零線斷線檢測(cè)控制器的制造方法
【專利摘要】一種零線斷線檢測(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)采集的所述零線電流和三相相電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換計(jì)算，以判斷零線電流和三相電壓不平衡狀態(tài)是否符合預(yù)設(shè)零線斷線的電氣特征，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)用戶端負(fù)載連接的開關(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。本實(shí)用新型提供的控制裝置，能夠在三相不平衡情況下有效檢測(cè)零線電流準(zhǔn)確判斷零線情況，并做出相應(yīng)保護(hù)措施。
【專利說明】零線斷線檢測(cè)控制器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]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)行中零線斷線檢測(cè)控制
>J-U ρ?α裝直。

【背景技術(shù)】
[0002]進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，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)生零線斷路故障。零線斷線故障一旦發(fā)生，影響的面非常廣，一方面既給用戶的生產(chǎn)和生活帶來了很大的不便，另一方面又給供電企業(yè)帶來諸如企業(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。
[0003]眾所周知，我國現(xiàn)行的低壓配電網(wǎng)大多采用三相四線制進(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。
[0004]但是，本實(shí)用新型的發(fā)明人經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，在大多數(shù)時(shí)候，單相負(fù)載無法做到平衡分配，如果不考慮零線，那么其矢量圖如圖2所示(假定A相電流過載，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)如果零線是可靠接入的，不平衡的電流盡可能通過零線接入大地，相當(dāng)于用戶端的零線也出現(xiàn)了電壓，那么其矢量圖如圖3所示，通過該矢量圖可以得出，雖然此時(shí)電壓相對(duì)于變壓器接地端電壓有所不同，但觀察用戶端，其電壓是基本平衡的。由此可見，在三相不平衡的情況下，零線的接入情況顯得尤為重要。
[0005]綜上所述，零線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)零線的可靠連接尤為重要，如果能檢測(cè)到零線回路中有電流流過必定能判斷零線可靠連接，電流感應(yīng)器就能準(zhǔn)確的檢測(cè)出零線的電流。然而檢測(cè)不到電流并不表示零線一定斷線，根據(jù)前面的分析可知，一旦三相相對(duì)平衡，用戶端零線回路矢量為0，此時(shí)零線也是沒有電流的，但由于此時(shí)三相平衡，雖然零線斷線，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)零線電流并準(zhǔn)確判斷零線情況，做出相應(yīng)的保護(hù)措施，成為目前亟待解決的技術(shù)問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]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)零線電流并準(zhǔn)確判斷零線情況，做出相應(yīng)保護(hù)措施的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種新型的零線斷線檢測(cè)控制
>J-U ρ?α裝直。
[0007]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:
[0008]一種零線斷線檢測(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，
[0009]所述信號(hào)采集單元，對(duì)零線電流和三相相電壓進(jìn)行采集；
[0010]所述中央處理單元，對(duì)采集的所述零線電流和三相相電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換計(jì)算，以判斷零線電流和三相電壓不平衡狀態(tài)是否符合預(yù)設(shè)零線斷線的電氣特征，如果為是則所述中央處理單元將輸出一觸發(fā)信號(hào)；
[0011]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)用戶端負(fù)載連接的開關(guān)自動(dòng)跳閘；
[0012]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。
