接地，漏電設備的導電外殼對地無電壓，觸碰不會電人，但無法防止線對線之間的漏電，且外殼是否帶電無法檢知。

一般在供電區內存在兩種觸電危險：

1、線對地觸電

現有的電壓高于36V的供電系統中，當人意外接觸相線(火線)或漏電外殼時，人將被置于不安全電壓與公共接地之間，僅靠正常工作的漏電開關及良好之接地保障人身安全。往往由于漏電開關或設備的接地線故障,而經過人體到公共地線中的電流大小取決于人身的內阻,如人身內阻為1000Ω,設備接地電阻 1000Ω，電壓在220V時,通過人體的電流則為110mA,遠超人體能承受的安全電流30mA。例如家庭衛浴電熱水器洗澡的觸電及兒童水池觸電事等。

2、線對線觸電