[发明专利]一种直流系统漏电保护装置及保护方法

说明书

本发明公开了一种直流系统漏电保护装置及保护方法，装置包括绝缘监测装置、交变信号发生电路、直流漏电保护执行装置和直流断路器，绝缘监测装置和交变信号发生电路设置在直流系统的正负母线之间，并接地，每条直流支路上均设有直流漏电保护执行装置和直流断路器，当绝缘检测装置检测到特定母线绝缘下降时，绝缘检测装置退出运行，并投入交变信号发生电路，向发生绝缘下降的母线注入交变或脉动信号，当直流漏电保护执行装置所在直流支路产生接地点时，交变或脉动信号会通过接地点与交变信号发生电路形成回路，直流漏电保护执行装置采集到交变或脉动信号后，驱动直流断路器跳闸。本发明将漏电检测和保护集于一体，降低了系统配置的复杂度和成本。

技术领域

本发明涉及直流系统保护技术，具体涉及一种直流系统漏电保护装置及保护方法。

背景技术

直流系统的应用日益广泛，但在应用过程中，直流系统的绝缘监测与漏电流保护仍有待开发出更加经济、高效的技术方案。

以绝缘下降定位与漏电流保护为例，传统方案通过绝缘检测装置配合漏电流传感器进行检测定位：绝缘检测装置首先判断出绝缘下降，之后采集故障支路的漏电流传感器的不平衡电流信号实现故障定位；但漏电流传感器存在价格高、无法执行保护动作等问题；传统的交流漏电保护装置又无法直接应用到直流系统中，因而需要一种适用于直流系统的漏电保护方法及相应的漏电保护执行装置。

发明内容

发明目的：本发明的一个目的是提供一种直流系统漏电保护装置，用以实现包括IT系统在内的低压直流系统绝缘下降或漏电流故障的检测与保护。

本发明的另一个目的是提供一种直流系统漏电保护方法。

技术方案：本发明的一种直流系统漏电保护装置，包括绝缘监测装置、交变信号发生电路、直流漏电保护执行装置和直流断路器，绝缘监测装置和交变信号发生电路设置在直流系统的正负母线之间，并接地，每条直流支路上均设置有直流漏电保护执行装置和直流断路器，当绝缘检测装置检测到正母线或负母线绝缘下降时，绝缘检测装置退出运行，并投入交变信号发生电路，交变信号发生电路向发生绝缘下降的母线注入交变或脉动信号，当直流漏电保护执行装置所在直流支路产生接地点时，交变或脉动信号会通过接地点与交变信号发生电路形成回路，直流漏电保护执行装置采集到交变或脉动信号后，驱动直流断路器跳闸。

优选的，直流漏电保护执行装置包括控制器、零序电流互感器ZCT、脱扣线圈L、可调电阻R、晶闸管Q以及电阻R_L，零序电流互感器ZCT的一次线圈N1与直流正母线和负母线连接，二次线圈N2与控制器连接，脱扣线圈L一端经过晶闸管Q、电阻R_L后与直流支路的负极连接，另一端与直流支路的正极连接，可调电阻R两端分别与直流支路正极和负极连接，可调电阻R用于调节脱扣线圈L的电势；晶闸管控制极与控制器连接；零序电流互感器ZCT采集到所在直流支路的交变信号后，二次线圈N2产生感应电动势，驱动所在直流支路上的直流断路器跳闸。

优选的，直流漏电保护执行装置还包括测试电路，测试电路包括测试线圈N0、测试按钮K0和压敏电阻R0，测试线圈N0缠绕在零序电流互感器ZCT的铁心上，其两端分别通过压敏电阻R0和测试按钮K0与直流支路正极和负极连接。

优选的，交变信号发生电路包括放大器、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第一稳压管D1和第二稳压管D2，其中，第一电阻R1与第一电容C1并列，且一端接地，另一端与放大器的正输入端连接，第二电容C2的一端与放大器正极连接，另一端串联第二电阻R2后与放大器输出端连接，第三电阻R3一端接地，另一端与放大器负极连接，第一稳压管D1和第二稳压管D2并联后与第五电阻R5串联，然后再与第四电阻R4并联，第四电阻R4并联在放大器负极和输出端之间；第三电容C3串联在放大器输出端，并在第四电阻R4和第二电阻R2与放大器输出端的连接点之外。