一種路燈系統(tǒng)監(jiān)控及安全保護(hù)裝置及路燈系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供一種路燈系統(tǒng)監(jiān)控及安全保護(hù)裝置，包括第一檢測(cè)模塊、第二檢測(cè)模塊、第三檢測(cè)模塊、第四檢測(cè)模塊、第五檢測(cè)模塊、第一開(kāi)關(guān)模塊、第二開(kāi)關(guān)模塊和控制模塊。本實(shí)用新型無(wú)需安裝漏保裝置，也無(wú)需人工檢查和恢復(fù)，且盡可能減少了停電范圍，大大提升了路燈安全保護(hù)性能，節(jié)省了成本。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種路燈系統(tǒng)監(jiān)控及安全保護(hù)裝置及路燈系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及一種路燈系統(tǒng)監(jiān)控及安全保護(hù)裝置及路燈系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市建設(shè)的步伐迅速擴(kuò)展，路燈監(jiān)控及漏電安全保護(hù)問(wèn)題日顯突出，各地頻頻發(fā)生因路燈漏電而造成人員傷亡的事故。雖然相關(guān)規(guī)程對(duì)路燈線路保護(hù)安裝漏保裝置有一些規(guī)定，但是在實(shí)際工作中難以落實(shí)，往往是出了一起人身傷亡事故后，開(kāi)始強(qiáng)調(diào)安裝漏保裝置，但最終因?yàn)椴荒軡M(mǎn)足路燈運(yùn)行可靠性而不得不又將漏保裝置退出或者拆除，到目前為止還沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)哪個(gè)城市路燈漏保裝置能夠可靠運(yùn)行的，沒(méi)有合理的路燈保護(hù)方案是一個(gè)主要原因。一般路燈保護(hù)就是使用熔斷器或C型單極空氣開(kāi)關(guān)進(jìn)行線路保護(hù)。行業(yè)規(guī)范要求“采用熔斷器作保護(hù)裝置時(shí)，單相短路電流不應(yīng)小于熔斷器熔體額定電流的4倍”，而C型單極空氣開(kāi)關(guān)的動(dòng)作值是5?10倍的額定值，要提供如此大的短路電流，就必須縮短路燈線路的供電半徑，而這勢(shì)必要增加路燈變的配置成本和路燈變安裝的征地成本。所以現(xiàn)在路燈所配置的保護(hù)一般來(lái)說(shuō)都無(wú)法滿(mǎn)足線路末端單相接地短路的要求，而設(shè)計(jì)單位為了彌補(bǔ)其保護(hù)的不足，往往就配置30mA的漏保裝置，在實(shí)際工作中根本無(wú)法運(yùn)行，最終不得不退出或拆除。這樣就出現(xiàn)一個(gè)惡性循環(huán)，不安裝漏保裝置，但一次保護(hù)不能滿(mǎn)足規(guī)范要求，發(fā)生人身傷亡事故后，開(kāi)始重視安全，安裝漏保裝置，但馬上發(fā)現(xiàn)不能滿(mǎn)足路燈可靠性運(yùn)行要求，一場(chǎng)大雨，全市路燈照明一片漆黑，漏保裝置不得不退出運(yùn)行，于是又回到原始狀態(tài)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，路燈保護(hù)裝置中通常使用剩余電流斷路器，一旦發(fā)現(xiàn)單相短路，就會(huì)斷開(kāi)整個(gè)供電支路的電源，停電范圍較大，而剩余電流斷路器占用空間大，且動(dòng)作后人工檢查恢復(fù)的工作量大，另一方面，通常使用一次回路熔斷器、B型單極空氣開(kāi)關(guān)或塑殼式空氣開(kāi)關(guān)等電氣元件來(lái)控制供電支路的通斷，但由于電氣元件個(gè)體差異大，不能滿(mǎn)足精確動(dòng)作的要求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種無(wú)需安裝漏保裝置的路燈系統(tǒng)監(jiān)控及安全保護(hù)裝置，能夠準(zhǔn)確定位故障具體位置，并斷開(kāi)相應(yīng)的故障相的電源，盡可能減少停電范圍和人工檢查恢復(fù)成本。
[0005]本實(shí)用新型的另一目的是提供一種路燈系統(tǒng)。
