本发明涉及漏电保护技术领域,具体为一种低压漏电反时限保护的方法。
背景技术:
单臂电桥电路(以下简称为电桥电路)又叫惠斯通电桥电路,是一种电学中的常用电路;其是利用电桥平衡原理构成的,不仅可以测电阻,也可以测电容、电感等;因此电桥电路在自动化仪表和自动控制中有广泛的应用,其测量原理如图4所示。
在实际应用中,很少有机会通过调整桥臂电阻的阻值,来得到电桥平衡,最终反推出待测桥臂的电阻,多数情况还是通过测量电压差值来反推回当前待测电阻的阻值。
基于电桥电路的特点,其在自动化仪表行业中典型的应用是:传感器内的非电量到电信号变换;在煤矿井下中性点不接地供电系统中的典型应用是:结合附加直流电源法对检测电网的对地绝缘电阻,从而实现漏电保护。
但是现有的技术方案仍然存在测量缺陷,应用于煤矿井下中性点不接地供电系统,本发明采用一种结合附加直流电源法对地绝缘电阻的测量方法和反时限漏电保护算法的低压漏电反时限保护的方法。
技术实现要素:
为了克服现有技术方案的不足,本发明提供一种低压漏电反时限保护的方法,结合反时限漏电保护算法和附加直流电源法的对地绝缘电阻测量方法的综合测量技术,能有效的对,能有效精准的进行煤矿井下中性点不接地供电系统的漏电测量,实现漏电保护功能,解决背景技术提出的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种低压漏电反时限保护的方法,包括如下步骤:
步骤100、基于系统电压等级和漏电电阻值,通过查表首先判定是否处于漏电状态;
步骤200、如果漏电则进入反时限过程,通过查表得出当前漏电电阻的反时限延时时间,反时限延时时间到了则动作;
步骤300、如果是非漏电状态下,不会进入反时限过程则不动作。
作为本发明一种优选的技术方案,所述步骤100和步骤200中所述的表是针对不同电压等级的漏电电阻值和反时限延时时间的关系表。
作为本发明一种优选的技术方案,所述漏电电阻的漏电电流和反时限延时时间成反比,即随着漏电电流的增加,反时限延时时间随之减小,即为漏电保护动作时间随之减小。
作为本发明一种优选的技术方案,所示漏电电阻值为实际测量的对地绝缘电阻与漏电设备已知的内阻值之。
作为本发明一种优选的技术方案,还包括:
通过结合附加直流电源法进行对地绝缘电阻的测量实现低压反时限保护,其中附加直流电源法对地绝缘电阻的测量由附加+44v直流电源产生电路、测量绝缘电阻电桥电路和测量绝缘电阻信号调理电路组成。
作为本发明一种优选的技术方案,所述测量绝缘电阻电桥电路的对外接口rs端加tvs用于静电、浪涌的防护。
作为本发明一种优选的技术方案,在所述测量绝缘电阻电桥电路的对外接口rs端和接地端并联二极管d26和二极管d27,用于防止外部电压进入内部损坏+44v直流电源。
作为本发明一种优选的技术方案,所述测量绝缘电阻电桥电路的上桥臂串联二极管d28,用于保证桥臂的平衡同时保护直流电源+44v电源。
作为本发明一种优选的技术方案,所述测量绝缘电阻信号调理电路的运放输入端采用二阶rc滤波。
作为本发明一种优选的技术方案,所述测量绝缘电阻信号调理电路并联二极管d24,用于限幅,防止高压损坏运放。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明结合反时限漏电保护算法和附加直流电源法的对地绝缘电阻测量方法的综合测量技术,能有效精准的进行煤矿井下中性点不接地供电系统的漏电测量,实现漏电保护功能。
附图说明
图1为本发明的附加+44v直流电源产生电路图;
图2为本发明的测量绝缘电阻电桥电路图;
图3为本发明的测量绝缘电阻信号调理电路图;
图4为本发明的单臂电桥基本电路原理;
图5为本发明的实际使用电桥电路时对地绝缘电阻测量示意图;
图6为本发明的方法流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
如图1至图6所示,本发明提供了一种低压漏电反时限保护的方法,包括如下步骤:
步骤100、基于系统电压等级和漏电电阻值,通过查表(如下表1)首先判定是否处于漏电状态;
步骤200、如果漏电则进入反时限过程,通过查表(如下表1)得出当前漏电电阻的反时限延时时间,反时限延时时间到了则动作;
步骤300、如果是非漏电状态下,不会进入反时限过程则不动作。
表1-不同电压等级下的漏电电阻值与反时限延时时间的关系
上述表1是针对不同电压等级的漏电电阻值和反时限延时时间的关系表;所述漏电电阻的漏电电流和反时限延时时间成反比,即随着漏电电流的增加,反时限延时时间随之减小,即为漏电保护动作时间随之减小。
通过结合附加直流电源法进行对地绝缘电阻的测量实现低压反时限保护,其中附加直流电源法对地绝缘电阻的测量由附加+44v直流电源产生电路、测量绝缘电阻电桥电路和测量绝缘电阻信号调理电路组成,其电路图分别如图1、图2和图3所示。
附加直流法测对地绝缘电阻,对于附加的直流电压的大小,国标没有规定,本发明采用了应用最多、最广泛并经过市场检验稳定性、测试距离等均无问题的+44v作为附加的直流电压。
测量绝缘电阻电桥电路如图2所示,测量绝缘电阻电桥电路的对外接口rs端加tvs用于静电、浪涌的防护;在所述测量绝缘电阻电桥电路的对外接口rs端和接地端并联二极管d26和二极管d27,用于防止外部电压进入内部损坏+44v直流电源;所述测量绝缘电阻电桥电路的上桥臂串联二极管d28,用于保证桥臂的平衡同时保护直流电源+44v电源。
测量绝缘电阻信号调理电路如图3所示,测量绝缘电阻信号调理电路的运放输入端采用二阶rc滤波,且测量绝缘电阻信号调理电路并联二极管d24,用于限幅,防止高压损坏运放。
在本发明中,所述附加直流电源法对地绝缘电阻的测量方法的原理为:阻值采用单臂电桥原理实现测量,单臂电桥基本电路原理如图4所示。
单臂电桥即惠斯通电桥是一种可以精确测量电阻的仪器。如上图1-1所示电阻r1,r2,r3,r4是这个桥的四个臂,△v用于检验b、d两点的电势差。当△v为0时,证明电桥达到平衡。可以很容易的推导得出:
r1r2=r3r4
如果电桥中r1=r3,则可以很容易的到r2=r3。
在本实施例中,实际使用电桥电路测量示意图如图5所示,在实际应用中,很少有机会通过调整桥臂电阻的阻值,来得到电桥平衡,最终反推出待测桥臂的电阻。多数情况还是通过测量△v来反推回当前待测电阻的阻值。
u是电桥的激励电压。电桥应用时分为系统侧和现场测。系统侧是指我们的模块内部电路;现场侧是待测的电阻值。r1,r2和rx,分别是两个上桥臂,r3,r4是两个下桥臂。ua/d和gnd,将电桥中间的△v这个差分电压,转换为单端电压。一般经过调理后送入ad芯片,进行ad采集,然后交由数字处理器进行处理。
其中ua/d的计算公式如下:
本发明结合反时限漏电保护算法和附加直流电源法的对地绝缘电阻测量方法的综合测量技术,能有效精准的进行煤矿井下中性点不接地供电系统的漏电测量,实现漏电保护功能。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。