一种ITN系统的制作方法

本申请涉及电力技术领域，特别涉及一种itn系统。

背景技术：

it系统被广泛应用于中断供电后造成严重后果或者电击危险性的场所，如医院手术室、煤矿井下等。it系统通常不会引出中性线，这是由于当中性线发生接地故障时，it系统可能变成tt系统或者tn系统，虽然tt系统和tn系统本身安全，但是由it系统由于中性线发生接地故障而变成的tt系统或tn系统，后续若再发生接地故障，就会造成中断供电，从而失去了it系统的优越性。然而，目前我国民用电普遍采用中性点与火线之间的220v交流电源，其中的中性线必须引出，由此使得it系统的应用范围受限。

itn系统是中性线引出的it系统，在高铁车厢等供电单一的场所，采取特定的安装工艺以及高科技监控等技术措施，基本可以保证中性线引出后的运行可控。但是，对于供电复杂、对供电安全性要求很高且情况复杂的供电系统，itn系统则受到严重限制。

有鉴于此，如何提供一种可靠性高的itn系统已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本申请的目的是提供一种itn系统，该itn系统可靠性强，能够有效保障供用电安全。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种itn系统，包括：

触发电源系统以及保护开关；所述触发电源系统串联于电源侧中性点与地线之间；所述保护开关串接在负载侧的输电线路中；

所述触发电源系统，用于产生交流电，以当所述输电线路发生接地故障时使所述输电线路中的漏电流达到所述保护开关的动作值并满足供电安全条件；

所述保护开关，用于当所述输电线路中的漏电流达到动作值时断开，以将发生接地故障的回路从所述itn系统中脱离出去。

可选的，所述触发电源系统包括：

交流电压源、定值电阻、可调电阻以及可调电抗器；所述交流电压源、定值电阻、可调电阻以及可调电抗器串联。

可选的，所述供电安全条件包括所述漏电流不大于5ma且接地的所述漏电流不会引起火灾。

可选的，各所述保护开关级联，负载侧的所述保护开关的动作时间为0秒，且沿负荷侧到电源侧的方向，级联的所述保护开关中相邻的两个所述保护开关的动作时间均相差一个级差。

可选的，所述级差具体为0.5秒。

可选的，还包括：

监测系统，用于监测三相线及中性线的对地绝缘状态。

可选的，所述监测系统包括：

采集设备，用于采集所述三相线及中性线的对地绝缘状态；

显示设备，用于显示所述三相线及中性线的对地绝缘状态。

可选的，还包括：

报警装置，用于当发生接地故障时进行接地故障报警。

可选的，还包括：

通信装置，用于向远程终端传输供电数据。

本申请所提供的itn系统，包括：触发电源系统以及保护开关；所述触发电源系统串联于电源侧中性点与地线之间；所述保护开关串接在负载侧的输电线路中；所述触发电源系统，用于产生交流电，以当所述输电线路发生接地故障时使所述输电线路中的漏电流达到所述保护开关的动作值并满足供电安全条件；所述保护开关，用于当所述输电线路中的漏电流达到动作值时断开，以将发生接地故障的回路从所述itn系统中脱离出去。

可见，本申请所提供的itn系统，在中性点与地线之间增设触发电源系统，以当发生接地故障时，通过此触发电源系统在输电线路中产生能够使保护开关动作的漏电流，从而及时将发生接地故障的回路脱离出itn系统，提高itn系统的可靠性。同时，发生接地故障时，输电线路中的漏电流还满足供电安全条件，因此能够较好的保障itn系统供用电安全。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例所提供的一种itn系统的示意图；

图2为本申请实施例所提供的另一种itn系统的示意图；

图3为本申请实施例所提供的一种电源矢量示意图；

图4为本申请实施例所提供的又一种itn系统的示意图。

具体实施方式

本申请的核心是提供一种itn系统，该itn系统可靠性强，能够有效保障供用电安全。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参考图1，图1为本申请实施例所提供的一种itn系统的示意图，参考图1所示，该itn系统包括：

触发电源系统10以及保护开关20；触发电源系统10串联于电源侧中性点与地线之间；保护开关20串接在负载侧的输电线路中；

触发电源系统10，用于产生交流电，以当输电线路发生接地故障时使输电线路中的漏电流达到保护开关20的动作值并满足供电安全条件；

保护开关20，用于当输电线路中的漏电流达到动作值时断开，以将发生接地故障的回路从itn系统中脱离出去。

具体的，触发电源系统10串联于电源侧的中性点与地线之间，所谓中性点即三相或多相交流系统中星形接线的公共点，如图1中所示的三相线圈的首端连接在一起的共同接点n。触发电源系统10主要用于产生交流电，以当负载侧的输电线路发生接地故障时，如发生相线接地故障或中性线接地故障，包括金属性接地与较低电阻接地，使输电线路中的漏电流能够达到保护开关20的动作值并且满足供电安全条件。

