[实用新型]一种直流系统级差保护及接地综合监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种直流系统的级差保护和接地漏电监测装置，尤其是一种适用于电力系统、铁路系统用直流220V或直流110V，电信系统用48V电源的级差保护及接地综合监测装置。

背景技术

在电力系统中，电力设备正常运行时，直流系统为断路器提供合闸电源，还为继电保护及自动装置、通讯设备等提供直流电源。在系统出现电路故障时，特别是交流电源中断情况下，直流系统必须为继电保护及自动装置、断路器的合跳闸、事故照明提供安全可靠的直流电源，是电力系统继电保护、自动装置和断路器上正确动作的基本保证。

在铁路系统中，信号设备、通信设备靠直流系统供电，特别为涉及到行车安全的一些重要信号设备提供后备电源，它的有无直接关系到行车的安全。

在电信系统中，直流系统是电信机房中通信设备装置的电源，在交流电消失时，直流系统必须为这些设备提供后备电源，保证通信正常和数据的保存，它的可靠性关系到电信系统的安全。

目前，直流系统回路一般都在2级以上，仍采用熔断器或直流微型断路器作为分级开关，过流或短路后的故障切除，由分级开关断开。由于熔断器存在的分散性和热脆性，微型断路器跳闸时间的不确定性，屡次发生属于末级的分级开关跳开，切除故障回路，但是分级开关动作时间长，没有动作，越级变成上级分级开关动作，甚至总直流开关动作，不能完成级差保护，造成直流供电电源消失，导致事故迅速蔓延扩大，造成电力系统灾难性的设备损坏和事故，铁路系统的停运，电信系统通信中断。

另外，直流系统的最初故障都是由直流系统接地开始，逐步扩大。但熔断器或直流微型断路器不能及时地发现直流系统接地，同样导致事故迅速蔓延扩大。

1、使用熔断器的缺限：熔断器采用热熔效应原理开断故障电流，但目前熔断器生产厂家较多，产品质量参差不齐，熔断片和零件材料的差异，并不能完全保证产品质量的同一性，所以即使同一厂家、同一型号的熔断器，其参数也有一定的分散性，每个熔断器的分断能力、安秒特性有一定的实际偏差，完成不了级差保护的功能，并且直流系统接地无法及时监测。

2、使用微型断路器的缺限：断路器采用磁效应与热效应相结合，同样存在安秒特性曲线不一致的问题；有的厂家只能实现直流正极或负极单侧保护；很多断路器在短路电流大到一定程度时，二者动作接近，会造成越级；即使同一生产厂家同厂、同型号、同批次生产的直流断路器，安秒特性也不一致，并且电流、时间级差很小；断路器的固有动作时间不一致，断路器铭牌上没有标出固有动作时间，无法保证上级断路器固有动作时间不小于下级固有动作时间；另外断路器的电流、时间级差无法设置；完成不了直流系统的级差保护和接地监测功能。

因此，设计一种具有级差保护和接地漏电监测功能的直流系统级差保护和接地漏电监测装置，是目前需要解决的技术问题.

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有级差保护和接地漏电监测功能的直流系统级差保护和接地漏电监测装置。

本发明解决其技术问题的技术方案是：

一种直流系统级差保护及接地综合监测装置，由断路器、正极霍尔电流传感器、负极霍尔漏电流传感器、霍尔漏电流传感器、MCU微控制器、继电器、电磁铁、485通讯、报警端口、故障指示灯、设定拨码装置、电源变换装置和法拉电容组成，直流系统的正极、负极一路经过断路器后，正极再穿过霍尔电流传感器、负极再穿过霍尔漏电流传感器后同时穿过霍尔漏电流传感器出去，直流系统正极、负极的另一路直接给电源变换装置供电，电源变换装置将高电压变换成低电压后经法拉电容给正极霍尔电流传感器、霍尔漏电流传感器、负极霍尔电流传感器、MCU微控制器、继电器、电磁铁、485通讯、报警端口、故障指示灯、设定拨码装置供电，正极霍尔电流传感器、负极霍尔漏电流传感器和霍尔漏电流传感器将检测到的信号传递给MCU微控制器，MCU微控制器进行计算、分析后将结果分别传递给485通讯、报警端口、故障指示灯、设定拨码装置和继电器，从而发出不同的指示信号或执行相应的动作，继电器的动作再进一步传递给电磁铁，由电磁铁控制断路器的动作。

本发明解决其技术问题的技术方案还可以是：

本发明所述的电源变换具有将直流220V、110V或48V同时转换为直流+12V、-12V、+5V的功能，所述的法拉电容(13)设置有直流+12V、-12V、+5V多个直流输出端口，电源变换装置和法拉电容能够同时给需要不同电压的MCU微控制器、继电器、电磁铁、485通讯、报警端口、故障指示灯、设定拨码装置和电源变换装置供电。