基于高压配电房接地装置的全浸没电极锅炉系统结构的制作方法

本发明涉及电锅炉领域，尤其涉及一种浸没电极锅炉中性点接地方式。

背景技术：

1、电极锅炉是目前常用的一种把电能转化为供能设备，目前的电极锅炉使用的电力压都是10kv三相三线制电源。它是由国家电网的电力送达用电单位之后经变压器降压后提供的，这个过程参看附图1所示，在变压器供电侧电网为三相四线制，三根相线(分别用a、b、c三个字母标示)、一根中性线(用字母n标示)，，而变压器降压则为三根相线(分别用a、b、c三个字母标示)，没有n线。

2、目前的电极锅炉(内有三个电极，三个电极分别跟a、b、c三根相线连接)的安装结构如附图2所示，这种结构电极锅炉的支撑座与大地之间就位需要有绝缘垫、进、出水管需要有绝缘环、锅炉不接地须要建防触电的隔离房，锅炉与外管道、水泵、板换之间形成个电位差，为中性点大电阻接地方式：零序电流通过管道内电解质，与外管道、水泵、板式换热器之间组成作为一个大电阻，然后再接地，零序电流再流向到底；这种安装结构的问题在于：电极锅炉在在工作时发生缺相时，会产生中性点漂移、较大的零序电流，电极锅炉与高压出线pt/ct柜会有电位差产生，对操作人员存在着危险；电极锅炉零序电流直接往大地走，没参与高压出线ct/pt柜零序电流的控制，对电极锅炉运行存在着很大的安全隐患。

技术实现思路

1、本发明针对上述问题，提出了一种浸没电极锅炉中性点接地方式。

2、本发明采取的技术方案如下：

3、一种浸没电极锅炉中性点接地方式，包括锅炉的壳体以及置于壳体内的三对电极，每对电极包括一个相电极和对应的一个零位电极，其中三个零位电极与锅炉的壳体连接，三对电极采用y型接法，锅炉的壳体作为中性点，锅炉的壳体上设有接地保护端及中性点零序电流电缆连接端，其特征在于：在三相三线制供电电源的条件下，无需增设隔离变压器，还包括高压出线pt/ct柜，高压出线pt/ct柜的三相电源线分别各自与锅炉内的三个相电极相接，所述高压出线pt/ct柜具有独立的高压配电房接地装置，所述高压配电房接地装置的电阻值小于1欧姆；且锅炉的壳体的中性点零序电流电缆连接端与高压出线pt/ct柜的接地装置通过零序电流电缆相接，锅炉的壳体的接地保护端与独立的锅炉接地保护电阻，所述锅炉接地保护装置的电阻值为4欧姆～5欧姆。

4、上述方式中，三个相电极接三根相线，壳体相当于中性点。所以本结构中，设置了零序电流电缆，并且对高压出线pt/ct柜采取接地处理，利用零序电流电缆将产生的零序电流传递给高压出线pt/ct柜的接地装置，为了零序电流提供了独立的导电通道，相当于对锅炉的壳体采取了一重接地处理，同时壳体自身也采取了接地处理，相当于是两重接地处理，且由于高压出线pt/ct柜的接地电阻小于壳体的接地电阻，零序电流就往低电阻端流，所以壳体上的零序电流是流向高压出线pt/ct柜的接地端处的。同时由于壳体自身接地，避免人体接触壳体时人体作为作为导电体的问题。同时本结构中通过零序电流电缆把锅炉壳体与高压出线pt/ct柜接地端连接，这样解决了用电设备(即电极锅炉)与高压出线pt/ct柜之间的电位差问题，保证了人员、设备安全问题，且由于二者等电位，在三相三线制供电的情况下，无需再配置隔离变压器给电极锅炉供电。

5、本结构中由于零序电流通过零序电流电缆传递到了高压出线pt/ct柜的接地端，为零序电流提供了独立通道，所以电极锅炉在工作时可以承受一定的零序电流，同时零序电流通过高压出线pt/ct柜上的零序电流互感器参与电极锅炉三相电极产生的零序电流控制管理，当零序电流在小于等于30a时，锅炉正常运行，超过30a时，高压出线柜直接失电。同时由于上述结构中电极锅炉的壳体还设有锅炉壳体接地保护接地连接端、用零序电流电缆把锅炉壳体中性点零序电流电缆接线端连接与高压出线pt/ct柜的接地装置连接，这样的设计可以保证电极锅炉落地安装时不需要垫绝缘垫、也不需要建隔离房。