其中，触发电源系统10产生的交流电可以是先整流后逆变产生的非50hz的交流电，也可以是a、b、c三相本身或经矢量叠加后产生的交流电。

另外，在一种具体的实施方式中，上述供电安全条件包括：漏电流不大于5ma且接地的漏电流不会引起火灾。也就是说，当中性线金属性接地或较低电阻接地(例如，通过小于1000欧的电阻接地)，或者a、b、c三相中的任意一相发生接地时，触发电源系统10能够产生让保护开关20可靠动作的电流，同时，在此情况下，人接触导体而产生的电流在安全范围内，并且接地的漏电流不会引起火灾。由此通过触发电源系统10实现发生接地故障时的电流大小可控，能够较好的保障itn系统的可靠性与供用电安全性。

进一步，在一种具体的实施方式中，触发电源系统10包括交流电压源ac、定值电阻r、可调电阻rx以及可调电抗器l；交流电压源ac、定值电阻r、可调电阻rx以及可调电抗器l串联。

具体的，参考图2所示，本实施例中触发电源系统10具体包括交流电压源ac、定值电阻r、可调电阻rx以及可调电抗器l。可调电抗器l主要用于补偿系统分布电容电流，交流电压源ac主要用于在中性点与地线之间增加一个交变的电压。当中性线与地金属性短接或者低电阻短接时，或者当a、b、c三相中的任意一相发生接地时，交流电压源ac可产生一个交变的漏电流，并从接地点流入大地，在保障漏电流能够达到保护开关20的动作值的同时，达到供电安全条件。自然，交流电压源ac本身满足安全电压的要求。

中性点与地线之间附加交流电压源ac，交流电压源ac与三相电源相互影响、叠加，交流电压源ac分为低频电源、工频电源以及高频电源三类情况：

当交流电压源ac为低频电源时，中性线接地时的漏电流控制为固定值，火线接地时产生较大的附加接地电流。

当交流电压源ac为高频电源时，中性线接地时的漏电流控制为固定值，火线接地产生较小的附加接地电流。

当交流电压源ac为工频电源时，中性线接地是的漏电流控制为固定值，火线接地时产生附加接地电流，且通过矢量叠加可以计算得到接地时漏电流的范围。

例如，参考图3所示，在中性点(n)与地线之间加入50v的工频交流电压源ac，该工频交流电压源ac的相位与a相相差180度。假设a相、b相以及c相对中性线的相电压均为220v，则根据矢量合成，接入50v的工频交流电压源ac后，a相对地电压为170v，b相对地电压为201v，c相对地电压为201v，中性线对地电压为50v。进而，可以准确计算得到各相及中性线发生接地故障时可能出现的最大漏电流。同时，也可以按最大人体电阻为2000欧计算得到保护开关20的动作值。例如，设置定值电阻r为45千欧，b相、c相接地时的漏电流在4.28～4.47ma之间，a相接地时漏电流在3.62～3.78ma之间，中性线接地时漏电流在1.06～1.11ma之间，由此可以选择保护开关20的动作电流为0.5ma，同时控制漏电流不超过5ma。

保护开关20串接在输电线路中，负责当输电线路中的漏电流达到其动作值时断开，以将发生接地故障的回路脱离出itn系统。可以明白的是，对于保护开关20的个数本申请不做限定，根据实际需要进行相适应的设置即可。

在一种具体的实施方式中，各保护开关20级联，负载侧的保护开关20的动作时间为0秒，且沿负荷侧到电源侧的方向，级联的保护开关20中相邻的两个保护开关20的动作时间均相差一个级差。

具体而言，为实现保护动作的可靠性、选择性、灵敏性以及速动性，本实施例所提供的技术方案中，负荷侧的保护开关20的动作时间为0，即一旦负荷侧的保护开关20所在位置发生接地故障，此保护开关20便瞬时断开。沿负荷侧到电源侧的方向，级联的各保护开关20中相邻的两个保护开关20的动作时间均相差一个级差，保护开关20接收到漏电流的持续时间达到其对应的动作时间后断开。

