[實(shí)用新型]零線(xiàn)斷線(xiàn)檢測(cè)控制器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420533748.3
• 申請(qǐng)日: 2014-09-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204214977U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王曉川;馮德倫;李博;葉笛;楊孟;魏林;王尉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;國(guó)網(wǎng)重慶市電力公司南岸供電分公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01R31/02
• 分類(lèi)號(hào): G01R31/02;G01R19/25
• 代理公司: 重慶中之信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 50213
• 代理人: 張景根

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于低壓配電網(wǎng)領(lǐng)域，具體涉及一種配電網(wǎng)運(yùn)行中零線(xiàn)斷線(xiàn)檢測(cè)控制裝置。

背景技術(shù)

進(jìn)入二十一世紀(jì)以來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，家用電器設(shè)備大量普及，用電負(fù)荷不斷增加，在配電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，由于熱效應(yīng)、機(jī)械力、接頭氧化、外力刮擦、不法分子偷盜、建筑野蠻施工等內(nèi)外因素影響，不時(shí)發(fā)生零線(xiàn)斷路故障。零線(xiàn)斷線(xiàn)故障一旦發(fā)生，影響的面非常廣，一方面既給用戶(hù)的生產(chǎn)和生活帶來(lái)了很大的不便，另一方面又給供電企業(yè)帶來(lái)諸如企業(yè)形象受損，電力資費(fèi)難收，并要承擔(dān)巨額賠償?shù)榷嘀負(fù)p失，有些地方甚至導(dǎo)致供電企業(yè)和用戶(hù)關(guān)系緊張，社會(huì)不穩(wěn)定因素增加，嚴(yán)重?fù)p害了民企之間的良好合作關(guān)系。

眾所周知，我國(guó)現(xiàn)行的低壓配電網(wǎng)大多采用三相四線(xiàn)制進(jìn)行輸電，對(duì)于接入居民樓宇的大多采用三相負(fù)載平均分配的方法，在理想的三相平衡的情況下，各相電壓大致相同，相位相差120度，具體請(qǐng)參考圖1所示。

但是，本實(shí)用新型的發(fā)明人經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，在大多數(shù)時(shí)候，單相負(fù)載無(wú)法做到平衡分配，如果不考慮零線(xiàn)，那么其矢量圖如圖2所示（假定A相電流過(guò)載，電壓拉低），由此可以看出，負(fù)載較小的相往往會(huì)獲得更高的電壓，如果電壓變化比較大，這個(gè)電壓往往會(huì)導(dǎo)致用電器的損壞，而這是我們不希望遇到的；但此時(shí)如果零線(xiàn)是可靠接入的，不平衡的電流盡可能通過(guò)零線(xiàn)接入大地，相當(dāng)于用戶(hù)端的零線(xiàn)也出現(xiàn)了電壓，那么其矢量圖如圖3所示，通過(guò)該矢量圖可以得出，雖然此時(shí)電壓相對(duì)于變壓器接地端電壓有所不同，但觀察用戶(hù)端，其電壓是基本平衡的。由此可見(jiàn)，在三相不平衡的情況下，零線(xiàn)的接入情況顯得尤為重要。

