[发明专利]一种适用于动物触电的物理实验平台及触电阻抗建模方法

说明书

本发明提供一种适用于动物触电的物理实验平台及触电阻抗建模方法；平台包括依次串联的实验电源、互感器组件及负载；互感器组件上依次连接有故障录波器及分析处理单元；互感器组件与负载之间连接有阻抗组件。方法包括搭建动物触电物理实验平台并进行动物触电试验，获取动物触电电压电流实验数据；得到触电信息、动物触电总阻抗及相角期望值；求取皮肤电阻和皮肤电容；搭建动物触电物理实验平台数字模型，得到动物触电阻抗最终模型。本发明提出的平台及方法能够准确且有效地识别动物触电信息；有效避免了因剩余电流减少而导致剩余电流保护装置失效拒动的问题；提高剩余电流保护装置动作的可靠性和准确性；进而提升了农网供电安全保障能力。

技术领域

本发明涉及配电网安全保护领域，具体涉及一种适用于动物触电的物理实验平台及触电阻抗建模方法。

背景技术

电击事故是较为常见的恶性事故，其特征是突发性大，人员伤亡率大。鉴于目前运行的剩余电流保护装置，就动作特性而言，大多都无法真正辨识人体触电支路的汲出电流信号，常常出现大负荷时合不上闸、无法正确投运(此时的工频泄漏电流值已接近或超过整定值)；或在潮湿天气条件下，因电气回路绝缘水平显著降低，导致对地泄漏电流增大，造成因正常运行或扰动时的泄漏电流水平接近或超过动作边界而误动作；另外，在一定条件下，动物体触电或设备故障漏电不一定使剩余电流增加，反而会导致剩余电流减少，因此可能造成剩余电流保护装置失效拒动。

目前，为了解决剩余电流保护装置动作的灵敏性及误动作问题，国内外专家对剩余电流保护装置的硬件材料及控制电路进行了不断的改进，如检测装置结构的改进、传感元件材料的更新、零序电流互感器性能的提高等，但没有研究动物触电信息提取的问题，仍然建立在检测剩余电流大小的判据基础进行研究，也就没有从根本上解决触电电流与剩余电流保护装置间的直接关系。

发明内容

有鉴于此，本发明提供的一种适用于动物触电的物理实验平台及触电阻抗建模方法，该平台及方法能够准确且有效地识别动物触电信息；有效避免了因剩余电流减少而导致剩余电流保护装置失效拒动的问题；提高剩余电流保护装置动作的可靠性和准确性；进而提升了农网供电安全保障能力。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种适用于动物触电的物理实验平台，所述平台包括依次串联的实验电源、互感器组件及负载；

所述互感器组件上依次连接有故障录波器及分析处理单元；

所述互感器组件与所述负载之间连接有阻抗组件。

优选的，所述阻抗组件包括并联的触电支路、线路对地分布阻抗及用户对地泄漏阻抗；

所述触电支路、线路对地分布阻抗及用户对地泄漏阻抗的一端依次连接在所述互感器组件与所述负载之间；

所述触电支路、线路对地分布阻抗及用户对地泄漏阻抗的另一端均接地。

优选的，所述实验电源包括三相电源及连接至所述三相电源的调压器。

优选的，所述互感器组件包括电压互感器和电流互感器，且所述电压互感器和电流互感器均安装在所述调压器的电流出口侧。

优选的，所述负载为实验箱灯泡负载；作为线路对地的绝缘阻抗的所述实验箱灯泡负载包括并联的大电阻和电容。

优选的，所述触电支路包括串联的大电阻和生物体；所述分析处理单元为安装在计算机中的分析处理程序。

一种适用于动物触电阻抗建模方法，所述方法包括如下步骤：

步骤1.搭建动物触电物理实验平台并进行动物触电试验，获取动物触电电压电流实验数据；

步骤2.进行触电信号滤波及傅里叶分解，提取50Hz电压电流幅值和相位，得到触电信息；