专利名称：一种低压电网隔离技术控制装置及其制作方法
技术领域：
本发明涉及一种低压电网安全保护装置，具体的说，涉及一种用于低 压电网与大地隔离的低压电网隔离技术控制装置及其制作方法。
背景技术：
为防止人身间接触及带电金属导体触电伤亡和相线金属性短路接地故
障引起的电气火灾事故，保证线路、设备运行中的热稳定性；我国现行的 电气设计、施工等有关规范都提出了在低压配电线路中设置接地故障保护； 兼于此，国内外在低压配电线路中普遍安装了各种类型的漏电开关、剩余 电流动作等保护装置；然而，它们在实际运行中，却达不到预想的设计效果。
譬如(1)当线路发生相线金属性短路接地故障，该回路的电流大小 取决于保护接地线的接地电阻及土壤电阻，相线接地瞬间就易产生电气火 灾；(2 )设若人身触及金属带电导体，人体所承受的电压为相线对地电位， 通过人体的电流大小取决于人体自身条件(年龄、身高、体重)和触电环 境条件(高空、水中、空气湿度等)，可否保证人身安全还与跳闸电路的 开关速度有关，也就是说当人体触及带电导体的瞬间就会受到电击伤害， 这些接地故障电流还将会导致剩余电流继电器频繁动作跳闸，影响供电的 可靠性。(3)在农村照明电路或单相负荷较多的配电线路中，极易造成 三相负荷不平衡，此时，势必会产生较大的零序电流，该零序电流一部分 通过中性线净皮中和，另一部分通过中性线的接地线流入大地净皮消耗；同理， 当三相电路对地绝缘不平衡时，亦会产生较大的零序电流，该零序电流通 过大地中性线的接地线构成闭合回路被消耗。通过上述分析，现有剩余电流继电器具有明显的技术性能缺陷，即技
术性能不完善；当线路发生相线金属性短路接地故障时，接地故障回路电 流较大，接地瞬间就易产生电气火突；人身触及带电金属导体时，人体承 受的电压较高、通过人体的电流较大，触电瞬间就会受到电击伤害；不能 实现直接接触保护，不能确保人身在低压电网触及带电金属导体时的触电 安全，且不能控制零序电流对地泄放和线路对地泄漏电流的损耗。
为了克服以上存在的问题，人们一直在寻找一种适于实用的技术解决 方案。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，从而提供一种可提供人身触 电安全保护、可防止电气火突、可减少漏电损耗的低压电网隔离技术控制 装置，还提供了 一种低压电网隔离技术控制装置的制作方法。
本发明的目的是通过下面的技术方案来实现的
一种低压电网隔离技术控制装置，该隔离控制装置包括防止过电压装 置RV、防雷装置F、具有原边绕组Ll和副边绕组L2的特殊隔离变压器、 可调电阻RP、电阻R1和电阻R2，其中，所述特殊隔离变压器的原边绕组 Ll、所述防止过电压装置RV、所述防雷装置F并联连接，所述特殊隔离变 压器的副边绕组L2依次与所述电阻Rl、所述可调电阻RP、所述电阻R2 串联连接，所述电阻R2首尾端为该隔离技术控制装置的信号输出端。
基于上述，所述特殊隔离变压器的原边绕组Ll的直流电阻小于或等于 2欧姆，其交流阻抗大于或等于37千欧姆。
基于上述，所述特殊隔离变压器的副边绕组L2为4臣，电阻Rl为 100KQ,电阻R2为20KQ,可调电阻RP最大值为47KQ。
基于上述，所述防雷装置F是氧化锌避雷器。基于上述，所述防止过电压装置RV是压敏电阻器。
一种低压电网隔离技术控制装置的制作方法，该方法是将所述特殊隔
离变压器的原边绕组L1、所述防止过电压装置RV、所述防雷装置F并联连 接，将所述特殊隔离变压器的副边绕组L2依次与所述电阻Rl、所述可调 电阻RP、所述电阻R2串联连接，其中，所述特殊隔离变压器的制作主要 包括以下步骤
