本發(fā)明涉及絕緣故障定位領(lǐng)域，具體地，涉及一種實(shí)驗(yàn)室隔離電源絕緣故障定位系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
前國內(nèi)學(xué)校對實(shí)驗(yàn)室電氣安全的防護(hù)措施一般采用使用空氣開關(guān)，并配備漏電保護(hù)器；電氣設(shè)備應(yīng)配備足夠用電功率的電氣元件和負(fù)載電線，不得超負(fù)荷用電；電氣設(shè)備和大型儀器須接地良好，對電線老化等隱患應(yīng)當(dāng)定期檢查并及時排除。使用高壓電源工作時，操作人員須穿絕緣鞋、戴絕緣手套并站在絕緣墊上。
實(shí)驗(yàn)室是高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科研的重要場所，實(shí)驗(yàn)室安全則是高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作正常進(jìn)行的基本保證。尤其是電氣類實(shí)驗(yàn)室作為高校培養(yǎng)工程師的重要場所，相比其他基礎(chǔ)類實(shí)驗(yàn)室更具危險性，其安全工作不容忽視。目前國內(nèi)為預(yù)防和減少學(xué)校實(shí)驗(yàn)室安全事故的發(fā)生，相繼出臺多項(xiàng)關(guān)于高校安全管理法律、法規(guī)以及規(guī)章。規(guī)定實(shí)驗(yàn)室的電氣防護(hù)裝置采用空氣開關(guān)和絕緣橡膠墊。然而國內(nèi)學(xué)校的配電系統(tǒng)接地形式多采用TN 系統(tǒng)。該系統(tǒng)絕緣故障多為金屬性短路，所以故障電流較大。當(dāng)故障發(fā)生時，通過斷路器等過電流保護(hù)裝置的動作造成斷電，并切除故障。而隨著各種電子設(shè)備在學(xué)校廣泛使用，絕緣故障發(fā)生時的故障電流對師生構(gòu)成的潛在威脅也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于以前，尤其是涉及到供配電系統(tǒng)、電機(jī)拖動等內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)/實(shí)訓(xùn)及科研場合時，稍有不慎，極易導(dǎo)致觸電事故，造成設(shè)備損毀甚至人身傷亡，所以TN系統(tǒng)已不能滿足學(xué)校教室、實(shí)驗(yàn)/實(shí)訓(xùn)室這類特殊場所的安全用電要求。另外，由于現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)/實(shí)訓(xùn)室配電系統(tǒng)缺少能夠自動發(fā)現(xiàn)并更加迅速的切除故障的措施，而實(shí)驗(yàn)/實(shí)訓(xùn)教學(xué)時主要面對的群體是電氣安全經(jīng)驗(yàn)不豐富的學(xué)生，并且人數(shù)相對較多，而教師數(shù)量相對較少，一旦發(fā)生絕緣故障，極易引發(fā)二次傷害；對于科研場合而言，由于所研制的設(shè)備電氣特性不穩(wěn)定，實(shí)驗(yàn)條件相比于正常用電條件更為靈活隨意，安全措施不完善，所以也容易引發(fā)絕緣故障。
眾所周知，當(dāng)用電設(shè)備對人體流過工頻1mA或直流5mA電流時，人體就會有麻、刺、痛的感覺。當(dāng)人體流過工頻20～50mA或直流80mA電流時，人就會產(chǎn)生麻痹、痙攣、刺痛，血壓升高，呼吸困難。自己不能擺脫電源，就有生命危險，當(dāng)人體流過100mA以上電流時，人就會呼吸困難，心臟停跳。而一般在通用建筑中采用的RCD,ELCB等對地漏電保護(hù)開關(guān)的動作響應(yīng)值基本為30mA，不能滿足學(xué)校實(shí)驗(yàn)室場所的應(yīng)用。并且當(dāng)實(shí)際實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的金屬性短路，引發(fā)的電流都會使斷路器等過電流保護(hù)裝置動作，造成停電，從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)工作的暫停和某些數(shù)據(jù)丟失，甚至損壞實(shí)驗(yàn)設(shè)備。
綜上所述，本申請發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)本申請實(shí)施例中發(fā)明技術(shù)方案的過程中，發(fā)現(xiàn)上述技術(shù)至少存在如下技術(shù)問題：