6、综上所述，本种电极锅炉接地结构方式为中性点接地：锅炉壳体设置了独立的接地保护连接设计，避免了人体触碰电极锅炉的壳体时发生触电的问题；用零序电流电缆把锅炉壳体中性点零序电流电缆接线端连接与高压出线pt/ct柜的接地装置连接；通过零序电流电缆把壳体与高压出线pt/ct柜接地端连接，解决了用锅炉与高压出线pt/ct柜之间的电位差问题，保证了人员、设备安全问题；电极锅炉落地安装时不需要垫绝缘垫，也不需要建隔离房，锅炉外形尺寸可以缩小、占地面积大大减小，节约资源；零序电流通过高压出线pt/ct柜上的零序电流互感器参与电极锅炉三相电极产生的零序电流控制管理，当零序电流在小于等于30a时，锅炉正常运行，超过30a时，高压出线柜直接失电，确保了电极锅炉运行的安全性，避免了发生人身伤亡事故的可能性。高压电供电直接可以用三相三相制供电，无须增设隔离变压器，使得供电方式大大简单，既安全又经济；

7、设置零序电流互感器与控制柜，控制柜为plc控制柜或者dcs控制柜，控制柜的作用是发出报警信息，当零序电流互感器感应检测到零序电流大于30a时，零虚电流立即控制高压出线pt/ct柜断电，并且将此信息传递给控制柜，控制柜发出报警信息，电极锅炉停止工作，对人员与设备起到保护作用。

8、设置电流互感器以及电压互感器的作用是对连接高压出线pt/ct柜与相电极的三根电线(即三根相线)进行监测，当高压出线pt/ct柜与相电极之间出现短路、过流、电压欠压、电压过压、缺相以及三相不平衡时，控制柜发出相应的报警信息，并且电流互感器或者电压互感器立即控制高压出线pt/ct柜断电，使得电极锅炉停止工作。

9、可选的，还包括接地电阻检测仪，所述接地电阻检测仪与所述控制柜相接，所述接地电阻检测仪用于检测高压出线pt/ct柜的接地电阻以及壳体的接地电阻。

10、具体设置接地电阻检测仪的作用是检测高压出线pt/ct柜的接地电阻，确保高压出线pt/ct柜的接地电阻值不大于1ω，而壳体的接地电阻在4ω与5ω之间，当接地电阻检测仪测得高压出线pt/ct柜的接地电阻大于1ω或者壳体的电阻大于4ω时，控制柜即使控制高压出线pt/ct柜停止给三个相电极供电，确保安全。

11、本发明的有益效果是：采取了接地保护避免了人体触碰电极锅炉的壳体时作为导电体的问题；通过零序电流电缆与高压出线pt/ct柜接地端连接，采用中性点接地，零序电流就往高压出线pt/ct柜接地端流，为零序电流提供了独立通道；通过零序电流电缆把壳体与高压出线pt/ct柜接地端连接，解决了用锅炉与高压出线pt/ct柜之间的电位差问题，保证了人员、设备安全问题；电极锅炉落地安装时不需要垫绝缘垫，也不需要建隔离房，也无需配置隔离变压器，锅炉外形尺寸可以缩小、占地面积大大减小，节约资源。

技术特征：

1.一种基于高压配电房接地装置的全浸没电极锅炉系统结构，包括锅炉的壳体以及置于壳体内的三对电极，每对电极包括一个相电极和对应的一个零位电极，其中三个零位电极与锅炉的壳体连接，三对电极采用y型接法，锅炉的壳体作为中性点，锅炉的壳体上设有接地保护端及中性点零序电流电缆连接端，其特征在于，在三相三线制供电电源的条件下，不需要增设隔离变压器，还包括高压出线pt/ct柜，高压出线pt/ct柜的三相电源线分别各自与锅炉内的三个相电极相接，所述高压出线pt/ct柜具有独立的高压配电房接地装置，所述高压配电房接地装置的电阻值小于1欧姆，且锅炉的壳体的中性点零序电流电缆连接端与高压出线pt/ct柜的接地装置通过零序电流电缆相接，锅炉的壳体的接地保护端与独立的锅炉接地保护电阻，所述锅炉接地保护装置的电阻值为4欧姆～5欧姆；

技术总结
本申请公开了全浸没电极锅炉中性点接地结构，包括壳体以及相电极，所述相电极有三个，三个相电极安装于壳体内，所述壳体为金属壳体，还包括变压器以及高压出线PT/CT柜，所述变压器的供电侧跟电网相接，所述变压器的用电侧通过三根相线与高压出线PT/CT柜相接，高压出线PT/CT柜的三根相线分别各自与壳体内的三个相电极相接，所述高压出线PT/CT柜接地，所述壳体接地，且壳体与高压出线PT/CT柜的接地端通过零序电流电缆相接。

技术研发人员：梁延良,严宏炟,梁虞焕,张金树,曹建江,李春明,戴叶青
受保护的技术使用者：浙江上能锅炉有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/7/25