步骤1、铁芯的制作选用高导磁率硅钢带绕制环形铁芯，在绕制的 过程中，要保持其密度和均匀度，且不允许出现锥度，绕制而成的环形铁 芯高度为65 - 70毫米，其内径为65 ~ 70毫米，其外径为135 ~ 140毫米； 然后，将绕制而成的环形铁芯进行热处理，在高温处理时段，处理温度控 制在715 750度；出炉后，对环形铁芯马上进行浸漆处理；整个加工过程 要严格防止绕制好的环形铁芯变形；
步骤2、线圈的绕制用环型绕线机将直径为1.3-1.45圆铜漆包线 均匀绕制在所述环形铁芯上，绕制圆铜漆包线的圏数为650 ~ 800匝，即可 得到所述特殊隔离变压器的原边绕组L1;然后进行层间绝缘处理；再用直 径为0.3-0. 5圆铜漆包线均匀绕制在所述环形铁芯上，绕制圆铜漆包线 的圈数为4 10匝，即可得到所述特殊隔离变压器的副边绕组L2,最后， 作常规处理，即得所述特殊隔离变压器。
本发明相对于现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步性，具体 的说，该低压电网隔离技术控制装置技术性能更为完善，当线路正常运行 时，人身触及带电导体所通过人体的触电电流为安全电流，剩余电流保护 装置勿需动作，可在不停止供电的情况下确保人身触电安全；当相线金属 性短路接地时，本发明亦能够控制接地故障回路电流，避免电气火灾事故 的发生，降低漏电损耗；由于所述隔离技术控制装置能够直接控制线路对 地泄露电流，可大大降低电网泄露损耗，提高供电的可靠性，其对接地故障 电流的直接控制作用，使得现有剩余电流保护装置大大地减少了供电线路跳闸几率。
图1是本发明所述隔离技术控制装置的电路结构示意图2是本发明所述隔离技术控制装置在低压电网中的应用示意图3为本发明所述l^芯测试原理示意图4为本发明所述线圈测试原理示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明做进一步的详细说明
如图l所示， 一种低压电网隔离技术控制装置，该隔离控制装置包括 防止过电压装置RV、防雷装置F、具有原边绕组Ll和副边绕组L2的特殊 隔离变压器、可调电阻RP、电阻R1和电阻R2;
其中，所述特殊隔离变压器的原边绕组Ll、所述防止过电压装置RV、 所述防雷装置F并联连接，且前述各部件相连的首端构成低压电网隔离技 术控制装置的首端205,前述各部件相连的尾端构成低压电网隔离技术控 制装置的尾端206;
所述特殊隔离变压器的副边绕组L2依次与所述电阻Rl、所述可调电 阻RP、所述电阻R2串联连接，并以此构成了低压电网隔离技术控制装置 的信号输出端，其中，以所述电阻R2的首端构成低压电网隔离技术控制装 置信号输出首端207，以所述电阻R2的尾端构成低压电网隔离技术控制装 置的信号输出地端208。
基于上述，所述特殊隔离变压器的原边绕组Ll的直流电阻小于或等于 2欧姆，其交流阻抗大于或等于37千欧姆。基于上述，所述特殊隔离变压器的副边绕组L2为4匝，电阻Rl为 100KQ,电阻R2为20KQ，可调电阻RP最大值为47KQ;
调节所述可调电阻RP的电阻值可改变隔离技术控制装置动作电流值， 可有效减少线路跳闸频次，提高了供电的可靠性，加强了低压电网隔离技 术控制装置对线路的直接控制作用。
基于上述，所述防雷装置F是氧化锌避雷器，氧化锌避雷器可选用 HY1. 5W-0. 28/1. 3型硅l交低压避雷器。
基于上述，所述防止过电压装置RV是压敏电阻器，压敏电阻器可选用 10K/470V规才各的压敏电阻器件。
当低压配电线路中产生异常过电压时，由于防止过电压装置RV内部压 敏作用，可予以消除，当低压配电线路遭受雷电时，氧化锌避雷器可将雷 电引入大地。
