專利名稱：一種大電流集中式漏電保護裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及大電流漏電保護裝置，尤其是指一種大電流集中式漏電保護裝置。
背景技術：
在動力設備運行中由于電纜及設備的絕緣因素，會發生大電流漏電現象，當漏電電流達到一定程度時，會給供電系統和設備帶來故障和損失及人員的傷害事故，因此許多重要設備都需配備漏電保護裝置，該漏電保護裝置適用于各種低壓電氣帶電作業場所。現有的漏電保護裝置常用于控制整個裝置的單個負荷開關上，當裝置某個電氣設備發生接地故障時，其安裝在裝置總開關上的漏電檢測裝置就檢測到漏電情況，為保護人身安全，在大部分化工電氣室都安裝了該種漏電保護裝置，經使用，存在以下問題:1.使用該漏電保護裝置的主要目的是用于漏電流的實時檢測和預警，而一般化工電氣室使用方法為漏電保護開關模式，原來一些現場用電設備共用一套漏電保護開關，當某單一設備接地漏電時會觸動該漏電保護開關動作，切斷電源，但同時也切斷了其他與其共用該保護開關但未發生漏電設備的電源，給生產帶來了不便，因此需要每個單一設備能單獨保護，避免同時斷電。2.使用該漏電保護裝置的輸入漏電流的線性范圍0-2A，而化工電氣室一些設備故障引起跳閘的實際電流往往遠遠大于2A (達到10-50A)，已超過了普通漏電保護裝置的輸入范圍，不能正確測量漏電電流，為此會造成誤動作。目前還沒有大電流的集中式漏電漏電保護裝置。絕大多數都是單體的漏電保護裝置，其缺點就是必須安裝在原電機控制柜上，需占用大量空間，并需對原用盤柜進行較大的開孔等施工作業。如果原設備元器件排列較為緊湊，空間較小的話，則無法進行安裝。即，原電機的MCC (電機控制中心)盤倉位已非常狹小，無法再安裝電氣元器件，如要在單臺電機上安裝漏電保護繼電器進行漏電保護，非常困難。而安裝在其他電氣盤上，則需要敷設電纜(單臺電機就需要7芯線)，非常麻煩，投資也較大。
實用新型內容本實用新型的目的是為了克服現有技術存在的問題，提供一種大電流集中式漏電保護裝置，是一種可以檢測大漏電電流，可靈活設定漏電動作時間和動作電流的集中式控制裝置，并可以非常方便的安裝，適用于各種規格形式的MCC柜。本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的:一種大電流集中式漏電保護裝置，其中:所述集中式漏電保護裝置用于集中式電機系統，所述集中式電機系統包含多個電機，并將多個電機分成數個電機組,每個電機組設有一個獨立的漏電保護裝置，每個獨立的漏電保護裝置包含:數個漏電互感器，每個漏電互感器分別安裝在各個電機的主電纜回路上；數個采樣電阻，每個采樣電阻分別并聯于各個漏電互感器的兩個輸出端；[0012]數個限幅電路，分別連接于各個采樣電阻的兩端；一個模數轉換器，所述數個限幅電路的所有輸出端都連接到該模數轉換器的輸入端;一個控制器CPU，與所述模數轉換器的輸出端連接；一個報警器，與所述控制器的輸出端連接，電源，分別與所述模數轉換器、控制器、報警器連接。所述每個電機組包含12個電機。所述漏電互感器采用零序互感器ZCT。所述采樣電阻的阻值為20歐姆。所述限幅電路采用二極管限幅電路。所述報警器是一個繼電器，包含常開及常閉觸點，各觸點分別輸出聲音報警及跳閘信號，跳閘信號輸出到對應電機的電機MCC控制回路。所述電源采用不間斷電源UPS。所述集中式漏電保護裝置集成在一個控制柜中，控制柜柜體設計采用戶內型，并帶有門鎖。本實用新型的有益效果:本實用新型的電 氣線路簡單，在滿足使用功能的同時，故障率極低，可長期穩定運行使用。本實用新型的整個裝置可以集成在一個小控制柜中，每12個電機用一個控制器，從而可保證單個控制器損壞不會造成整個裝置的保護失靈，提高系統的可靠性，同時不占用原系統的空間，安裝方便。為進一步說明本實用新型的上述目的、結構特點和效果，以下將結合附圖對本實用新型進行詳細說明。
