一种高压室跨步电压联动闭锁高压室门系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种高压室安全设备，特别涉及一种高压室跨步电压联动闭锁高压室门系统。


背景技术：

2.变电站内10kv系统或者35kv系统经常发生单相接地，包括站内接地和站外接地。站内接地时，站内工作人员巡视检查过程中，现场巡视检查人员无征兆的进入接地点附近，造成跨步电压(是指电气设备发生接地故障时，在接地电流入地点周围电位分布区行走的人，其两脚之间的电压)触电。
3.发生接地时，通常会通过听取高压室内声音是否异常来判断是否存在站内接地，站内接地时，巡视检查人员会冒着巨大风险对所有出线进行检查。现有一种检测110kv或者220kv系统接地跨步电压检测绝缘鞋，用于对站内跨步电压的提前预警，出处：cn207473019u一种110kv或者220kv变电站跨步电压检测绝缘鞋。只有身处高压电力系统接地现场环境中，才能对巡视检查人员进行预警，这本身就已经对巡视检查人员产生了安全风险。
4.另外巡视人员检查故障时，需要挨个间隔进行检查，增加了排障时间以及扩大调度人员拉路范围，对于一段有较多出线的母线接地，由于间隔过多，增加了检查时间，不能快速的定位接地点，增加了故障排除时间，延长了事故发生时间，同时也增大了触电风险。
5.因此，如何解决快速分辨站内、站外接地，以及如何快速缩小检查范围、排除故障，成为一个亟需解决的问题。


技术实现要素：

6.本实用新型提供一种高压室跨步电压联动闭锁高压室门系统，高压室内发生单相接地时，提前预警，保证巡视检查人员的人身绝对安全；同时快速缩小检查范围，缩短排障时间，缩小调度人员拉路范围。
7.本实用新型的一种高压室跨步电压联动闭锁高压室门系统，包括：检测电阻、电位差检测电路、电位比较电路、控制系统、报警显示模块，其中，
8.所述检测电阻安装在开关柜背侧垂直于开关柜的墙边，检测电阻的a端靠近开关柜背面，检测电阻的b端远离开关柜，连接系统公共地；
9.所述电位差检测电路，用于检测检测电阻a、b两端的电位差。
10.所述电位比较电路由数字电压比较器及其外围电路组成，具有一预设的阈值电压，电位比较电路与电位差检测电路的输出端电信号连接，当电位差检测电路的输出电压高于阈值电压时，电位比较电路输出高电平，当电位差检测电路输出电压低于阈值电压时，电位比较电路输出低电平；
11.所述控制系统与电位比较电路的输出端电信号连接，接收电位比较电路的输出电平，依据电位比较电路的输出的高电平，向报警显示模块传送报警显示指令。
12.所述报警显示模块，依据控制系统发送的报警显示指令产生报警显示信息。
13.单相接地时，流入大地的电流为工频以及几倍工频，检测电阻两端会形成汇集高次谐波的工频电压，无法直接进行比较，因此本系统通过电位差检测电路对检测电阻的电位差进行提取，再通过电位比较电路将提取结果转换为高/低电平，控制系统通过分析高低电平作出报警反馈。
14.优选的，所述检测电阻、电位差检测电路、电位比较电路的数量为多个，形成多路电位比较电路，每路电位比较电路的输出端分别与控制系统电信号连接；所述控制系统接收到多路电位比较电路的输出电平，至少一路电位比较电路的输出的高电平为高电平，控制系统向报警显示模块传送报警显示指令。
15.优选的，还包括由继电器以及磁吸式闭门器构成的门闭锁系统，所述继电器采用直流控制常开式触点，所述磁吸式闭门器采用交流220v电源供电；所述控制系统与门闭锁系统信号连接，所述控制系统依据电位比较电路的输出的高电平，向门闭锁系统传送闭锁信号；所述门闭锁系统依据闭锁信号控制继电器常开触点闭合，磁吸式闭门器得电、吸合，高压室门被强制关闭，防止巡视检查人员擅自进入。
