一种具有脉冲选线功能的低压中性点接地电阻控制电路的制作方法

1.本实用新型涉及控制电路技术领域，尤其是涉及一种具有脉冲选线功能的低压中性点接地电阻控制电路。


背景技术：

2.根据现行的国家标准《低压配电设计规范》，低压配电系统有三种接地形式，即tn系统、tt系统、it系统。tn系统与tt系统都属于中性点直接接地系统，这两种系统在低压配电中的应用都较为广泛。
3.有别于常见的中性点直接接地系统，it系统属于电源中性点非直接接地，同时其用电设备外露可导电部分直接接地。实际应用过程中，it系统通常会在中性点到大地之间介入一个高电阻，限制单相接地时的故障电流，构成小电流接地系统。经高电阻接地的低压配电系统因导线绝缘损坏等原因发生单相接地故障时，单相接地电流被系统零序阻抗限制，故障电流较小，同时外露导电部分对地电压升高也较为有限，不需要立即切断故障回路，能最大限度保证供电的连续性。
4.基于it系统这种可靠供电的特性，在不允许停电的场所，或者是要求严格地连续供电的地方，具有较好的适用性。具体例如:医院手术室、icu病房、地下矿井、化工厂。
5.但是，由于单相接地故障电流过低，it系统在发生单相接地故障后故障现象并不明显，在运行时不易判断故障点。为避免故障发展为相间短路，在具备条件时仍然需要停电检查。但对于线路绝缘未完全破坏、也没有发生金属性接地的情况，即使停电检修也很难找到故障点。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是提供一种具有脉冲选线功能的低压中性点接地电阻控制电路，通过模拟单相接地模块使得系统进入模拟单相接地故障状态，可检查系统在故障工况下是否可以持续运行，在找寻接地故障点时提供脉冲电流信号，增加了故障电流，提高故障点辨识度。
7.为实现上述目的，本实用新型提供了一种具有脉冲选线功能的低压中性点接地电阻控制电路，包括电压监测模块、模拟单相接地模块、高阻接地模块以及故障选线模块，
8.所述电压监测模块包括电流互感器、电压继电器以及工作电源监测继电器，所述工作电源监测继电器与所述电压继电器并联连接并与所述电流互感器相连接；
9.所述模拟单相接地模块包括单相接地故障模拟开关、接地测试电阻投切接触器和测试电阻，所述测试电阻通过所述接地测试电阻投切接触器的接触触头与变压器的第一相相连接，所述单相接地故障模拟开关与所述接地测试电阻投切接触器的线圈相连接，所述单相接地故障模拟开关与所述电压继电器的动触头相连接；
10.所述高阻接地模块包括中性点接地副电阻和中性点接地主电阻，所述中性点接地副电阻和所述中性点接地主电阻串联连接且与所述变压器低压侧中性点相连接；
11.所述故障选线模块包括脉冲信号继电器、脉冲功能接触器以及模式选择开关，所述脉冲信号继电器和所述脉冲功能接触器相连接并与所述模式选择开关相连接，所述模式选择开关与所述电压继电器的第二静触头相连接。
12.优选的，所述电压继电器的第一静触头通过系统正常指示灯测试按钮连接有正常指示灯，所述电压继电器的第二静触头通过系统故障指示灯测试按钮连接有故障指示灯，接地故障信号继电器与中间继电器均与所述故障指示灯并联连接。
13.优选的，与所述脉冲信号继电器并联有脉冲指示灯。
14.优选的，所述电流互感器与所述电压继电器的线圈之间设置有接地复位按钮。
15.因此，本实用新型采用上述结构的一种具有脉冲选线功能的低压中性点接地电阻控制电路，具有以下有益效果：
16.(1)、当系统发生单相接地故障时，变压器中性点经过中性点接地副电阻和中性点接地主电阻接地，系统为典型的高阻接地系统，设备正常工作条件下单相接地故障时也可以持续运行。
17.(2)、通过模拟单相接地模块使得系统进入模拟单相接地故障状态，可检查系统在故障工况下是否可以持续运行。
18.(3)在找寻接地故障点时提供脉冲电流信号，增加了故障电流，提高故障点辨识度。
19.下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
20.图1为本实用新型一种具有脉冲选线功能的低压中性点接地电阻控制电路原理图。
21.其中：
22.tc：电流互感器；r1：中性点接地副电阻；r2：中性点接地主电阻；r3：接地测试电阻；km1：接地测试电阻投切接触器；km2：脉冲功能接触器；ka1：工作电源监测继电器；ka2：中间继电器；ka3：接地故障信号继电器；kv：电压继电器；kt1：脉冲信号继电器；sa1：模式选择开关；sb1：单相接地故障模拟开关；sb2：系统正常指示灯测试按钮；sb3：系统故障指示灯测试按钮；sb4：接地复位按钮；hw1：脉冲状态指示灯。
