一种自检配电柜的制作方法

本发明涉及电气设备技术领域，具体涉及一种自检配电柜。

背景技术：

配电柜分动力配电柜和照明配电柜、计量柜，是配电系统的末级设备，配电柜是电动机控制中心的统称，配电柜使用在负荷比较分散、回路较少的场合；电动机控制中心用于负荷集中、回路较多的场合，它们把上一级配电设备某一电路的电能分配给就近的负荷，这级设备应对负荷提供保护、监视和控制，若配电柜出现故障，则会对整个配电系统造成很大的影响，所以一旦配电柜出现故障，则需要尽快进行检修，而配电柜出现故障往往会带来漏电的情况出现，为了保证维修人员的安全，通过将配电柜的壳体连接接地装置，以避免出现触电的情况。

接地装置的种类有两种：(1)自然接地；在可以达到接地电阻小于4欧姆的前提下，为节省材料、减少工作量，可优先考虑自然接地。自然接地是把地下的给水、排水或其他金属管道(不包含可燃液体，可燃、可爆气体的金属管道和包有绝缘物质的金属管道)、有金属外皮的电缆，金属井管，建筑物金属结构，钢筋混凝土建筑物的基础等作为自然接地体，(2)人工接地；一般用钢材作接地极，长度大于2.2米，挖好1米深的坑后，竖直打入坑底，埋入深度不小于2米(距地面3米。在配电柜的接地装置通常采用人工接地的方式，而人工接地则采用离子接地极，离子接地极又名电解离子接地系统或中空式接地系统，离子接地系统由先进的由缓释接地极(内含可逆性缓释填充剂)、引发剂和增效电解离子填充剂组成，土壤电阻率过高的直接原因是因为缺乏自由离子的辅助导电作用，接地导体外部的填充剂是以具有强吸水力，强吸附力和阳离子交换性能高的材料为主，主要用于解决接地导体周围的湿度、离子生成含量等问题，使导体与大地紧密结合，从而降低了电极与土壤的接触电阻，改善了周边土壤的电阻率，导体内部填充材料含有特制的电离子化合物，能充分吸收空气中的水分，通过潮解作用，将活性电离子有效释放到土壤中，与土壤及空气中的水分作用，更加促进导体外部缓释降阻，且保持阻值长期稳定。所以整个接地装置的系统中，填充剂是至关重要的，而填充剂则会在长期使用中用完，或者在不正确的使用导致填充剂被破坏，或者由于外界的土壤的质地的问题无法让填充剂达到很好的效果，从而导致电离的效果差，所以在采用离子接地极给配电柜接地存在一定的隐患，若离子接地极损坏或者存在问题时，接地电阻的阻值增大，从而导致配电柜的壳体上带有漏电电流流过接地电阻，产生一个大于安全电压的电压而对维修人员或者其他操作人员造成损害，所以离子接地极的损坏会造成人身安全的问题，而目前所使用的配电柜均无法实现提高离子接地极电离效果而降低接地电阻的功能。

通常离子接地极在安装完成后，安装人员会对其进行检测，而该检测仅仅在安装完毕后再会进行一次，之后不会进行实时检测，从而无法知道在使用过程中离子接地极是否存在问题，而配电柜作为供电系统的重要一环，无论在维修或者安装过程中均需要保证其人员的安全性，所以与配电柜连接的离子接地极必须完好，而目前所使用的配电柜并没有设置对离子接地极进行的检测的检测装置，从而无法对离子接地极是否损坏进行实时检测，一旦出现损坏后，在维修配电柜的过程中，就会造成不必要的危险，所以目前所使用的配电柜具有一定的改进空间。

技术实现要素：

为了解决上述的技术问题，本发明提供一种自检配电柜，通过实时检测以对离子接地极进行检测，若损坏则报警以提醒操作人员维修，同时也通过补偿电路以提高离子接地极的电离效率。

本发明提供一种自检配电柜，包括柜体与离子接地极，所述柜体与离子接地极连接，所述柜体与离子接地极之间还并联连接有漏电检测电路，所述漏电检测电路包括漏电模拟电路、检测比较电路、控制电路、报警电路与补偿电路；所述漏电模拟电路的输出端与离子接地极连接以输出模拟电流；所述检测比较电路用于检测漏电模拟电路的输出端与离子接地极之间的电压以输出检测信号；所述控制电路耦接于检测比较电路以接收检测信号，并输出控制信号控制漏电模拟电路、检测比较电路、报警电路与补偿电路；所述报警电路耦接于控制电路以接收控制信号，并响应于控制信号以实现报警；所述补偿电路耦接于控制电路，并受控于控制电路以对离子接地极加热；当所述检测比较电路检测到检测漏电模拟电路的输出端与离子接地极之间存在电压或者电压差大于第二预定值时，所述控制电路控制报警电路报警，当所述检测比较电路检测到检测漏电模拟电路的输出端与离子接地极之间存在电压或者电压差大于第一预定值时，所述控制电路控制补偿电路进行补偿，根据所检测到的电压大小进行自动补偿，以抵消漏电模拟电路的输出端与离子接地极之间存在的电压差；当所述检测比较电路检测到漏电模拟电路的输出端与离子接地极之间不存在电压时或者电压差小于第一预定值时，所述控制电路控制漏电检测电路以预定的时间间隔周期性启动。