在現(xiàn)有技術(shù)中，現(xiàn)有的絕緣監(jiān)測系統(tǒng)存在監(jiān)測效率和準(zhǔn)確率較差的技術(shù)問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供了一種實(shí)驗(yàn)室隔離電源絕緣故障定位系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有的絕緣監(jiān)測系統(tǒng)存在監(jiān)測效率和準(zhǔn)確率較差的技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)設(shè)計合理，監(jiān)測效率和準(zhǔn)確率較高的技術(shù)效果。
為解決上述技術(shù)問題，本申請實(shí)施例提供了一種實(shí)驗(yàn)室隔離電源絕緣故障定位系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：
隔離變壓器：為單相供電系統(tǒng)提供電源；
電流互感器：用于測量隔離電源的單相負(fù)荷；
定位互感器：將測量電流轉(zhuǎn)換為可計算的測量信號；
絕緣監(jiān)測儀：用于監(jiān)測絕緣阻值、監(jiān)測負(fù)荷、監(jiān)測溫度；
絕緣故障測試儀：與定位互感器一同將測量電流轉(zhuǎn)換可計算的測量信號；
絕緣故障定位儀：用于定位故障位置。
其中，所述系統(tǒng)還包括外接報警顯示儀：用于進(jìn)行聲光報警，并顯示監(jiān)測情況。
其中，所述專用電源：用于為外接報警顯示儀提供交流20V的電壓。
其中，實(shí)驗(yàn)室隔離電源絕緣故障定位系統(tǒng)是把隔離變壓器和絕緣監(jiān)視儀、報警終端以及絕緣故障定位儀放在一起，實(shí)現(xiàn)對整個實(shí)驗(yàn)室絕緣故障的在線實(shí)時檢測和安全防護(hù)，將人身觸電的危險性降低到最小程度。
對于極易發(fā)生單相絕緣故障的場合，采用隔離變壓器將TN系統(tǒng)改造為IT系統(tǒng)，以保證線路的安全可靠。
實(shí)驗(yàn)室隔離電源（IT）:I表示電源側(cè)沒有工作接地，或經(jīng)過高阻抗接地; T表示負(fù)載側(cè)電氣設(shè)備進(jìn)行接地保護(hù)。IT系統(tǒng)在供電距離不是很長時，供電的可靠性高、安全性好。一般用于不允許停電的場所，或者是要求嚴(yán)格地連續(xù)供電的地方。運(yùn)用IT方式供電系統(tǒng)，即電源中性點(diǎn)不接地，一旦設(shè)備漏電，單相對地漏電電流很小，不會破壞電源電壓的平衡，所以比電源中性點(diǎn)接地的系統(tǒng)安全、可靠。實(shí)驗(yàn)室隔離電源，簡單的說就是利用隔離變壓器把TN供電變成不接地的IT供電，實(shí)際上一個隔離變壓器就能實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的功能，但考慮到系統(tǒng)的長期穩(wěn)定性，才會放上絕緣監(jiān)測儀、外接報警顯示和測試儀進(jìn)行在線的實(shí)時檢測整體實(shí)驗(yàn)室的絕緣情況。一般供電電網(wǎng)是以大地作為參考電位，相線中的電流可以通過任何未絕緣的通道，對地構(gòu)成回路，這是觸電受傷的根本原因。隔離供電是采用隔離變壓器供電，電源經(jīng)隔離變壓器后，原電網(wǎng)中的地已不再是參考電位了。隔離變壓器任何一根輸出線都不能與地構(gòu)成回路，只能在兩根輸出線之間構(gòu)成回路，這就提高了供電的安全性。
在實(shí)驗(yàn)室供電上采用隔離變壓器，提供一個安全電源。當(dāng)電網(wǎng)負(fù)載出現(xiàn)第一個絕緣故障點(diǎn)時，因?yàn)榕c大地不構(gòu)成回路，便不會引起電源空開動作，在很大程度上更能保護(hù)實(shí)驗(yàn)電子設(shè)備，保證供電的連續(xù)性。其次有效控制對心臟的直接漏電流，把人身觸電危險降低最小程度，即便意外觸電也不會遭到人身傷亡。但為了考慮到學(xué)校實(shí)驗(yàn)室這種特殊場合，我公司研發(fā)的適用于高校的實(shí)驗(yàn)/實(shí)訓(xùn)室的具有絕緣故障監(jiān)測、定位、保護(hù)、記錄與分析功能的供配電系統(tǒng)，是不僅保證學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的用電安全，而且實(shí)現(xiàn)對故障的及時響應(yīng)，對故障點(diǎn)信息的及時記錄與反饋。
本申請實(shí)施例中提供的一個或多個技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：
解決了現(xiàn)有的絕緣監(jiān)測系統(tǒng)存在監(jiān)測效率和準(zhǔn)確率較差的技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)設(shè)計合理，監(jiān)測效率和準(zhǔn)確率較高的技術(shù)效果。
附圖說明