[0013]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型提供的零線斷線檢測(cè)控制裝置中，所述信號(hào)采集單元首先對(duì)零線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)采集的零線電流和三相相電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換計(jì)算，以判斷零線電流和三相電壓不平衡狀態(tài)是否符合預(yù)設(shè)零線斷線的電氣特征，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)用戶端負(fù)載連接的開關(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)零線電流準(zhǔn)確判斷零線情況，并做出相應(yīng)保護(hù)措施的技術(shù)效果O
[0014]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，
[0015]所述電流檢測(cè)模塊，對(duì)所述零線的電流信號(hào)進(jìn)行感應(yīng)檢測(cè)；
[0016]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)；
[0017]所述電流放大模塊，對(duì)感應(yīng)檢測(cè)的零線電流信號(hào)進(jìn)行放大整形；
[0018]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。
[0019]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。
[0020]進(jìn)一步，所述中央處理單元包括A/D轉(zhuǎn)換模塊和計(jì)算處理模塊，所述A/D轉(zhuǎn)換模塊對(duì)采集的零線電流和三相相電壓進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，所述計(jì)算處理模塊將采集的所述零線電流換算成0-100安培的電流顯示值，將采集的所述三相相電壓換算成0-220伏的電壓顯示值，并根據(jù)換算后的電流值和電壓值判斷采集的所述零線電流和三相電壓不平衡狀態(tài)是否符合預(yù)設(shè)零線斷線的電氣特征，如果為是則所述計(jì)算處理模塊將輸出一觸發(fā)信號(hào)。
[0021]進(jìn)一步，所述中央處理單元選用宏晶公司的STC系列單片機(jī)或微晶公司的PIC系列單片機(jī)，由此具有性能穩(wěn)定，抗干擾性能極佳的特點(diǎn)。
[0022]進(jìn)一步，所述輸出控制單元為繼電器，由此具有觸點(diǎn)輸出，簡單可靠的特點(diǎn)。
[0023]進(jìn)一步，所述電源單元提供的電源從三相線中的任一相線和零線引出，經(jīng)線性變壓器和穩(wěn)壓器后獲得。
[0024]進(jìn)一步，所述零線斷線檢測(cè)控制裝置還包括根據(jù)所述中央處理單元的判斷結(jié)果，給出當(dāng)前供電正?；蚬╇姰惓５男畔⑻崾締卧纱丝梢詫?duì)當(dāng)前的供電狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示提示。
[0025]進(jìn)一步，所述零線斷線檢測(cè)控制裝置還包括根據(jù)所述中央處理單元的轉(zhuǎn)換計(jì)算結(jié)果，輪流顯示當(dāng)前的各相相電壓和零線電流值的信號(hào)顯示單元，由此可以方便工作人員及時(shí)對(duì)各相相電壓和零線電流的大小進(jìn)行觀察和處理，既方便生產(chǎn)環(huán)節(jié)對(duì)設(shè)備性能進(jìn)行檢驗(yàn)，又方便維護(hù)人員對(duì)整個(gè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行有效檢測(cè)。
[0026]采用本實(shí)用新型提供的零線斷線檢測(cè)控制裝置，具有如下有益效果:能夠?qū)θ嗖黄胶馇闆r下零線電流進(jìn)行有效檢測(cè)和準(zhǔn)確判斷，做出相應(yīng)保護(hù)措施，即通過智能化的技術(shù)手段及設(shè)備對(duì)低壓配電線路提供分布式監(jiān)測(cè)與保護(hù)，提升了用電可靠性和用戶滿意度，減少經(jīng)濟(jì)糾紛和經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)減少了電力檢修人員排查故障的難度，具有非常重要的意義。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1是現(xiàn)有技術(shù)提供的在理想的三相平衡情況下各相電壓相位分布示意圖。
[0028]圖2是現(xiàn)有技術(shù)提供的三相不平衡零線未接入情況下各相電壓相位分布示意圖。
[0029]圖3是現(xiàn)有技術(shù)提供的三相不平衡零線已接入情況下各相電壓相位分布示意圖。
[0030]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的零線斷線檢測(cè)控制裝置硬件組成原理示意圖。