作为本发明进一步的改进，所述检测比较电路设置有若干等级。

作为本发明进一步的改进，所述检测比较电路包括第一级比较单元、第二级比较单元与第三级比较单元；所述第一预定值即为第一比较单元的基准值；所述第二预定值即为第二比较单元的基准值；所述第一级比较单元、第二级比较单元、第三级比较单元分别对应按照电压由小至大分配的第一等级、第二等级、第三等级；所述第一级比较单元耦接于漏电模拟电路的输出端与离子接地极之间，以输出第一级比较信号；所述第二级比较单元耦接于漏电模拟电路的输出端与离子接地极之间，以输出第二级比较信号；所述第三级比较单元耦接于漏电模拟电路的输出端与离子接地极之间，以输出第三级比较信号；所述第一级比较单元、第二级比较单元、第三级比较单元均与控制电路耦接，所述控制电路接收第一比较信号以控制补偿电路工作，所述控制电路接收第二级比较信号或第三级比较信号以控制报警电路进行逐级报警。

作为本发明进一步的改进，所述报警电路包括第一级报警单元与第二级报警单元；所述第一级报警单元对应于第二级比较单元，所述第二级报警单元对应于第三级比较单元；所述第一级报警单元通过灯光、声音报警；所述第二级报警单元通过切断电源以实现报警。

作为本发明进一步的改进，所述补偿电路包括触发单元、驱动单元与加热单元；所述触发单元耦接于漏电模拟电路以接收模拟电流，并输出触发信号；所述驱动单元耦接于触发单元以接收触发信号，并输出驱动信号；所述加热单元耦接于驱动单元以接收驱动信号，且受控于驱动信号以对离子接地极加热。

作为本发明进一步的改进，所述触发单元为由555芯片组成的单稳态触发单元。

作为本发明进一步的改进，第一比较单元、第二比较单元与第三比较单元上均耦接有用于调节其基准值的调节单元，第一比较单元的调节单元为第一可变电阻器，第二比较单元的调节单元为第二可变电阻器，第三比较单元的调节单元为第三可变电阻器，通过第一可变电阻器、第二可变电阻器与第三可变电阻器，可以随意调节基准信号，以对应离子接地极不同的损坏程度。

作为本发明进一步的改进，若检测比较电路检测到电压存在或者检测到的电压大于第一预定值，则控制补偿电路启动，以对离子接地极进行加热。

本发明具有如下有益效果：通过检测比较电路对漏电模拟电路的输出端与离子接地极之间的电压进行检测，若检测比较电路所检测到的电压大于第二预定值时，则控制电路控制报警电路进行报警，同时漏电模拟电路的输出端与离子接地极之间的电压落入第二等级时，则控制单元控制第一级报警单元通过灯光、声音报警以提醒维修人员以进行维修，此时对人体基本没有危险；当漏电模拟电路的输出端与离子接地极之间的电压落入第三等级时，则控制单元同时控制第一级报警单元通过灯光、声音以及第二级报警单元通过切断电源以实现同时报警，此时因为处于第三等级则指明是会对人造成生命危险的等级，避免对维修人员或者其他操作人员造成损害，以提高维修的安全性；整个过程通过控制电路进行控制，以实现定时循环启动，避免出现在使用过程中离子接地极损坏而无人得知的情况，若检测比较电路检测到电压存在或者检测到的电压大于第一预定值，则控制补偿电路启动，以对离子接地极进行加热，提高离子接地极的电离能力，从而降低离子接地极与土壤之间的接触电阻，改变土壤的导电能力，同时也降低离子接地极损坏的风险。

附图说明

图1为本发明的原理框图；

图2为本发明中检测比较电路的电路原理图；

图3为本发明中第一级报警单元的电路原理图一；

图4为本发明中第一级报警单元的电路原理图二；

图5为本发明中第二级报警单元的电路原理图；

图6为本发明中切换电路的电路原理图；

图7为本发明中补偿电路的电路原理图；

图8为本发明中控制电路的电路原理图；

图中：1、控制电路；2、漏电模拟电路；3、检测比较电路；31、第一级比较单元；32、第二级比较单元；33、第三级比较单元；41、第一级报警单元；42、第二级报警单元；5、切换电路；6、补偿电路；7、柜体；8、离子接地极。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所述的实施例只是本发明的部分具有代表性的实施例，而不是全部实施例，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其他所有实施例都属于本发明的保护范围。