16.优选的，所述报警显示模块是蜂鸣器和/或显示屏，依据控制系统发送的报警显示指令蜂鸣器蜂鸣报警和/或显示屏会显示报警信息，对现场人员起到警示作用，方便巡视检查人员判断分析。
17.更优选的，所述显示屏显示的报警信息包括：各检测路编号以及对应的出线间隔，方便巡视检查人员进行现场判断分析。
18.优选的，所述电位差检测电路包括：微型整流器以及lc滤波电路，输出为一定幅值正电压。
19.优选的，所述检测电阻是大功率电阻。
20.优选的，所述a，b两端均埋入室内地下10公分，保证检测电阻与大地可靠接触，使得电阻通过较大电流值，以达到提高检测灵敏度的作用。
21.优选的，所述控制系统与电位比较电路分别设有无线收/发模块，控制系统与电位比较电路通过无线收/发模块进行无线信号连接，相比控制系统与电位比较电路的输出端连接信号线并行接入控制系统，简化了实体线路。
22.本实用新型的一种高压室跨步电压联动闭锁高压室门系统，巡视检查人员于10kv或35kv高压室外足够安全距离处即可判定站外接地或者站内接地，保证人员绝对安全；对于站内10kv或35kv高压室室内接地，能够快速缩小定位范围，减小调度人员拉路范围，缩小停电范围。
附图说明
23.图1为高压室跨步电压联动闭锁高压室门系统的原理结构图
24.图2为高压室跨步电压联动闭锁高压室门系统的现场布置示意图
25.图3为高压室跨步电压联动闭锁高压室门系统的检测电阻安装示意图
26.图4为高压室跨步电压联动闭锁高压室门系统的电位差检测电路原理图
27.图5为高压室跨步电压联动闭锁高压室门系统的控制系统框图
28.图6为的门闭锁系统原理图
具体实施方式
29.为清楚描述本实用新型，现结合附图进一步详细说明。
30.本实用新型提供一种高压室跨步电压联动闭锁高压室门系统，10kv(35kv)高压室内发生单相接地时，提前预警，保证巡视检查人员的人身绝对安全；同时快速缩小检查范围，缩短排障时间，缩小调度人员拉路范围。
31.如图1所示，本实用新型的一种高压室跨步电压联动闭锁高压室门系统，包括：检测电阻、电位差检测电路、电位比较电路、控制系统、报警显示模块。其中，检测电阻安装在开关柜背侧垂直于开关柜的墙边，检测电阻的a端靠近开关柜背面，检测电阻的b端远离开关柜，连接系统公共地；电位差检测电路，用于检测检测电阻a、b两端的电位差；电位比较电路由数字电压比较器及其外围电路组成，具有一预设的阈值电压，电位比较电路与电位差检测电路的输出端电信号连接，当电位差检测电路的输出电压高于阈值电压时，电位比较电路输出高电平(3～5v)，当电位差检测电路输出电压低于阈值电压时，电位比较电路输出低电平(0-2v)。
32.至此上述电信号连接的检测电阻、电位差检测电路、电位比较电路形成了第1路检测电路。
33.如图1、图6所示，当室内有多个开关柜(611、612、613
……
627、628、62))时，可以在每个开关柜对应的背侧分别设置一路检测电路，也可以将几个开关柜分为一组，每组开关柜对应的背侧分别设置一路检测电路。如图6所示，第一组开关柜(611、612、613)对应设置第1路检测电路
……
第n组开关柜(627、628、629)对应设置第n路检测电路。当任一组开关柜(例如第一组开关柜(611、612、613))的出线电缆发生电缆接头对地放电的单相接地时，对应的第n路检测电路向门控制系统输出高电平信号。
34.如图3所示是检测电阻的安装示意图，该实施例中，检测电阻优选大功率电阻，检测电阻的a，b两端均埋入室内地下10公分，保证检测电阻与大地可靠接触，使得电阻通过较大电流值，以达到提高检测灵敏度的作用。
