[发明专利]一种零地电阻监测装置及方法

说明书

本发明涉及用电安全技术领域，具体涉及一种零地电阻监测装置及方法。包括：储能元件、充电电路、放电电路、采样电路、整形滤波电路以及控制电路。通过充电电路对储能元件进行充电，利用整形滤波电路和控制电路对供电系统的过零时刻进行实时监测。当控制电路监测到零线与地线之间电压为零时，利用放电电路使储能元件进行放电，同时检测放电过程中储能元件两端的电压；以及采样电路在测量储能元件放电时放电回路中的电流值；最后再将所检测到的电压与电流值反馈给控制电路，并由控制电路根据所获得的电压和电流值计算出零线与地线之间的等效电阻值，实现对配电系统接地电阻进行在线测量和监控。

技术领域

本发明涉及用电安全技术领域，具体涉及一种零地电阻监测装置及方法。

背景技术

接地保护是确保用电安全的重要技术措施，通常在接地保护系统正常的情况下，即使电器漏电也不会发生意外触电事故，因为泄漏的危险电压会被接地线导入大地同时产生足够大的故障电流使得空气开关或漏电开关动自动切断电源，但实现这一目的的一个重要技术指标就是接地电阻值。

在实际应用中，保护接地的接地电阻可能会因为接地极的地质环境变化、接地线电气连接点氧化、接地线机械性故障等系列原因使其接地阻值变大，从而失去有效的保护作用从而引发触电和电气火灾事故。并且在现有技术中大部分接地电阻测量装置都须要在地面设置辅助电极或对闭合环路进行测量，而无法实现对配电系统接地电阻的在线测量和监控。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种零地电阻监测装置及方法，以解决现有技术中，无法实现对配电系统接地电阻进行在线测量和监控的问题。

根据第一方面，本发明提供了一种零地电阻监测装置，包括：

储能元件；

充电电路，与储能元件以及供电系统的零线和火线分别连接，用于形成利用供电系统对储能元件进行充电的回路；

放电电路，与储能元件以及供电系统的零线和地线分别连接，用于形成储能元件对供电系统的零线和地线进行放电的回路；

采样电路，与储能元件以及放电电路连接；用于测量储能元件放电时，放电回路中的电流值；

整形滤波电路，与控制电路以及供电系统的零线、火线和地线分别连接；用于滤除供电系统的干扰杂波使控制电路判断出供电系统的过零时刻；

控制电路，与整形滤波电路、采样电路、充电电路、放电电路及储能元件分别连接；用于控制充电电路和放电电路进行充放电切换和采集储能元件的电压以及采样电路在储能元件放电时的电压压降并根据电压压降计算放电电流，基于储能元件的电压和放电电流计算零线与地线之间的等效电阻值。

本发明实施例提供的零地电阻监测装置，通过充电电路对储能元件进行充电，利用整形滤波电路和控制电路对供电系统的过零时刻进行实时监测。当控制电路监测到零线与地线之间电压为零时，利用放电电路使储能元件进行放电，同时检测放电过程中储能元件两端的电压；以及采样电路在测量储能元件放电时放电回路中的电流值；最后再将所检测到的电压与电流值反馈给控制电路，并由控制电路根据所获得的电压和电流值计算出零线与地线之间的等效电阻值，实现对配电系统接地电阻进行在线测量和监控。

结合第一方面，在第一方面的第一实施方式中，充电电路，包括：

分压整流电路，与零线和地线以及第一开关器件分别连接；

第一开关器件的第一端连接分压整流电路的输出端，第一开关器件的第二端与储能元件的第一端连接，第一开关器件的第三端和第四端与控制电路连接；

其中，分压整流电路还包括：

第一电阻，第一电阻的第一端与火线连接，第一电阻的第二端与整流器件的第一端连接，整流器件的第二端与第二电阻的第一端和第一开关器件的第一端连接，第二电阻的第二端与零线连接。