一种低压电网隔离技术控制装置的制作方法，该方法是将所述特殊隔 离变压器的原边绕组L1、所述防止过电压装置RV、所述防雷装置F并联连 接，将所述特殊隔离变压器的副边绕组L2依次与所述电阻Rl、所述可调 电阻RP、所述电阻R2串联连接，其中，所述特殊隔离变压器的制作主要 包括以下步骤
步骤1、铁芯的制作选用高导磁率硅钢带绕制环形铁芯，在绕制的 过程中，要保持其密度和均匀度，且不允许出现锥度，绕制而成的环形铁 芯高度为65 ~ 70毫米，其内径为65 - 70毫米，其外径为135 ~ 140毫米； 然后，将绕制而成的环形铁芯进行热处理，在高温处理时段，处理温度控 制在715 750度；出炉后，对环形铁芯马上进行浸漆处理；整个加工过程 要严格防止绕制好的环形铁芯变形；
铁芯的测试按照图3所示进行测试，将绕制好的环形4^芯匀绕20臣 线圏，线圈两端并联一只量程为IO伏的交流电压表，线圈中串联一只量程 为300毫安的电流表，然后，给线圈通以5伏交流电压，毫安表应指示在110- 150毫安。
步骤2、线圈的绕制用环型绕线机将直径为1.3-1.45圆铜漆包线 均匀绕制在所述环形铁芯上，绕制圆铜漆包线的圈数为650 ~ 800匝，即可 得到所述特殊隔离变压器的原边绕组Ll;然后进行层间绝缘处理；再用直 径为0.3-0. 5圓铜漆包线均匀绕制在所述环形铁芯上，绕制圓铜漆包线 的圈数为4 10匝，即可得到所述特殊隔离变压器的副边绕组L2,最后， 作常规处理，即得所述特殊隔离变压器。
线圈的测试首先，用双臂电桥测试线圈两端的直流电阻，应小于2 欧姆；然后，按照图4所示进行测试，将线圈中串联一只量程为IO毫安的 电流表，调节自耦调压器至电压220伏，毫安表应指示在4~6毫安。
如图2所示，将所述低压电网隔离技术控制装置105的首端205连接 于配电变压器TM低压侧中性线101上，将其尾端206连接于配电变压器 TM工作接地线106上；将所述隔离技术控制装置信号输出首端207和其地 端208连接于剩余电流动作保护继电器104的剩余电流信号输入端；
在此应用中，还包括有剩余电流保护装置在低压电路中的应用关系； 通常，本实用新型所述隔离技术控制装置与现有技术中的剩余电流保护装 置组合于一体，配套应用；
当低压配电线路绝缘水平符合GB13955 — 2005《剩余电流动作保护装 置安装和运行》的要求(大于0. 5兆欧)正常投入运行时，隔离技术控制 装置105的直流电阻很小，设定小于或等于2欧姆，此时低压电网极近直 接接地系统，若低压电网绝缘突然下降或相线金属性短路接地故障及人身 触及带电金属导体时，隔离技术控制装置105的设定交流阻抗为大于或等 于37KQ呈现高阻抗，低压电网为间接接地或非接地系统；
设若电网为相线金属性短路接地故障，接地故障回路电流将会受到隔 离技术控制装置105中特殊隔离变压器原边绕组L1高阻抗的限制，不会产 生火花引起电气火灾；同时将检测到的漏电信号传输到隔离技术控制装置105中的信号输出端，可在整定的动作电流值范围内，通过现有技术中的 剩余电流动作保护继电器104对执行终端交流接触器或断路器103作出处 理。
若电网接地故障为人身107触及带电导体，人体107所承受的电压为隔 离技术控制装置中特殊隔离变压器原边绕组高阻抗与接地电阻和人体电阻 的分压， 一般应小于36伏，通过人体的电流为隔离技术控制装置高阻抗与 接地电阻和人体电阻的分流， 一般应小于6毫安；显见，发生人身触电事 故时，人体所承受的电压和电流是人体所能耐受或摆脱的安全电压和安全 电流；剩余电流动作保护继电器104勿需执行跳闸切断电源，亦不会发生 人身触电伤亡事故，并能在低压配电线路中实现直接接触保护，使其技术 性能更为完善。