[0006]本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0007]—種路燈系統(tǒng)監(jiān)控及安全保護(hù)裝置，所述路燈系統(tǒng)包括多個(gè)路燈和用于對(duì)多個(gè)路燈供電的供電系統(tǒng)，所述供電系統(tǒng)具有從三相供電主線引出的多個(gè)三相供電支路、將每個(gè)三相供電支路引至對(duì)應(yīng)路燈處的三相電纜和連接在三相電纜相線與零線之間的光源電路，本裝置包括用于檢測(cè)三相供電支路零序電流的第一檢測(cè)模塊、用于檢測(cè)燈桿進(jìn)線側(cè)三相電纜零序電流的第二檢測(cè)模塊、用于檢測(cè)光源電路零序電流的第三檢測(cè)模塊、用于檢測(cè)三相供電支路各相線及光源電路絕緣電阻的第四檢測(cè)模塊、設(shè)置在三相供電支路上用于控制三相供電支路各相線通斷的第一開(kāi)關(guān)模塊、設(shè)置在光源電路上用于控制光源電路通斷的第二開(kāi)關(guān)模塊、分別與第一至第四檢測(cè)模塊、第一、第二開(kāi)關(guān)模塊通信連接的控制模塊，控制模塊根據(jù)第一至第三檢測(cè)模塊反饋的零序電流數(shù)據(jù)定位漏電故障發(fā)生位置，當(dāng)三相供電支路或者三相電纜發(fā)生漏電故障時(shí)，控制模塊控制第一開(kāi)關(guān)模塊斷開(kāi)故障的三相供電支路或者三相電纜，第四檢測(cè)模塊檢測(cè)斷開(kāi)的三相供電支路或者三相電纜各相線的絕緣電阻，控制模塊判定絕緣電阻最小的相線為故障相線并控制第一開(kāi)關(guān)模塊接通非故障相線，當(dāng)光源電路發(fā)生漏電故障時(shí)，控制模塊控制第二開(kāi)關(guān)模塊斷開(kāi)故障的光源電路。
[0008]進(jìn)一步的，還包括與所述控制模塊連接用于檢測(cè)三相供電支路各相線電流的第五檢測(cè)模塊，所述控制模塊根據(jù)第五檢測(cè)模塊反饋的各相線電流定位過(guò)流故障的相線，并控制第一開(kāi)關(guān)模塊斷開(kāi)該過(guò)流故障相線。
[0009]進(jìn)一步的，所述控制模塊包括第一控制單元、第二控制單元和第三控制單元，第一控制單元分別與所述第一開(kāi)關(guān)模塊、第一檢測(cè)模塊和第四檢測(cè)模塊通信連接，第二控制單元分別與所述第二開(kāi)關(guān)模塊、第二檢測(cè)模塊和第三檢測(cè)模塊通信連接，第三控制單元分別與所述第一開(kāi)關(guān)模塊、第五檢測(cè)模塊、第一控制單元和第二控制單元通信連接，第三控制單元與監(jiān)控后臺(tái)通信連接。
[0010]進(jìn)一步的，所述第一檢測(cè)模塊包括設(shè)置在所述三相供電支路上的第一零序電流互感器。
[0011 ]進(jìn)一步的，所述第二檢測(cè)模塊包括設(shè)置在所述路燈進(jìn)線側(cè)三相電纜的第二零序電流互感器。
[0012]進(jìn)一步的，所述第三檢測(cè)模塊包括設(shè)置在所述光源電路上的零序電流互感器。
[0013]進(jìn)一步的，所述第五檢測(cè)模塊包括分別設(shè)置在所述三相供電支路各相線上的電流互感器。
[0014]進(jìn)一步的，所述第一控制單元為漏電保護(hù)器。
[0015]進(jìn)一步的，所述第二控制單元為單燈控制器。
[0016]本實(shí)用新型還通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0017]—種路燈系統(tǒng)，包括如上所述的路燈系統(tǒng)監(jiān)控及安全保護(hù)裝置。
[0018]本實(shí)用新型具有如下有益效果:
[0019]1、本實(shí)用新型通過(guò)檢測(cè)三相供電支路、三相電纜和光源電路的零序電流，能夠快速準(zhǔn)確定位并及時(shí)斷開(kāi)漏電故障的相線，減少停電范圍，無(wú)需安裝漏保裝置、無(wú)需人工檢測(cè)確定漏電故障點(diǎn)、降低路燈系統(tǒng)維護(hù)的人工成本和時(shí)間成本。
[0020]2、本實(shí)用新型通過(guò)檢測(cè)三相供電支路各相的電流，能夠快速準(zhǔn)確定位過(guò)流故障發(fā)生點(diǎn)，并及時(shí)斷開(kāi)三相供電支路的過(guò)流故障相，無(wú)需人工檢測(cè)確定過(guò)流故障點(diǎn)、降低路燈系統(tǒng)維護(hù)的人工成本和時(shí)間成本。
【附圖說(shuō)明】