参照图1至图8所示，实施例做进一步说明。

本发明公开的一种自检配电柜，包括柜体7与离子接地极8，柜体7与离子接地极8连接，在安装离子接地极8时，离子接地极8顶面埋设深度不应小于0.6米，角钢及钢管接地极应垂直配置，除离子接地极8外，离子接地极8的引出线应做防腐处理；使用镀锌扁钢时，引出线的螺栓连接部分应补刷防腐漆，同时为减少相邻接地极的屏蔽作用，垂直接地极的间距不应小于其长度的两倍，水平接地极的间距应根据设计规定，不宜小于5米，接地极与建筑物的距离不宜小于1.5米，接地极应防止发生机械损伤和化学腐蚀，接地线在穿过墙壁时应通过明空，穿钢管或其它坚固的保护套，接地极干线至少应在不同的两点与接地网相连接，电气装置的每个接地部分应以单独的接地极与接地极干线连接，不得在一个接地极中串联几个需要接地部分，敷设完接地体的土沟回填土内不应加有石块、建筑材料或垃圾等。

柜体7与离子接地极8之间还并联连接有漏电检测电路，漏电检测电路包括漏电模拟电路2、检测比较电路3、控制电路1、报警电路与补偿电路6，漏电模拟电路2的输出端与离子接地极8连接以输出模拟电流，检测比较电路3用于检测漏电模拟电路2的输出端与离子接地极8之间的电压以输出检测信号，控制电路1耦接于检测比较电路3以接收检测信号，并输出控制信号控制漏电模拟电路2、检测比较电路3、报警电路与补偿电路6，报警电路耦接于控制电路1以接收控制信号，并响应于控制信号以实现报警，补偿电路6耦接于控制电路1，并受控于控制电路1以对离子接地极8加热，当检测比较电路3检测到检测漏电模拟电路2的输出端与离子接地极8之间存在电压或者电压差大于第二预定值时，控制电路1控制报警电路报警，当检测比较电路3检测到检测漏电模拟电路2的输出端与离子接地极8之间存在电压或者电压差大于第一预定值时，控制电路1控制补偿电路6进行补偿，根据所检测到的电压大小进行自动补偿，以抵消漏电模拟电路2的输出端与离子接地极8之间存在的电压差；当检测比较电路3检测到漏电模拟电路2的输出端与离子接地极8之间不存在电压时或者电压差小于第一预定值时，控制电路1控制漏电检测电路以预定的时间间隔周期性启动。

在检测过程中，若离子接地极8完好，则离子接地极8的电阻可以忽略不计，故直接接地，离子接地极8上的故没有电压，所以检测比较电路3无法检测到电压，若离子接地极8有问题，则离子接地极8会存在电阻，即出现漏电情况时，则离子接地极8分压得到一个电压，通过检测比较电路3以该电压进行检测比较，从而控制判断是否需要报警，需要指出的事，虽然图1中未示出vi和vo之间包含电阻或等效电阻，实际情况却正是考虑到vi和vo之间有等效电阻的存在才可能检测到其中可能出现的电压，因此只有认识到这一点，才会对本发明图1中的方案作出深刻的理解，图1中的vi和vo之间并非理想情况中不存在电阻的情形，而在本发明附图中其他部分的电路连接中，仍然以理想情况对待，此处需对此进行特别说明。

通过检测比较电路3对漏电模拟电路2的输出端与离子接地极8之间的电压进行检测，若检测比较电路3所检测到的电压大于第二预定值时，则控制电路1控制报警电路进行报警，同时漏电模拟电路2的输出端与离子接地极8之间的电压落入第二等级时，则控制单元控制第一级报警单元41通过灯光、声音报警以提醒维修人员以进行维修，此时对人体基本没有危险；当漏电模拟电路2的输出端与离子接地极8之间的电压落入第三等级时，则控制单元同时控制第一级报警单元41通过灯光、声音以及第二级报警单元42通过切断电源以实现同时报警，此时因为处于第三等级则指明是会对人造成生命危险的等级，避免对维修人员或者其他操作人员造成损害，以提高维修的安全性；整个过程通过控制电路1进行控制，以实现定时循环启动，避免出现在使用过程中离子接地极8损坏而无人得知的情况，若检测比较电路3检测到电压存在或者检测到的电压大于第一预定值，则控制补偿电路6启动，以对离子接地极8进行加热，提高离子接地极8的电离能力，从而降低离子接地极8与土壤之间的接触电阻，改变土壤的导电能力，同时也降低离子接地极8损坏的风险。

本领域的技术人员在不脱离权利要求书确定的本发明的精神和范围的条件下，还可以对以上内容进行各种各样的修改。因此本发明的范围并不仅限于以上的说明，而是由权利要求书的范围来确定的。