用电负载的故障监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及用电负载的监控管理，更具体地说是涉及用电负载的故障监测系统。
【背景技术】
[0002]现代工业生产、日常工作及生活中的各个方面，到处都离不开用电设备。对在运行中的用电设备进行有效的管理，是实现优质、高效、安全地生产、工作和生活的要求。
[0003]现有技术中，简单、常见的一种用电负载监控方案是在用电负载的供电线路中设立智能开关等电气参数监测器件，同时辅以单片机等进行故障判断及故障报警；需要监控的用电负载较多时，管理侧与位于负载侧的监测单元间通常是通过电力载波或者无线的方式进行通信。但是，无线通信存在易受干扰、防雷效果不好等缺陷，而电力载波由于在低压线路中容易遭遇噪音干扰、信号衰减、多径效应等高频干扰，也容易造成通信误码率高，导致系统设计复杂，或者，可靠性降低。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于以全新的思路提供一种系统组成简单、易扩展、可靠性高而成本较低的用电负载的故障监测系统。
[0005]本实用新型用电负载的故障监测系统的具体技术方案如下:视待监测用电负载的数量及便于监测、管理的需要，本故障监测系统可设置一个或若干个就地管理单元，各就地管理单元辖下一个或若干个用电负载监测单元;所述就地管理单元及所述用电负载监测单元均配置有处理器;各所述就地管理单元，包括有级联的线路漏电流检测子单元、配置有处理器的故障判断子单元、故障信息处理子单元;所述线路漏电流检测子单元设置在辖下所有目标监测用电负载共同的配电接入侧;各所述用电负载监测单元，包括有级联的负载电流检测子单元、处理器及设置在相应目标监测用电负载的供电端与地之间的人为漏电形成支路;所述人为漏电形成支路上设置有电子开关，该电子开关在处理器的控制下进行投切而使得用电线路通过该漏电形成支路对地形成人为的短时小额漏电。
[0006]本实用新型用电负载的故障监测系统的工作原理:通过负载电流检测子单元(如电流互感器等)监测流经相应用电负载的电流；用电负载监测单元中的处理器将该电流与系统中预先设置好的该用电负载的正常工作电流范围值进行比较:如果该电流未在系统容许的范围值内，即表明该用电负载发生故障，进而处理器发出指令，控制接在相应人为漏电形成支路上的电子开关进行投切，使得用电线路对地进行人为短时小额漏电；设置在用电负载配电接入侧的线路漏电流检测子单元检测到该漏电流数据后发送给就地管理单元的处理器，处理器经与系统预存相应信息进行比较后，作出目标监测用电负载工作是否正常的判断；必要时，就地管理单元通过故障信息处理子单元作出示警或将该故障信息进行上报。
[0007]为避免电网系统中的漏电保护装置受本实用新型技术方案的人为漏电干扰而产生误动作，各所述人为漏电形成支路中形成的电流优选设计为不大于100mA，在要求更高的场合设计为不大于30mA，具体需结合线路中的负载类型、数量确定。
[0008]本实用新型中所述人为漏电形成支路的具体设计属于所属领域的基础常识，可由技术人员参考现有技术并结合现场实际自由选用，只要便于所述线路漏电流检测子单元的检测识别、同时又不致造成线路漏电保护设施的误启动即可。以下是例举的一种比较简单的人为漏电形成支路的具体方案:包括有串接在一起的电子开关，及，电容器C和/或电阻R和/或电感L;所述电容器C、电阻R、电感L的参数选择，应使得流经该人为漏电形成支路的电流不大于100mA(或不大于30mA)。其中的电子开关，优选采用无触点电子开关，或者采用无触点电子开关与继电器J常开触点的串接，以便于实现系统的快速响应，及通过无触点开关与有触点开关的双开关组合增强系统运行的安全可靠性。
[0009]本实用新型用电负载的故障监测系统不但适用于单个用电负载的故障监测，也适用于对群用电负载的故障进行同时监测管理。当同一个就地管理单元辖下有若干个用电负载监测单元时，为便于识别故障用电负载的位置，可以将各所述人为漏电形成支路对地进行人为短时漏电的漏电参数设置为不同值，并与相应待监测用电负载在所属就地管理单元之处理器中的地址间存在对应关系；所述漏电参数包括但不限于漏电流大小、漏电发生时亥|J、漏电时长、漏电发生频率等参数中的一种或多种。以下例举一种具体实施方案:在前文方案的基础上，所述用电负载监测单元及所述就地管理单元中还分别包括配置有波形信号采集及整形处理子单元，和，计数器;该波形信号采集及整形处理子单元，包括用于对供电线路的工频交变电流波形信号进行采集及整形，然后发送给所述计数器进行计数;所述用电负载监测单元之计数器的输出数据用于作为所述用电负载监测单元之处理器控制相应人为漏电形成支路的漏电发生时刻、和/或、漏电时长、和/或、漏电发生频率的时钟基准(即作为一种控制时钟使用);所述就地管理单元之计数器的输出数据用于作为所述就地管理单元之处理器监测线路漏电流发生时刻、和/或、漏电时长、和/或、漏电发生频率的时钟基准(即作为一种监测时钟使用)。该方案的其中一种使用方法为:同一就地管理单元辖下不同的目标监测用电负载设定为具有不同工频交变电流周波数的漏电时长，和/或，具有不同工频交变电流周波数的漏电发生频率，并在处理器中为不同目标监测用电负载设置不同的地址，从而，由于同一就地管理单元与其辖下的各用电负载监测单元具有共同的、供电线路工频交变电流波形信号这一计时基准，通过计算漏电流发生时段，和/或，漏电流发生周期内的工频交变电流周波数，就地管理单元即可方便地对故障用电负载的地址进行识别。
[0010]上述方案中的各所述目标监测用电负载，可以是单个用电设备；也可以是由电气安装位置相临近的多个用电设备组成的用电设备组，此时，负载电流检测子单元可以设计为只监控用电设备组供电主回路上的电流，只要根据所含用电设备的特性配置好该用电设备组的正常工作电流范围值即可。此方案高效利用了系统硬件资源，有助于简化系统整体结构、降低系统建造及管理成本，尤其适合于组内的各用电设备工作电流稳定、便于配置正常工作电流范围值且电气安装位置相近的场合。
[0011]综上，本实用新型用电负载的故障监测系统无需额外布线，可广泛适用于已有/新设的、各种不同类型用电负载的工作监控;不但适用于单个用电负载的故障监测，也适用于对群用电负载的故障进行同时监测管理;具有系统组成简单、易扩展、监控容量大、可靠性高和成本低等优点，极适合推广应用，具有良好的市场前景。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型用电负载的故障监测系统的一个实施例的硬件组成原理示意图。
[0013]图2是本实用新型用电负载故障监测系统之人为漏电形成支路的一个实施例的电路不意图。
[0014]图3是本实用新型用电负载的故障监测系统的另一个实施例的硬件组成原理示意图。
【具体实施方式】
[0015]以下结合附图及实施例对本实用新型用电负载的故障监测系统作进一步地说明。
[0016]根据需要监测的用电负载的数量、供电线路布线及便于管理等现场实际因素，本实用新型用电负载的故障监测系统可以设置一个或若干个就地管理单元，每个就地管理单元辖下一个或若干个用电负载监测单元;为便于实现高效地智能监测，所述就地管理单元及所述用电负载监测单元均配置有处理器。图1是本实用新型用电负载的故