[0021 ]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0022]圖1為本實(shí)用新型的原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]如圖1所示，路燈系統(tǒng)包括多個(gè)路燈和用于對(duì)多個(gè)路燈供電的供電系統(tǒng)，供電系統(tǒng)具有從三相供電主線I引出的多個(gè)三相供電支路2、將每個(gè)三相供電支路2引至對(duì)應(yīng)路燈處的三相電纜3和連接在三相電纜3相線與零線之間的光源電路4，每個(gè)三相供電支路2通過(guò)三相電纜3可為多個(gè)光源電路4供電，每個(gè)光源電路4為一個(gè)路燈燈具供電，本實(shí)施例的路燈燈具為兩個(gè)，分別用于主車(chē)道和輔車(chē)道的照明，用于輔車(chē)道照明的路燈燈具接在三相電纜3的V相和N相之間，用于主車(chē)道照明的路燈燈具接在U相與N相或者W相與N相之間，相鄰兩個(gè)用于主車(chē)道照明的路燈燈具的燈桿輪流接在U、W相上。
[0024]本實(shí)用新型的路燈系統(tǒng)監(jiān)控及安全保護(hù)裝置包括用于檢測(cè)三相供電支路2零序電流的第一檢測(cè)模塊21、用于檢測(cè)三相供電支路2各相線電流的第五檢測(cè)模塊22、用于檢測(cè)燈桿進(jìn)線側(cè)三相電纜3零序電流的第二檢測(cè)模塊31、用于檢測(cè)光源電路4零序電流的第三檢測(cè)模塊41、用于檢測(cè)三相供電支路2各相及光源電路4絕緣電阻的第四檢測(cè)模塊、設(shè)置在三相供電支路2上用于控制三相供電支路2各相線通斷的第一開(kāi)關(guān)模塊23、設(shè)置在光源電路4上用于控制光源電路4通斷的第二開(kāi)關(guān)模塊42和控制模塊，控制模塊包括第一控制單元51、第二控制單元52和第三控制單元53，第一控制單元51分別與第一開(kāi)關(guān)模塊23、第一檢測(cè)模塊21和第四檢測(cè)模塊通信連接，第二控制單元52分別與第二開(kāi)關(guān)模塊42、第二檢測(cè)模塊31和第三檢測(cè)模塊41通信連接，第三控制單元53分別與第一開(kāi)關(guān)模塊23、第五檢測(cè)模塊22、第一控制單元51和第二控制單元52通信連接，其中，第三控制單元53通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)和第二控制單元52通信連接，第一檢測(cè)模塊21包括設(shè)置在三相供電支路2上的第一零序電流互感器TAl，三相供電支路2的U、V、W、N相均穿過(guò)第一零序電流互感器TAl，第二檢測(cè)模塊31包括設(shè)置在路燈進(jìn)線側(cè)三相電纜3上的第二零序互感器TA2，三相電纜3的U、V、W、N相均穿過(guò)第二零序電流互感器TA2，第三檢測(cè)模塊41包括設(shè)置在光源電路4上的第四零序電流互感器TA3，光源電路4的相線和零線均穿過(guò)第四零序電流互感器TA3，第五檢測(cè)模塊22包括分別設(shè)置在三相供電支路2各相線上的電流互感器TA，第一控制單元51為漏電保護(hù)器，第二控制單元52為單燈控制器，第三控制單元53通過(guò)第二控制單元52控制第二開(kāi)關(guān)模塊42動(dòng)作，第一開(kāi)關(guān)模塊23包括分別設(shè)置在三相供電支路2各相線上的單極真空接觸器KM，第二開(kāi)關(guān)模塊42包括與光源電路4連接的單燈控制器的繼電器。
[0025]本實(shí)用新型工作原理如下:
[0026]第一控制單元51和第二控制單元52的動(dòng)作閾值及時(shí)限相配合，第一控制單元51的動(dòng)作閾值設(shè)置為300mA，動(dòng)作時(shí)限為ls，第二控制單元52的動(dòng)作閾值設(shè)置為30mA，動(dòng)作時(shí)限為0.5s，第一控制單元51的動(dòng)作時(shí)限大于第二控制單元52的動(dòng)作時(shí)限，能夠更好地避過(guò)某些造成誤判斷的干擾因素。
[0027]當(dāng)?shù)谝粰z測(cè)模塊21檢測(cè)到零序電流且第二檢測(cè)模塊31和第三檢測(cè)模塊41均未檢測(cè)到零序電流時(shí)，且當(dāng)零序電流值大于300mA時(shí)，第三控制單元53可定位漏電故障發(fā)生在三相供電支路2，第一控制單元51控制故障三相供電支路2的U、V、W三相線上的單極真空接觸器KM斷開(kāi)，然后第四檢測(cè)模塊檢測(cè)斷開(kāi)后的U、V、W三相線的絕緣電阻值，第一控制單元51比較三相線的絕緣電阻值的大小，判定絕緣電阻值最小的相線為漏電故障相線，其他兩相線為非故障相線，并控制非故障相線上的單極真空接觸器KM重新閉合，恢復(fù)非故障相線的供電；