最后应当说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其 限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技
术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发 明请求保护的技术方案范围当中。
权利要求
1、一种低压电网隔离技术控制装置，其特征在于该隔离控制装置包括防止过电压装置RV、防雷装置F、具有原边绕组L1和副边绕组L2的特殊隔离变压器、可调电阻RP、电阻R1和电阻R2，其中，所述特殊隔离变压器的原边绕组L1、所述防止过电压装置RV、所述防雷装置F并联连接，所述特殊隔离变压器的副边绕组L2依次与所述电阻R1、所述可调电阻RP、所述电阻R2串联连接，所述电阻R2首尾端为该隔离技术控制装置的信号输出端。
2、 根据权利要求1所述的一种低压电网隔离技术控制装置，其特征在 于所述特殊隔离变压器的原边绕组L1的直流电阻小于或等于2欧姆，其 交流阻抗大于或等于37千欧姆。
3、 根据权利要求1所述的一种低压电网隔离技术控制装置，其特征在 于所述特殊隔离变压器的副边绕组L2为4匝，电阻R1为100KQ,电阻 R2为20KQ,可调电阻RP最大值为47KQ。
4、 根据权利要求1所述的一种低压电网隔离技术控制装置，其特征在 于所述防雷装置F是氧化锌避雷器。
5、 根据权利要求1所述的一种低压电网隔离技术控制装置，其特征在 于所述防止过电压装置RV是压敏电阻器。
6、 一种低压电网隔离技术控制装置的制作方法，其特征在于该方法 是将所述特殊隔离变压器的原边绕组Ll、所述防止过电压装置RV、所述防 雷装置F并联连接，将所述特殊隔离变压器的副边绕组L2依次与所述电阻 Rl、所述可调电阻RP、所述电阻R2串联连接，其中，所述特殊隔离变压 器的制作主要包括以下步骤步骤1、铁芯的制作选用高导磁率硅钢带绕制环形铁芯，在绕制的 过程中，要保持其密度和均匀度，且不允许出现锥度，绕制而成的环形铁 芯高度为65~70毫米，其内径为65 70毫米，其外径为135 ~ 140毫米；然后，将绕制而成的环形铁芯进行热处理，在高温处理时段，处理温度控制在715 750度；出炉后，对环形铁芯马上进行浸漆处理；整个加工过程 要严格防止绕制好的环形铁芯变形；步骤2、线圈的绕制用环型绕线机将直径为1.3-1.45圆铜漆包线 均匀绕制在所述环形铁芯上，绕制圓铜漆包线的圈数为650 ~ 800匝，即可 得到所述特殊隔离变压器的原边绕组L1;然后进行层间绝缘处理；再用直 径为0.3-0. 5圆铜漆包线均匀绕制在所述环形铁芯上，绕制圆铜漆包线 的圈数为4 10匝，即可得到所述特殊隔离变压器的副边绕组L2,最后， 作常规处理，即得所述特殊隔离变压器。
全文摘要
本发明提供一种低压电网隔离技术控制装置及其制作方法，该装置包括防止过电压装置RV、防雷装置F、具有原边绕组L1和副边绕组L2的特殊隔离变压器、可调电阻RP、电阻R1和电阻R2，其中，所述特殊隔离变压器的原边绕组L1、所述防止过电压装置RV、所述防雷装置F并联连接，所述特殊隔离变压器的副边绕组L2依次与所述电阻R1、所述可调电阻RP、所述电阻R2串联连接，电阻R2首尾端为隔离技术控制装置的输出端；该装置制作方法的核心在于特殊隔离变压器的制作，其主要包括铁芯的制作和线圈的绕制两大步骤；该低压电网隔离技术控制装置可提供人身触电安全保护，可防止电气火灾，可减少漏电损耗。
文档编号H02H3/14GK101291052SQ20081005000
公开日2008年10月22日 申请日期2008年6月6日 优先权日2008年6月6日
发明者陈家斌 申请人:陈家斌