35.当发生单相接地(存在跨步电压)时，从检测电阻的a端向b端流过一接地电流，从而在检测电阻的a、b两端形成电位差。因大地是良导体，而接地电流可能较大，因此选用阻值小，功率大的电阻与大地电阻进行并联，同时检测电阻的a、b两端均埋入室内地下10公分，保证检测电阻与大地可靠接触，使得电阻通过较大电流值，以达到提高检测灵敏度的作用。
36.如图4所示为电位差检测电路原理图，电位差检测电路主要由微型整流器及lc滤波电路组成，输出为一定幅值正电压。u
ab
为检测电阻两端电压，电感l起到滤除高次谐波，电容c1通低频电压功能，通过整流桥，输出全部为正半周的直流馒头波，经过电容c2滤波，得到平滑的直流电压uc。
37.单相接地时，流入大地的电流为工频以及几倍工频，检测电阻两端会形成汇集高次谐波的工频电压，无法直接进行比较，因此通过电位差检测电路对检测电阻的电位差进行提取，输出电压为一定幅值正电压。
38.如图5所示，为高压室跨步电压联动闭锁高压室门系统的控制系统框图，控制系统与n路检测电路的电位比较电路的输出端电信号连接，接收n路检测电路的电位比较电路的输出电平，若其中任意一路是高电平，向报警显示模块传送报警显示指令，向门闭锁系统传
送闭锁信号。
39.报警显示模块依据控制系统发送的报警显示指令产生报警显示信息，报警显示模块包括：蜂鸣器、12864液晶模块，还可以是lcd液晶显示屏或多位数码管等。蜂鸣器蜂鸣报警对现场人员起到警示作用；12864液晶模块显示检测路编号以及对应的出线间隔，方便巡视检查人员进行现场判断分析。设置12864液晶模块可以直观的显示可能发生接地的几个出线间隔，缩小检查范围，缩短排障时间。
40.其中，电位差检测电路的模拟输入端与检测电阻并联，检测电阻远离开关柜的b端与电位差检测电路的一个输入极连接共地，电势差a高于b，形成电压。该装置不需要太高的检测准确度，可以缩小检查范围就可。
41.如图6所示，为高压室跨步电压联动闭锁高压室门系统的门闭锁系统原理图，门闭锁系统主要由继电器(可以用其他控制类开关替代)以及磁吸式闭门器构成，继电器采用直流控制常开式触点，磁吸式闭门器采用交流220v电源供电。
42.控制系统依据电位比较电路的输出的高电平，向门闭锁系统传送闭锁信号后，门闭锁系统接收闭锁信号控制继电器常开触点闭合，磁吸式闭门器得电、吸合，高压室门被强制关闭，防止巡视检查人员擅自进入。控制系统与磁吸式闭门器有着严密的逻辑闭锁关系，高压室内一旦发生单相接地，即可对磁吸式闭门器完成有效闭锁，高压室门严密吸合，有效防止现场巡视检查人员误入有设备故障的高压室，有效避免人身伤亡事故。
43.本实用新型的高压室跨步电压联动闭锁高压室门系统，发生10kv或35kv高压室单相接地时，自动闭锁高压室大门并声音及显示告警，有效防止巡视检查人员误入导致的触电事故；
44.图2所示现场布置方法中，每一路检测电路都对应三个开关柜，有单相接地发生都会被检测出来，并能直观的显示在lcd液晶显示屏上，利于现场巡视检查人员缩小检查范围，缩短排障时间，同时也可以方便调度人员减少拉路次数，减小停电范围。
45.可以每个开关柜对应一个检测电路，但是成本增加。
46.本实用新型的高压室跨步电压联动闭锁高压室门系统，通常可以快速区分判断站外接地、站内接地。
47.站外接地一般不是完全的金属性接地，因此刚开始接地时，接地相母线电压不会瞬间降为0，存在一个渐降的过程，如果站外接地是完全金属接地，则接地相母线电压会瞬间降为0；站内接地一般为金属性接地，接地相母线电压瞬间降为0。监控系统发现接地时，接地相母线电压瞬间降为0，同时无接地选线或者选不出接地线路，则有可能发生站内接地；如果发生接地时，有接地选线，但是配电人员并没有巡检出线路上的故障点，则可能为站内接地。接地现象为接地点冒烟、发光、发热。