[0028]當(dāng)?shù)谝粰z測(cè)模塊21和第二檢測(cè)模塊31均檢測(cè)到零序電流且第三檢測(cè)模塊41未檢測(cè)到零序電流時(shí)，且當(dāng)?shù)谝粰z測(cè)模塊21檢測(cè)到的零序電流值大于300mA時(shí)，第三控制單元53可定位漏電故障發(fā)生在三相電纜3，第一控制單元51控制故障三相供電支路2的U、V、W三相線上的單極真空接觸器KM斷開(kāi)，然后第四檢測(cè)模塊檢測(cè)斷開(kāi)后的U、V、W三相線的絕緣電阻值，第一控制單元51比較三相線的絕緣電阻值的大小，判定絕緣電阻值最小的相線為漏電故障相線，其他兩相線為非故障相線，并控制非故障相線上的單極真空接觸器KM重新閉合，恢復(fù)非故障相線的供電；
[0029]當(dāng)?shù)谝粰z測(cè)模塊21、第二檢測(cè)模塊31和第三檢測(cè)模塊41均檢測(cè)到零序電流值時(shí)，第三控制單元53根據(jù)第二檢測(cè)模塊31反饋的零序電流可定位出漏電故障發(fā)成在哪兩根燈桿之間，再根據(jù)第三檢測(cè)模塊41反饋的零序電流可定位漏電故障發(fā)生的光源電路4，當(dāng)?shù)谌龣z測(cè)模塊41檢測(cè)到的零序電流值大于30mA時(shí)，第二控制單元52控制故障光源電路4上的繼電器斷開(kāi);在漏電故障未消失前，第一檢測(cè)模塊21檢測(cè)到的零序電流值反饋至第一控制單元51，但第一控制單元51的動(dòng)作閾值更大、動(dòng)作時(shí)限更長(zhǎng)，在其還未向第一開(kāi)關(guān)模塊23發(fā)出斷開(kāi)指令前漏電故障便已清除，此時(shí)第一檢測(cè)模塊21和第二檢測(cè)模塊31檢測(cè)到的零序電流均為O，第一控制單元51無(wú)需再動(dòng)作；
[0030]第三控制單元53可根據(jù)第五檢測(cè)模塊22反饋的各相線電流數(shù)據(jù)判斷相電流是否過(guò)流，當(dāng)某一相電流超過(guò)設(shè)定值即過(guò)流時(shí)，第三控制單元53控制第一開(kāi)關(guān)模塊23斷開(kāi)該相線；
[0031]當(dāng)整個(gè)供電系統(tǒng)因絕緣電阻未達(dá)到設(shè)定值而無(wú)法恢復(fù)供電時(shí)，第一控制單元51控制第四檢測(cè)模塊每隔10分鐘檢測(cè)一次電纜絕緣電阻，當(dāng)某相的電纜絕緣電阻恢復(fù)到設(shè)定值后，第一控制單元51控制該相上的單極真空接觸器KM閉合。
[0032]第一控制單元51和第二控制單元52的零序電流數(shù)據(jù)、故障位置等相關(guān)信息均反饋至第三控制單元53，第三控制單元53將這些信息發(fā)送至后臺(tái)監(jiān)控設(shè)備，其中第二控制單元52與第三控制單元53通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)通信連接。
[0033]以上所述，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，故不能以此限定本實(shí)用新型實(shí)施的范圍，即依本實(shí)用新型申請(qǐng)專(zhuān)利范圍及說(shuō)明書(shū)內(nèi)容所作的等效變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本實(shí)用新型專(zhuān)利涵蓋的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種路燈系統(tǒng)監(jiān)控及安全保護(hù)裝置，所述路燈系統(tǒng)包括多個(gè)路燈和用于對(duì)多個(gè)路燈供電的供電系統(tǒng)，所述供電系統(tǒng)具有從三相供電主線引出的多個(gè)三相供電支路、將每個(gè)三相供電支路引至對(duì)應(yīng)路燈處的三相電纜和連接在三相電纜相線與零線之間的光源電路，其特征在于:包括用于檢測(cè)三相供電支路零序電流的第一檢測(cè)模塊、用于檢測(cè)燈桿進(jìn)線側(cè)三相電纜零序電流的第二檢測(cè)模塊、用于檢測(cè)光源電路零序電流的第三檢測(cè)模塊、用于檢測(cè)三相供電支路各相線及光源電路絕緣電阻的第四檢測(cè)模塊、設(shè)置在三相供電支路上用于控制三相供電支路各相線通斷的第一開(kāi)關(guān)模塊、設(shè)置在光源電路上用于控制光源電路通斷的第二開(kāi)關(guān)模塊、分別