圖1為本實用新型的大電流集中式漏電保護裝置電氣線路具體實施方式
下面結合實施例的附圖對本實用新型的具體實施方式
進行詳細說明。參見圖1，圖1為本實用新型的大電流集中式漏電保護裝置電氣線路圖，如圖所示，本集中式漏電保護裝置使用于集中式電機系統，所述集中式電機系統包含多個電機，本實用新型中，將多個電機分成數個電機組，每個電機組包含η個電機Ml，M2，—,Mn,本實施例一套裝置接12個電機為佳(η=12)，為表達方便，將每個電機組中的電機均表示為Μ。每個電機組設有一個獨立的漏電保護裝置，每個獨立的漏電保護裝置包含:η個漏電互感器LI, L2,..., Ln,為表達方便,將每個漏電互感器均表不為L,每個漏電互感器L分別安裝在各個電機M的主電纜回路上，本實施例漏電互感器L采用零序互感器ZCT。η個米樣電阻Rll, R12,…，Rln,為表達方便,將每個米樣電阻均表不為R,每個米樣電阻R分別并聯于各個漏電互感器L的兩個輸出端，本實施例采樣電阻R的阻值為20歐姆。[0032]η個限幅電路101，102，…，10η，為表達方便，將每個限幅電路均表示為10，每個限幅電路10的輸入端Vil，Vi2，…，Vin分別連接于各個采樣電阻R的兩端，為表達方便，將每個限幅電路的輸入端均表不為Vi。一個模數轉換器(A/D) 20，所述η個限幅電路10的所有輸出端Vol，Vo2，...，Von都連接到模數轉換器20的輸入端(每個限幅電路輸出端分別單獨接在A/D的輸入端上)，為表達方便，將每個限幅電路的輸出端均表示為Vo。一個控制器(CPU) 30，與所述模數轉換器20的輸出端連接。一個報警器40，與所述控制器30的輸出端連接，報警器40是一個繼電器(對嗎？)，其包含常開及常閉觸點，各觸點分別輸出聲音報警及跳閘信號，跳閘信號輸出到對應電機M的電機MCC控制回路(未圖示)。電源(E) 50，分別與模數轉換器20、控制器30、報警器40連接，提供工作電源，本實施例采用不間斷電源(UPS)，保證供電的可靠性上述漏電保護裝置中，每個電機M的漏電互感器L通過采樣電阻R，將檢測的電機信號通過各自的限幅電路10統一送到一個控制器30上集中控制，通過控制器30集中控制器來檢測計算各個電機的漏電電流，當漏電電流超過該電機的設定值時，發出故障報警信號，并將跳閘信號送到該電機MCC控制回路，使該電機跳閘(每個電機的漏電電流保護動作值都可單獨設置，如某一個電機漏電電流超過自己的設定值時，就輸出跳閘信號，通過該電機自己的MCC控制回路跳閘)。本裝置具備以下功能:基本技術參數為:報警器40中漏電報警繼電器動作時間設定范圍0.1 1999s ；漏電報警電流設定范圍0.03 100A ；集中控制器可記錄故障發生的時間、電流、動作時間、電機回路號等信息，并需要復位確認后，才能再次啟動電機；可設定一級保護參數為“輕故障”、“重故障”兩級報警。輕重故障兩種設定方式，即可避免部分電機啟動時因三相不平衡引起的誤動作，又可在發生大電流接地時及時切斷供電避免事故進一步擴大；本裝置可非常靈活的與現場的MCC柜銜接，只需通入220v控制電源，安裝零序互感器后，接入信號，并將控制器的輸出輔助觸點接到原電機控制主接觸器的線圈控制回路上，就可完成相應的改造。不需要對原設備進行較大的改造。裝置工作原理為:將動力設備的三根電纜一起竄過一個零序互感器，由這個互感器來檢測該設備的三相電流的矢量和。采樣電阻將電流轉換成電壓后輸給模數轉換器，裝置將模擬信號變成數字信號傳給單片計算機(CPU)，單片計算機通過運算、比較來判別檢測到的電流是否在正常范圍，若連續超過并達到所設定的延時則發出報警信號并記錄下報警時的即時電流和當時的時間；若未超過則與該電流的歷史值進行比較，記錄下最大值及該值的發生時間，以便今后查閱。