[0031]圖中，1、信號(hào)采集單元；11、信號(hào)檢測(cè)模塊；111、電流檢測(cè)模塊；112、電壓檢測(cè)模塊；12、信號(hào)處理模塊；121、電流放大模塊；122、電壓取樣模塊；2、中央處理單元；21、A/D轉(zhuǎn)換模塊；22、計(jì)算處理模塊；3、輸出控制單元；4、電源單元；5、信息提示單元；6、信號(hào)顯示單元。

【具體實(shí)施方式】
[0032]為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
[0033]請(qǐng)參考圖4所示，一種零線斷線檢測(cè)控制裝置，包括信號(hào)采集單元1、中央處理單元2、輸出控制單元3和電源單元4 ;其中，
[0034]所述信號(hào)采集單元I，對(duì)零線電流和三相相電壓進(jìn)行采集；
[0035]所述中央處理單元2，對(duì)采集的所述零線電流和三相相電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換計(jì)算，以判斷零線電流和三相電壓不平衡狀態(tài)是否符合預(yù)設(shè)零線斷線的電氣特征，如果為是則所述中央處理單元將輸出一觸發(fā)信號(hào)；
[0036]所述輸出控制單元3，接收所述中央處理單元2輸出的觸發(fā)信號(hào)并產(chǎn)生一控制信號(hào)，以觸發(fā)用戶端負(fù)載連接的開關(guān)自動(dòng)跳閘；
[0037]所述電源單元4，給所述信號(hào)采集單元1、中央處理單元2和輸出控制單元3提供恒定的工作電源。
[0038]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型提供的零線斷線檢測(cè)控制裝置中，所述信號(hào)采集單元首先對(duì)零線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)采集的零線電流和三相相電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換計(jì)算，以判斷零線電流和三相電壓不平衡狀態(tài)是否符合預(yù)設(shè)零線斷線的電氣特征，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)用戶端負(fù)載連接的開關(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)零線電流準(zhǔn)確判斷零線情況，并做出相應(yīng)保護(hù)措施的技術(shù)效果O
[0039]作為具體實(shí)施例，請(qǐng)參考圖4所示，所述信號(hào)采集單元I包括信號(hào)檢測(cè)模塊11和信號(hào)處理模塊12，所述信號(hào)檢測(cè)模塊11包括電流檢測(cè)模塊111和電壓檢測(cè)模塊112，所述信號(hào)處理模塊12包括電流放大模塊121和電壓取樣模塊122 ;其中，所述電流檢測(cè)模塊111，對(duì)所述零線的電流信號(hào)進(jìn)行感應(yīng)檢測(cè)；所述電壓檢測(cè)模塊112，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121，對(duì)感應(yīng)檢測(cè)的零線電流信號(hào)進(jìn)行放大整形；所述電壓取樣模塊122，對(duì)感應(yīng)檢測(cè)的三相電的相電壓信號(hào)進(jìn)行取樣。具體地，所述電流檢測(cè)模塊111用于對(duì)零線的電流信號(hào)進(jìn)行感應(yīng)檢測(cè)；所述電壓檢測(cè)模塊112設(shè)有三個(gè)，用于對(duì)三相電的A、B、C三相相電壓信號(hào)分別進(jìn)行感應(yīng)檢測(cè)；所述電流放大模塊121與電流檢測(cè)模塊111連接，用于對(duì)感應(yīng)檢測(cè)的零線電流信號(hào)進(jìn)行放大整形；所述電壓取樣模塊122與電壓檢測(cè)模塊112連接，用于對(duì)感應(yīng)檢測(cè)的A、B、C三相相電壓信號(hào)進(jìn)行取樣。在本實(shí)施例中，在檢測(cè)零線電流信號(hào)時(shí)，需要對(duì)所述電流檢測(cè)模塊111上的交流電流信號(hào)進(jìn)行處理，即把交流小信號(hào)放大整形成直流有效值信號(hào)，以便后續(xù)的所述中央處理單元2能夠精確檢測(cè)，其具體可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的放大整流電路實(shí)現(xiàn)。
[0040]作為具體實(shí)施例，所述電流檢測(cè)模塊111為電流傳感器，所述電壓檢測(cè)模塊112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倉泛。