具体实施方式
23.实施例
24.图1为本实用新型一种具有脉冲选线功能的低压中性点接地电阻控制电路原理图，如图所示，一种具有脉冲选线功能的低压中性点接地电阻控制电路包括电压监测模块、模拟单相接地模块、高阻接地模块以及故障选线模块。
25.电压监测模块包括电流互感器(tc)、电压继电器(kv)以及工作电源监测继电器(ka1)，工作电源监测继电器(ka1)的线圈与电压继电器(kv)的线圈并联连接，并与电流互感器(tc)相连接，电流互感器(tc)与电压继电器(kv)的线圈之间设置有接地复位按钮(sb4)。电压继电器(kv)的第一静触头通过系统正常指示灯测试按钮(sb2)连接有正常指示灯。电压继电器(kv)监测中性点不平衡电压，当系统正常运行时，电压继电器(kv)的触电
21-24和11-14闭合，此时正常指示灯点亮，系统为正常工况，系统正常指示灯测试按钮(sb2)可用于测试正常指示灯是否正常。
26.模拟单相接地模块包括单相接地故障模拟开关(sb1)、接地测试电阻投切接触器(km1)和测试电阻(r3)，测试电阻(r3)通过接地测试电阻投切接触器(km1)的接触触头与变压器的第一相相连接，单相接地故障模拟开关(sb1)与接地测试电阻投切接触器(km1)的线圈相连接，单相接地故障模拟开关(sb1)与电压继电器(kv)的动触头相连接。电压继电器(kv)的第二静触头通过系统故障指示灯测试按钮(sb3)连接有故障指示灯用于测试故障指示灯是否正常，接地故障信号继电器(ka3)与中间继电器(ka2)均与故障指示灯并联连接。高阻接地模块包括中性点接地副电阻(r1)和中性点接地主电阻(r2)，中性点接地副电阻(r1)和中性点接地主电阻(r2)串联连接且与变压器低压侧中性点相连接。
27.单相接地故障模拟开关(sb1)按钮按下后，接地测试电阻投切接触器(km1)吸和，触头1-2将l1相通过电阻r3接地。此时系统进入模拟单相接地故障状态，可检查系统在故障工况下是否可以持续运行。
28.当系统发生单相接地故障时，电压继电器(kv)电压超限，判定单相接地。为防止测试回路导致系统相间短路，电压继电器(kv)触点21-24断开，停用模拟单相接地故障功能。电压继电器(kv)触点11-14断开，且11-12闭合，此时正常指示灯熄灭，故障指示灯点亮，指示系统出现了单相接地故障。此时变压器中性点经过中性点接地副电阻(r1)和中性点接地主电阻(r2)接地，系统为典型的高阻接地系统，设备正常工作条件下单相接地故障时也可以持续运行。
29.故障选线模块包括脉冲信号继电器(kt1)、脉冲功能接触器(km2)以及模式选择开关(sa1)，脉冲信号继电器(kt1)和脉冲功能接触器(km2)相连接再与模式选择开关(sa1)相连接，模式选择开关(sa1)与电压继电器(kv)的第二静触头相连接，与脉冲信号继电器(kt1)并联有脉冲指示灯。
30.当系统重要负荷停止运行后，使用脉冲工作模式监测故障点，将模式选择开关(sa1)转换到脉冲状态，脉冲状态指示灯(hw1)点亮。脉冲信号继电器(kt1)得电，驱动脉冲功能接触器(km2)以闭合-断开-闭合
……
的方式循环运行。驱动脉冲功能接触器(km2)触头闭合时会将中性点接地副电阻(r1)从系统中短暂接切除，断开时再重新投入。中性点接地副电阻(r1)切除状态下，系统中性零序只受到中性点接地主电阻(r2)的限制，因此故障电流大幅度增加。由于这种电流只以循环脉冲的方式存在，故不会对接地故障点附近的绝缘造成严重破坏，但暂态存在的大电流足以判断故障点的所处的回路位置，达到故障选线的目的。
31.因此，本实用新型采用上述结构的一种具有脉冲选线功能的低压中性点接地电阻控制电路，通过模拟单相接地模块使得系统进入模拟单相接地故障状态，可检查系统在故障工况下是否可以持续运行，在找寻接地故障点时提供脉冲电流信号，增加了故障电流，提高故障点辨识度。
32.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳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：其依然可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本实用新型技术方案的精神和范围。