綜上所述，零線(xiàn)在三相不平衡情況下起著非常重要的作用，而如何例行監(jiān)測(cè)零線(xiàn)的可靠連接尤為重要，如果能檢測(cè)到零線(xiàn)回路中有電流流過(guò)必定能判斷零線(xiàn)可靠連接，電流感應(yīng)器就能準(zhǔn)確的檢測(cè)出零線(xiàn)的電流。然而檢測(cè)不到電流并不表示零線(xiàn)一定斷線(xiàn)，根據(jù)前面的分析可知，一旦三相相對(duì)平衡，用戶(hù)端零線(xiàn)回路矢量為0，此時(shí)零線(xiàn)也是沒(méi)有電流的，但由于此時(shí)三相平衡，雖然零線(xiàn)斷線(xiàn)，也不會(huì)由于偏壓導(dǎo)致電器燒壞。因此，只剩如何在三相不平衡的情況下有效檢測(cè)零線(xiàn)電流并準(zhǔn)確判斷零線(xiàn)情況，做出相應(yīng)的保護(hù)措施，成為目前亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的如何在三相不平衡的情況下有效檢測(cè)零線(xiàn)電流并準(zhǔn)確判斷零線(xiàn)情況，做出相應(yīng)保護(hù)措施的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種新型的零線(xiàn)斷線(xiàn)檢測(cè)控制裝置。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種零線(xiàn)斷線(xiàn)檢測(cè)控制裝置，包括信號(hào)采集單元、中央處理單元、輸出控制單元和電源單元；其中，

所述信號(hào)采集單元，對(duì)零線(xiàn)電流和三相相電壓進(jìn)行采集；

所述中央處理單元，對(duì)采集的所述零線(xiàn)電流和三相相電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換計(jì)算，以判斷零線(xiàn)電流和三相電壓不平衡狀態(tài)是否符合預(yù)設(shè)零線(xiàn)斷線(xiàn)的電氣特征，如果為是則所述中央處理單元將輸出一觸發(fā)信號(hào)；

所述輸出控制單元，接收所述中央處理單元輸出的觸發(fā)信號(hào)并產(chǎn)生一控制信號(hào)，以觸發(fā)用戶(hù)端負(fù)載連接的開(kāi)關(guān)自動(dòng)跳閘；

所述電源單元，給所述信號(hào)采集單元、中央處理單元和輸出控制單元提供恒定的工作電源。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型提供的零線(xiàn)斷線(xiàn)檢測(cè)控制裝置中，所述信號(hào)采集單元首先對(duì)零線(xiàn)電流和三相相電壓進(jìn)行采集，所述中央處理單元其次對(duì)采集的零線(xiàn)電流和三相相電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換計(jì)算，以判斷零線(xiàn)電流和三相電壓不平衡狀態(tài)是否符合預(yù)設(shè)零線(xiàn)斷線(xiàn)的電氣特征，如果符合則所述中央處理單元將輸出一觸發(fā)信號(hào)，所述輸出控制單元然后接收所述觸發(fā)信號(hào)并產(chǎn)生一控制信號(hào)，用于觸發(fā)用戶(hù)端負(fù)載連接的開(kāi)關(guān)自動(dòng)跳閘，由此實(shí)現(xiàn)在三相不平衡的情況下有效檢測(cè)零線(xiàn)電流準(zhǔn)確判斷零線(xiàn)情況，并做出相應(yīng)保護(hù)措施的技術(shù)效果。

進(jìn)一步，所述信號(hào)采集單元包括信號(hào)檢測(cè)模塊和信號(hào)處理模塊，所述信號(hào)檢測(cè)模塊包括電流檢測(cè)模塊和電壓檢測(cè)模塊，所述信號(hào)處理模塊包括電流放大模塊和電壓取樣模塊；其中，

所述電流檢測(cè)模塊，對(duì)所述零線(xiàn)的電流信號(hào)進(jìn)行感應(yīng)檢測(cè)；

所述電壓檢測(cè)模塊，對(duì)所述三相電的相電壓信號(hào)進(jìn)行感應(yīng)檢測(cè)；

所述電流放大模塊，對(duì)感應(yīng)檢測(cè)的零線(xiàn)電流信號(hào)進(jìn)行放大整形；

所述電壓取樣模塊，對(duì)感應(yīng)檢測(cè)的三相電的相電壓信號(hào)進(jìn)行取樣。

進(jìn)一步，所述電流檢測(cè)模塊為電流傳感器，所述電壓檢測(cè)模塊為電壓互感器，由此具有精度高，隔離性和安全性好的特點(diǎn)，且接入后不影響原電路的正常性能。