[发明专利]供电监控系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2006年11月24日提交的澳大利亚临时专利申请No.2006906590的优先权，该申请的内容通过引用结合于此。

发明领域

本申请涉及交流供电监控系统，具体涉及用来监控家庭、商业以及工业用的单相供电中的故障状况。不过，本发明还可适用于监控三相供电中的故障状况。不过为了便于理解本发明，将参考单相供电系统来描述本发明。

发明背景

遍及澳大利亚和世界上许多地方的单相供电系统包括有效导线和中性导线，该中性导线一般通过连接至遍及配电系统的多个点处(包括用户的开关板)的接地系统来保持于地电位。

极性反转是有时会发生而且是供电局和电力用户主要关心的电位故障情况。极性反转可通过反接用户房屋上的电表处或提供进户的供电电极处的中性和有效连接出现。在极性反转故障状况下，当危险的有效电压出现在中性线上、从而使危险的电压电平出现在用户的接地系统上时，极其危险的情况出现。许多接地系统通过水管等连接，这在极性反转故障的情况下将引起极其危险的状况。

会对用电方产生危险状况的另一故障情况是中性线失效。例如，如果将用户房屋连接至供电系统的中性线意外地断开，诸如被树等切断该电线，则所有的电流将被迫流向用户的接地系统而不是中性连接。这将在用户的接地上产生有害电压的问题，尤其当接地连接具有比期望更高的电阻时。

另一可能的有害故障情况是断线的或高阻的用户接地系统。

当前，这样的故障状况仅可通过对用户房屋进行具体故障测试来查明。这样的测试耗时而且昂贵，因此根本很少进行。所指的故障不能被标准的机械电表或室内剩余电流装置(RCD)检测。

因此，期望提供一种能检测用户房屋中存在或出现的预定故障状况。

还期望提供一种不需要对用户的开关板或计量表板作出物理改变的检测故障状况的方法和系统。

还期望提供一种不断地监控对用户房屋的供电并检测预定故障状况的系统和方法。还期望提供一种在检测到预定的故障状况时适于断开对用户房屋的供电的方法和系统。

还期望提供一种可相对简单、容易以及经济地实现的用于检测与对用户房屋的供电相关联的预定故障状况的系统和方法。

发明概述

根据本发明的一个方面，提供了一种用于检测与对用户的交流供电相关联的一个或一个以上的预定故障状况的系统，该供电具有有效线和中性线，中性线接地，该系统包括：

与有效线相关联的第一电流检测器；

与中性线相关联的第二电流检测器；

电压检测器，其检测有效线与中性线之间的电压；以及

有效线中的接触器开关。

利用这样的系统，能简单和容易地检测诸如极性反转之类的状况。在有效线中的接触器开关断开的情况下，中性线上检测到的任何电流都表明存在极性反转。

优选地在中性线上提供第二接触器开关，以在检测到极性反转时能将中性线从供电断开。有效线与中性线中的任一个或两个中的接触器开关可由供电局控制。因此，如果在有效连接上的接触器断开的情况下在中性连接上检测到电流，则供电局可断开中性接触器开关。

本发明的系统还可检测其它故障，诸如中性线断线、用户接地连接断线、低压供电线路中有效线与中性线之间的短路、以及有效线与用户接地之间的短路。

因此，对于断线的中性线，有效线上的所有输入电流将通过用户的接地连接流出用户的设备。因此，无电流流过用户的中性线，因而该中性线上的电流检测器将显示零电流。

同样，通过测量有效线与中性线上的电流可检测断线的用户接地。在正常极性期间，中性电流将始终小于有效线上的电流，这是因为小百分比的电流会通过具有5到70欧姆之间的电阻的用户接地返回。因此，如果有效和中性电流相等，则这意味着接地中断，需要进一步作调查。

本发明的系统还可检测其它故障状况。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于检测与对用户的交流供电相关联的一个或一个以上的预定故障状况的方法，该供电具有有效线和中性线，中性线接地，该方法包括以下步骤：

提供与有效线相关联的第一电流检测器；

提供与中性线相关联的第二电流检测器；

提供电压检测器，以检测有效线与中性线之间的电压；

检查中性电流对有效电流的电流比，藉此该电流比指示预定的故障状况。