对于上述级差的具体数值，本申请在此不作具体限定，可以根据实际应用需要进行差异性设置。

作为一种具体的实施方式，级差具体为0.5秒。

具体而言，本实施例中，级联的各保护开关20中相邻的两个保护开关20的动作时间均相差0.5秒，即本实施例以0.5s的时间间隔为级差，负荷侧保护开关20的动作时间为0，以负荷侧的保护开关20为起点，向电源侧方向延伸，各保护开关20的动作时间逐级增加0.5s。

例如，参考图4所示，以保护开关20的动作值为0.5ma为例，沿负荷侧到电源侧的方向，保护开关dl4的动作时间为0s，保护开关dl3的动作时间为1s，保护开关dl2的动作时间为1.5s，保护开关dl1的动作时间为2s。

当n1点低电阻接地或金属性接地时，输电线路中产生一个大于0.5ma的漏电流，如产生一个0.6～5ma的漏电流，此时保护开关dl1、dl2、dl3以及dl4的漏电线圈接收的漏电流的电流值均达到其动作值，由于保护开关dl1、dl2、dl3以及dl4的动作时间存在级差，且保护开关dl4的动作时间为0s，故保护开关dl4瞬时断开，从而将中性线接地的回路脱离出itn系统，供电系统恢复成无隐患的状态。

当中性线接地故障发生在保护开关dl1与dl2之间时，保护开关dl2、dl3以及dl4无法检测到漏电流，只有保护开关20dl1可以接收到漏电流，由此，在接收到漏电流的持续时间达到2s后，保护开关dl1断开。

进一步，在上述实施例的基础上，作为一种具体的实施方式，itn系统还可以包括：监测系统，用于监测三相线及中性线的对地绝缘状态。并且，监测系统可以包括：采集设备，用于采集所述三相线及中性线的对地绝缘状态；显示设备，用于显示所述三相线及中性线的对地绝缘状态。

具体而言，本实施例中，itn系统还包括监测系统，以利用此监测系统监测三相线及中性线的对地绝缘状态。其中，采集设备通过传感器负责采集各相电压、漏电流等。显示设备则负责显示相电压、漏电流接地故障发生时间、接地故障回路排除时间等。

进一步，在上述实施例的基础上，作为一种具体的实施方式，itn系统还可以包括：报警装置，用于当发生接地故障时进行接地故障报警。

具体的，本实施例所提供的itn系统还具有报警功能，当输电线路中三相线的任意一项或中性线发生接地故障，报警器便可进行接地故障报警，提醒相关人员及时进行故障定位。其中，对于报警装置的具体报警方式，本申请同样不作限定，根据实际需要进行相适应的设置即可，例如，可以只进行声报警，或者只进行光报警，亦或者同时进行声光报警。

其中，由于本申请所提供的itn系统实现了对发生接地故障时输电线路中漏电流大小的控制，因此，即使出现中性线接地或者火线接地，此时也仅仅是存在安全隐患，而不会造成人员的电击伤害。所以，对于影响面较广的重要的枢纽开关，如图4中所示的保护开关dl1，当发生接地故障时，此类开关可不进行跳闸，而替代的进行接地故障报警，从而在保障能够及时发现故障点的同时，避免发生不必要的大面积停电。若接地故障消除前又发生了其他相接地，则此时保护开关20可进行跳闸动作。

进一步，在上述实施例的基础上，作为一种具体的实施方式，itn系统还可以包括：通信装置，用于向远程终端传输供电数据。

具体的，本实施例中itn系统还包括通信装置，从而通过此通信装置，例如4g通信装置等，与远程终端进行数据传输，向远程终端传送供电数据，以便及时有效掌握供用电情况。

综上所述，本申请所提供的itn系统，包括：触发电源系统以及保护开关；所述触发电源系统串联于电源侧中性点与地线之间；所述保护开关串接在负载侧的输电线路中；所述触发电源系统，用于产生交流电，以当所述输电线路发生接地故障时使所述输电线路中的漏电流达到所述保护开关的动作值并满足供电安全条件；所述保护开关，用于当所述输电线路中的漏电流达到动作值时断开，以将发生接地故障的回路从所述itn系统中脱离出去。该itn系统，在中性点与地线之间增设触发电源系统，以当发生接地故障时，通过此触发电源系统在输电线路中产生能够使保护开关动作的漏电流，从而及时将发生接地故障的回路脱离出itn系统，提高itn系统的可靠性。同时，发生接地故障时，输电线路中的漏电流还满足供电安全条件，因此能够较好的保障itn系统供用电安全。

因为情况复杂，无法一一列举进行阐述，本领域技术人员应能意识到，在本申请提供的实施例的基本原理下结合实际情况可以存在多个例子，在不付出足够的创造性劳动下，应均在本申请的范围内。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本申请所提供的itn系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。