零线断线检测控制器制造技术

一种零线断线检测控制装置，包括信号采集单元、中央处理单元、输出控制单元和电源单元；其中，所述信号采集单元，对零线电流和三相相电压进行采集；所述中央处理单元，对采集的所述零线电流和三相相电压进行转换计算，以判断零线电流和三相电压不平衡状态是否符合预设零线断线的电气特征，如果为是则所述中央处理单元将输出一触发信号；所述输出控制单元，接收所述中央处理单元输出的触发信号并产生一控制信号，以触发用户端负载连接的开关自动跳闸；所述电源单元，给所述信号采集单元、中央处理单元和输出控制单元提供恒定的工作电源。本实用新型专利技术提供的控制装置，能够在三相不平衡情况下有效检测零线电流准确判断零线情况，并做出相应保护措施。

【技术实现步骤摘要】
零线断线检测控制器
本技术属于低压配电网领域，具体涉及一种配电网运行中零线断线检测控制 >J-U ρ?α装直。
技术介绍
进入二十一世纪以来，随着社会经济的发展，家用电器设备大量普及，用电负荷不断增加，在配电网实际运行中发现，由于热效应、机械力、接头氧化、外力刮擦、不法分子偷盗、建筑野蛮施工等内外因素影响，不时发生零线断路故障。零线断线故障一旦发生，影响的面非常广，一方面既给用户的生产和生活带来了很大的不便，另一方面又给供电企业带来诸如企业形象受损，电力资费难收，并要承担巨额赔偿等多重损失，有些地方甚至导致供电企业和用户关系紧张，社会不稳定因素增加，严重损害了民企之间的良好合作关系。 众所周知，我国现行的低压配电网大多采用三相四线制进行输电，对于接入居民楼宇的大多采用三相负载平均分配的方法，在理想的三相平衡的情况下，各相电压大致相同，相位相差120度,具体请参考图1所示。 但是，本技术的专利技术人经过研究发现，在大多数时候，单相负载无法做到平衡分配，如果不考虑零线，那么其矢量图如图2所示(假定A相电流过载，电压拉低)，由此可以看出，负载较小的相往往会获得更高的电压，如果电压变化比较大，这个电压往往会导致用电器的损坏，而这是我们不希望遇到的；但此时如果零线是可靠接入的，不平衡的电流尽可能通过零线接入大地，相当于用户端的零线也出现了电压，那么其矢量图如图3所示，通过该矢量图可以得出，虽然此时电压相对于变压器接地端电压有所不同，但观察用户端，其电压是基本平衡的。由此可见，在三相不平衡的情况下，零线的接入情况显得尤为重要。 综上所述，零线在三相不平衡情况下起着非常重要的作用，而如何例行监测零线的可靠连接尤为重要，如果能检测到零线回路中有电流流过必定能判断零线可靠连接，电流感应器就能准确的检测出零线的电流。然而检测不到电流并不表示零线一定断线，根据前面的分析可知，一旦三相相对平衡，用户端零线回路矢量为0，此时零线也是没有电流的，但由于此时三相平衡，虽然零线断线，也不会由于偏压导致电器烧坏。因此，只剩如何在三相不平衡的情况下有效检测零线电流并准确判断零线情况，做出相应的保护措施，成为目前亟待解决的技术问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的如何在三相不平衡的情况下有效检测零线电流并准确判断零线情况，做出相应保护措施的技术问题，本技术提供一种新型的零线断线检测控制 >J-U ρ?α装直。 为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案: 一种零线断线检测控制装置，包括信号采集单元、中央处理单元、输出控制单元和电源单元；其中， 所述信号采集单元，对零线电流和三相相电压进行采集； 所述中央处理单元，对采集的所述零线电流和三相相电压进行转换计算，以判断零线电流和三相电压不平衡状态是否符合预设零线断线的电气特征，如果为是则所述中央处理单元将输出一触发信号； 所述输出控制单元，接收所述中央处理单元输出的触发信号并产生一控制信号，以触发用户端负载连接的开关自动跳闸； 所述电源单元，给所述信号采集单元、中央处理单元和输出控制单元提供恒定的工作电源。 相比于现有技术，本技术提供的零线断线检测控制装置中，所述信号采集单元首先对零线电流和三相相电压进行采集，所述中央处理单元其次对采集的零线电流和三相相电压进行转换计算，以判断零线电流和三相电压不平衡状态是否符合预设零线断线的电气特征，如果符合则所述中央处理单元将输出一触发信号，所述输出控制单元然后接收所述触发信号并产生一控制信号，用于触发用户端负载连接的开关自动跳闸，由此实现在三相不平衡的情况下有效检测零线电流准确判断零线情况，并做出相应保护措施的技术效果O 进一步，所述信号采集单元包括信号检测模块和信号处理模块，所述信号检测模块包括电流检测模块和电压检测模块，所述信号处理模块包括电流放大模块和电压取样模块;其中， 所述电流检测模块，对所述零线的电流信号进行感应检测； 所述电压检测模块，对所述三相电的相电压信号进行感应检测； 所述电流放大模块，对感应检测的零线电流信号进行放大整形； 所述电压取样模块，对感应检测的三相电的相电压信号进行取样。 进一步，所述电流检测模块为电流传感器，所述电压检测模块为电压互感器，由此具有精度高，隔离性和安全性好的特点，且接入后不影响原电路的正常性能。 进一步，所述中央处理单元包括A/D转换模块和计算处理模块，所述A/D转换模块对采集的零线电流和三相相电压进行模数转换，所述计算处理模块将采集的所述零线电流换算成0-100安培的电流显示值，将采集的所述三相相电压换算成0-220伏的电压显示值，并根据换算后的电流值和电压值判断采集的所述零线电流和三相电压不平衡状态是否符合预设零线断线的电气特征，如果为是则所述计算处理模块将输出一触发信号。 进一步，所述中央处理单元选用宏晶公司的STC系列单片机或微晶公司的PIC系列单片机，由此具有性能稳定，抗干扰性能极佳的特点。 进一步，所述输出控制单元为继电器，由此具有触点输出，简单可靠的特点。 进一步，所述电源单元提供的电源从三相线中的任一相线和零线引出，经线性变压器和稳压器后获得。 进一步，所述零线断线检测控制装置还包括根据所述中央处理单元的判断结果，给出当前供电正常或供电异常的信息提示单元，由此可以对当前的供电状态进行实时显示提示。 进一步，所述零线断线检测控制装置还包括根据所述中央处理单元的转换计算结果，轮流显示当前的各相相电压和零线电流值的信号显示单元，由此可以方便工作人员及时对各相相电压和零线电流的大小进行观察和处理，既方便生产环节对设备性能进行检验，又方便维护人员对整个设备运行状态进行有效检测。 采用本技术提供的零线断线检测控制装置，具有如下有益效果:能够对三相不平衡情况下零线电流进行有效检测和准确判断，做出相应保护措施，即通过智能化的技术手段及设备对低压配电线路提供分布式监测与保护，提升了用电可靠性和用户满意度，减少经济纠纷和经济损失，同时减少了电力检修人员排查故障的难度，具有非常重要的意义。 【附图说明】 图1是现有技术提供的在理想的三相平衡情况下各相电压相位分布示意图。 图2是现有技术提供的三相不平衡零线未接入情况下各相电压相位分布示意图。 图3是现有技术提供的三相不平衡零线已接入情况下各相电压相位分布示意图。 图4是本技术实施例提供的零线断线检测控制装置硬件组成原理示意图。 图中，1、信号采集单元；11、信号检测模块；111、电流检测模块；112、电压检测模块；12、信号处理模块；121、电流放大模块；122、电压取样模块；2、中央处理单元；21、A/D转换模块；22、计算处理模块；3、输出控制单元；4、电源单元；5、信息提示单元；6、信号显示单元。 【具体实施方式】 为了使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本技术。 请参考图4所示，一种零线断线检测控制装置，包括信号采集单元1、中央处理单元2、输出控制单元3和电源单元4 ;其中， 所述信号采集单元I，对零线电流和三相相电压进行采集； 所述中央处理单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种零线断线检测控制器 ，其特征在于，包括信号采集单元、中央处理单元、输出控制单元和电源单元；其中，所述信号采集单元，对零线电流和三相相电压进行采集；所述中央处理单元，对采集的所述零线电流和三相相电压进行转换计算，以判断零线电流和三相电压不平衡状态是否符合预设零线断线的电气特征，如果为是则所述中央处理单元将输出一触发信号；所述输出控制单元，接收所述中央处理单元输出的触发信号并产生一控制信号，以触发用户端负载连接的开关自动跳闸；所述电源单元，给所述信号采集单元、中央处理单元和输出控制单元提供恒定的工作电源。