限幅電路10采用二極管限幅電路，電機漏電引起跳閘的實際電流往往遠遠大于2k,已超過了模數轉換器的輸入范圍，不能正確測量該電流。因此在模數轉換器輸入回路增加了二極管限幅電路，通過該限幅電路將大電流輸入鉗制在合理測量范圍，從而達到在輸入大電流時能正確反應，及時動作。經測試，最大輸入電流可達到120A左右。[0045]本集中式漏電保護裝置可以集成在一個小控制柜中，每12個電機用一個控制器，從而可保證單個控制器損壞不會造成整個裝置的保護失靈，提高系統的可靠性。同時不占用原系統的空間。控制柜柜體設計采用戶內型，為防止外人擅動，帶有門鎖。本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本實用新型的目的，而并非用作對本實用新型的限定，只要在本實用新型的實質范圍內，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本實用新型的權利要求的范圍內。
權利要求1.種大電流集中式漏電保護裝置，其特征在于:所述集中式漏電保護裝置用于集中式電機系統，所述集中式電機系統包含多個電機，并將多個電機分成數個電機組，每個電機組設有一個獨立的漏電保護裝置，每個獨立的漏電保護裝置包含: 數個漏電互感器，每個漏電互感器分別安裝在各個電機的主電纜回路上； 數個采樣電阻，每個采樣電阻分別并聯于各個漏電互感器的兩個輸出端； 數個限幅電路，分別連接于各個采樣電阻的兩端； 一個模數轉換器，所述數個限幅電路的所有輸出端都連接到該模數轉換器的輸入端； 一個控制器CPU，與所述模數轉換器的輸出端連接； 一個報警器，與所述控制器的輸出端連接， 電源，分別與所述模數轉換器、控制器、報警器連接。
2.權利要求1所述的大電流集中式漏電保護裝置，其特征在于: 所述每個電機組包含12個電機。
3.權利要求1所述的大電流集中式漏電保護裝置，其特征在于: 所述漏電互感器采用零序互感器ZCT。
4.權利要求1所述的大電流集中式漏電保護裝置，其特征在于: 所述采樣電阻的阻值為20歐姆。
5.權利要求1所述的大電流集中式漏電保護裝置，其特征在于: 所述限幅電路采用二極管限幅電路。
6.權利要求1所述的大電流集中式漏電保護裝置，其特征在于: 所述報警器是一個繼電器，包含常開及常閉觸點，各觸點分別輸出聲音報警及跳閘信號，跳閘信號輸出到對應電機的電機MCC控制回路。
7.權利要求1所述的大電流集中式漏電保護裝置，其特征在于: 所述電源采用不間斷電源UPS。
8.權利要求1所述的大電流集中式漏電保護裝置，其特征在于: 所述集中式漏電保護裝置集成在一個控制柜中，控制柜柜體設計采用戶內型，并帶有門鎖。
專利摘要一種大電流集中式漏電保護裝置，涉及大電流漏電保護裝置，解決現有裝置結構復雜，不易安裝的問題，本裝置用于多個電機，并將多個電機分成數個電機組，每個電機組設一個獨立漏電保護裝置，每個獨立漏電保護裝置包含數個漏電互感器；數個采樣電阻，分別并聯于各漏電互感器；數個限幅電路，分別與各采樣電阻連接；一個模數轉換器，連接所有限幅電路的輸出端；一個控制器，與模數轉換器連接；一個報警器，與控制器連接；電源，連接模數轉換器、控制器、報警器連接。本裝置電氣線路簡單，整個裝置集成在一個控制柜中，各電機組用一個控制器，保證單個控制器損壞不會造成整個裝置的保護失靈，提高系統的可靠性，同時不占用原系統的空間，安裝方便。
文檔編號H02H7/08GK202930911SQ20122055350
公開日2013年5月8日 申請日期2012年10月26日 優先權日2012年10月26日
發明者奚文浩, 周鶴鳴 申請人:上海寶鋼化工有限公司