圖1是本申請實(shí)施例一中實(shí)驗(yàn)室隔離電源絕緣故障定位系統(tǒng)的組成示意圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供了一種實(shí)驗(yàn)室隔離電源絕緣故障定位系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有的絕緣監(jiān)測系統(tǒng)存在監(jiān)測效率和準(zhǔn)確率較差的技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)設(shè)計合理，監(jiān)測效率和準(zhǔn)確率較高的技術(shù)效果。
為了更好的理解上述技術(shù)方案，下面將結(jié)合說明書附圖以及具體的實(shí)施方式對上述技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說明。
實(shí)施例一：
在實(shí)施例一中，請參考圖1，提供了一種實(shí)驗(yàn)室隔離電源絕緣故障定位系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：
隔離變壓器：為單相供電系統(tǒng)提供電源；
電流互感器：用于測量隔離電源的單相負(fù)荷；
定位互感器：將測量電流轉(zhuǎn)換為可計算的測量信號；
絕緣監(jiān)測儀：用于監(jiān)測絕緣阻值、監(jiān)測負(fù)荷、監(jiān)測溫度；
絕緣故障測試儀：與定位互感器一同將測量電流轉(zhuǎn)換可計算的測量信號；
絕緣故障定位儀：用于定位故障位置。
其中，所述系統(tǒng)還包括外接報警顯示儀：用于進(jìn)行聲光報警，并顯示監(jiān)測情況。
其中，所述專用電源：用于為外接報警顯示儀提供交流20V的電壓。
其中，實(shí)驗(yàn)室隔離電源絕緣故障定位系統(tǒng)是把隔離變壓器和絕緣監(jiān)視儀、報警終端以及絕緣故障定位儀放在一起，實(shí)現(xiàn)對整個實(shí)驗(yàn)室絕緣故障的在線實(shí)時檢測和安全防護(hù)，將人身觸電的危險性降低到最小程度。
對于極易發(fā)生單相絕緣故障的場合，采用隔離變壓器將TN系統(tǒng)改造為IT系統(tǒng)，以保證線路的安全可靠。
實(shí)驗(yàn)室隔離電源（IT）:I表示電源側(cè)沒有工作接地，或經(jīng)過高阻抗接地; T表示負(fù)載側(cè)電氣設(shè)備進(jìn)行接地保護(hù)。IT系統(tǒng)在供電距離不是很長時，供電的可靠性高、安全性好。一般用于不允許停電的場所，或者是要求嚴(yán)格地連續(xù)供電的地方。運(yùn)用IT方式供電系統(tǒng)，即電源中性點(diǎn)不接地，一旦設(shè)備漏電，單相對地漏電電流很小，不會破壞電源電壓的平衡，所以比電源中性點(diǎn)接地的系統(tǒng)安全、可靠。實(shí)驗(yàn)室隔離電源，簡單的說就是利用隔離變壓器把TN供電變成不接地的IT供電，實(shí)際上一個隔離變壓器就能實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的功能，但考慮到系統(tǒng)的長期穩(wěn)定性，才會放上絕緣監(jiān)測儀、外接報警顯示和測試儀進(jìn)行在線的實(shí)時檢測整體實(shí)驗(yàn)室的絕緣情況。一般供電電網(wǎng)是以大地作為參考電位，相線中的電流可以通過任何未絕緣的通道，對地構(gòu)成回路，這是觸電受傷的根本原因。隔離供電是采用隔離變壓器供電，電源經(jīng)隔離變壓器后，原電網(wǎng)中的地已不再是參考電位了。隔離變壓器任何一根輸出線都不能與地構(gòu)成回路，只能在兩根輸出線之間構(gòu)成回路，這就提高了供電的安全性。
在實(shí)驗(yàn)室供電上采用隔離變壓器，提供一個安全電源。當(dāng)電網(wǎng)負(fù)載出現(xiàn)第一個絕緣故障點(diǎn)時，因?yàn)榕c大地不構(gòu)成回路，便不會引起電源空開動作，在很大程度上更能保護(hù)實(shí)驗(yàn)電子設(shè)備，保證供電的連續(xù)性。其次有效控制對心臟的直接漏電流，把人身觸電危險降低最小程度，即便意外觸電也不會遭到人身傷亡。但為了考慮到學(xué)校實(shí)驗(yàn)室這種特殊場合，我公司研發(fā)的適用于高校的實(shí)驗(yàn)/實(shí)訓(xùn)室的具有絕緣故障監(jiān)測、定位、保護(hù)、記錄與分析功能的供配電系統(tǒng)，是不僅保證學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的用電安全，而且實(shí)現(xiàn)對故障的及時響應(yīng)，對故障點(diǎn)信息的及時記錄與反饋。
本申請實(shí)施例中提供的一個或多個技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：
解決了現(xiàn)有的絕緣監(jiān)測系統(tǒng)存在監(jiān)測效率和準(zhǔn)確率較差的技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)設(shè)計合理，監(jiān)測效率和準(zhǔn)確率較高的技術(shù)效果。
盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。