與第一至第四檢測(cè)模塊、第一、第二開(kāi)關(guān)模塊通信連接的控制模塊，控制模塊根據(jù)第一至第三檢測(cè)模塊反饋的零序電流數(shù)據(jù)定位漏電故障發(fā)生位置，當(dāng)三相供電支路或者三相電纜發(fā)生漏電故障時(shí)，控制模塊控制第一開(kāi)關(guān)模塊斷開(kāi)故障的三相供電支路或者三相電纜，第四檢測(cè)模塊檢測(cè)斷開(kāi)的三相供電支路或者三相電纜各相線的絕緣電阻，控制模塊判定絕緣電阻最小的相線為故障相線并控制第一開(kāi)關(guān)模塊接通非故障相線，當(dāng)光源電路發(fā)生漏電故障時(shí)，控制模塊控制第二開(kāi)關(guān)模塊斷開(kāi)故障的光源電路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種路燈系統(tǒng)監(jiān)控及安全保護(hù)裝置，其特征在于:還包括與所述控制模塊連接用于檢測(cè)三相供電支路各相線電流的第五檢測(cè)模塊，所述控制模塊根據(jù)第五檢測(cè)模塊反饋的各相線電流定位過(guò)流故障的相線，并控制第一開(kāi)關(guān)模塊斷開(kāi)該過(guò)流故障相線。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種路燈系統(tǒng)監(jiān)控及安全保護(hù)裝置，其特征在于:所述控制模塊包括第一控制單元、第二控制單元和第三控制單元，第一控制單元分別與所述第一開(kāi)關(guān)模塊、第一檢測(cè)模塊和第四檢測(cè)模塊通信連接，第二控制單元分別與所述第二開(kāi)關(guān)模塊、第二檢測(cè)模塊和第三檢測(cè)模塊通信連接，第三控制單元分別與所述第一開(kāi)關(guān)模塊、第五檢測(cè)模塊、第一控制單元和第二控制單元通信連接，第三控制單元與監(jiān)控后臺(tái)通信連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種路燈系統(tǒng)監(jiān)控及安全保護(hù)裝置，其特征在于:所述第一檢測(cè)模塊包括設(shè)置在所述三相供電支路上的第一零序電流互感器。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種路燈系統(tǒng)監(jiān)控及安全保護(hù)裝置，其特征在于:所述第二檢測(cè)模塊包括設(shè)置在所述路燈進(jìn)線側(cè)三相電纜的第二零序電流互感器。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種路燈系統(tǒng)監(jiān)控及安全保護(hù)裝置，其特征在于:所述第三檢測(cè)模塊包括設(shè)置在所述光源電路上的零序電流互感器。7.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種路燈系統(tǒng)監(jiān)控及安全保護(hù)裝置，其特征在于:所述第五檢測(cè)模塊包括分別設(shè)置在所述三相供電支路各相線上的電流互感器。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種路燈系統(tǒng)監(jiān)控及安全保護(hù)裝置，其特征在于:所述第一控制單元為漏電保護(hù)器。9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種路燈系統(tǒng)監(jiān)控及安全保護(hù)裝置，其特征在于:所述第二控制單元為單燈控制器。10.—種路燈系統(tǒng)，其特征在于:包括如權(quán)利要求1-9任一所述的路燈系統(tǒng)監(jiān)控及安全保護(hù)裝置。
【文檔編號(hào)】H02H7/26GK205693963SQ201620640470
【公開(kāi)日】2016年11月16日
【申請(qǐng)日】2016年6月24日 公開(kāi)號(hào)201620640470.9, CN 201620640470, CN 205693963 U, CN 205693963U, CN-U-205693963, CN201620640470, CN201620640470.9, CN205693963 U, CN205693963U
【發(fā)明人】許偉民, 方興, 李尚鴻, 傅春紅, 陳永往, 曾建忠, 張福昇, 陳凌峰, 陳金頂, 黃超武
【申請(qǐng)人】國(guó)網(wǎng)福建晉江市供電有限公司, 晉江市益眾照明發(fā)展有限公司