【技术特征摘要】
1.一种零线断线检测控制器，其特征在于，包括信号采集单元、中央处理单元、输出控制单元和电源单元；其中， 所述信号采集单元，对零线电流和三相相电压进行采集； 所述中央处理单元，对采集的所述零线电流和三相相电压进行转换计算，以判断零线电流和三相电压不平衡状态是否符合预设零线断线的电气特征，如果为是则所述中央处理单兀将输出一触发信号； 所述输出控制单元，接收所述中央处理单元输出的触发信号并产生一控制信号，以触发用户端负载连接的开关自动跳闸； 所述电源单元，给所述信号采集单元、中央处理单元和输出控制单元提供恒定的工作电源。2.如权利要求1所述的零线断线检测控制器，其特征在于，所述信号采集单元包括信号检测模块和信号处理模块，所述信号检测模块包括电流检测模块和电压检测模块，所述信号处理模块包括电流放大模块和电压取样模块；其中， 所述电流检测模块，对所述零线的电流信号进行感应检测； 所述电压检测模块，对所述三相电的相电压信号进行感应检测； 所述电流放大模块，对感应检测的零线电流信号进行放大整形； 所述电压取样模块，对感应检测的三相电的相电压信号进行取样。3.如权利要求2所述的零线断线检测控制器，其特征在于，所述电流检测模块为电流传感器，所述电压检测模块为电压互感器。4.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓川，冯德伦，李博，叶笛，杨孟，魏林，王尉，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网重庆市电力公司南岸供电分公司，
类型：新型
国别省市：北京;11