[0041]作為具體實(shí)施例,請(qǐng)參考圖4所示,所述中央處理單元2包括A/D轉(zhuǎn)換模塊21和計(jì)算處理模塊22，所述A/D轉(zhuǎn)換模塊21對(duì)采集的零線電流和三相相電壓進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，所述計(jì)算處理模塊22將采集的所述零線電流換算成0-100安培的電流顯示值，將采集的所述三相相電壓換算成0-220伏的電壓顯示值，并根據(jù)換算后的電流值和電壓值判斷采集的所述零線電流和三相電壓不平衡狀態(tài)是否符合預(yù)設(shè)零線斷線的電氣特征，如果為是則所述計(jì)算處理模塊22將輸出一觸發(fā)信號(hào)。具體地，所述A/D轉(zhuǎn)換模塊21與所述電流放大模塊121和電壓取樣模塊122連接，用于對(duì)放大整形后的零線電流和取樣后的三相相電壓進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；所述計(jì)算處理模塊22將模數(shù)轉(zhuǎn)換后的零線電流換算成0-100安培的電流顯示值，并將模數(shù)轉(zhuǎn)換后的三相相電壓換算成0-220伏的電壓顯示值，并根據(jù)換算后的電流值和電壓值來判斷采集的所述零線電流和三相電壓不平衡狀態(tài)是否符合預(yù)設(shè)零線斷線的電氣特征，如果為是則所述計(jì)算處理模塊22將輸出一觸發(fā)信號(hào)。作為一種實(shí)施方式，所述預(yù)設(shè)零線斷線的電氣特征為:零線電流為O (本設(shè)備把低于50毫安當(dāng)做零線無電流)，三相電壓不平衡狀態(tài)(即三相相電壓之間的電壓偏差大小)超過12.5% ;如果采集的所述零線電流為0，且所述三相電壓不平衡狀態(tài)超過12.5%，則可以判斷所述零線斷線，此時(shí)需要對(duì)該種事件做出相應(yīng)輸出控制。當(dāng)然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在前述預(yù)設(shè)零線斷線電氣特征的基礎(chǔ)上應(yīng)當(dāng)明白，所述預(yù)設(shè)零線斷線的電氣特征并不局限于此，其還可以根據(jù)實(shí)際需要對(duì)零線電流和三相電壓偏差的極限值進(jìn)行設(shè)定，只要能夠有效判斷零線斷線和做出相應(yīng)輸出控制即可。
[0042]作為具體實(shí)施例，所述中央處理單元2選用宏晶公司的STC系列單片機(jī)或微晶公司的PIC系列單片機(jī)，由此具有性能穩(wěn)定，抗干擾性能極佳的特點(diǎn)。具體地，所述中央處理單元2是整個(gè)檢測(cè)控制裝置的控制和處理核心部分，主要用來對(duì)輸入的零線電流信號(hào)和三相相電壓信號(hào)進(jìn)行處理。因此，在處理器芯片的選型上，基于本控制裝置應(yīng)用于工頻場合，電磁干擾大，所以盡量選用抗干擾能力比較強(qiáng)的芯片；同時(shí)，所述中央處理單元2時(shí)刻檢測(cè)三相電流的相電壓、相位和零線電流，所述A/D轉(zhuǎn)換模塊21工作異常頻繁，故要求中央處理單元2的A/D運(yùn)算速度要快，精度要高，在此分析的基礎(chǔ)上，建議選用國產(chǎn)宏晶公司的STC系列單片機(jī)或美國微晶公司的PIC系列單片機(jī)。
[0043]作為具體實(shí)施例，所述輸出控制單元3為繼電器，由此具有觸點(diǎn)輸出，簡單可靠的特點(diǎn)。具體地，所述繼電器上設(shè)有一組無源輸出控制觸點(diǎn)，正常情況下處于常開位置；當(dāng)零線異常(如斷線)后，將接收所述中央處理單元2輸出的觸發(fā)信號(hào)觸點(diǎn)閉合導(dǎo)通，并產(chǎn)生一控制信號(hào)觸發(fā)用戶端負(fù)載連接的開關(guān)自動(dòng)跳閘，以斷開負(fù)載電源。
[0044]作為具體實(shí)施例，所述電源單元4提供的電源從三相線中的任一相線和零線引出，經(jīng)線性變壓器和穩(wěn)壓器后獲得。具體地，所述電源單元4包括第一電源輸入端和第二電源輸入端，所述第一電源輸入端從A、B、C三相線中的任一相線弓I出，所述第二電源輸入端從零線引出，由此實(shí)現(xiàn)所述電源單元4的電源來源。本實(shí)用新型的發(fā)明人進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，在三相電壓處于不平衡狀態(tài)下，相電壓變化幅度往往比較大，為了獲得恒定的電壓源，需要將從三相線中的任一相線和零線引出的電壓先經(jīng)過線性變壓器進(jìn)行變壓，然后再通過穩(wěn)壓器進(jìn)行穩(wěn)壓獲得。作為一種實(shí)施方式，所述穩(wěn)壓器采用美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的LM2576系列穩(wěn)壓芯片，LM2576系列穩(wěn)壓器是美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的3安培電流輸出穩(wěn)壓開關(guān)型穩(wěn)壓電路，它內(nèi)含固定頻率振蕩器(52千赫茲)和基準(zhǔn)穩(wěn)壓器(1.23伏)，并具有完善的保護(hù)電路，包括電流限制及關(guān)斷電路等，利用該芯片只需要極少的外圍器件便可構(gòu)成高效穩(wěn)壓電路。
[0045]作為具體實(shí)施例，請(qǐng)參考圖4所示，所述零線斷線檢測(cè)控制裝置還包括根據(jù)所述中央處理單元2的判斷結(jié)果，給出當(dāng)前供電正常或供電異常的信息提示單元5，由此可以對(duì)當(dāng)前的供電狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示提示。具體地，所述信息提示單元5與所述中央處理單元2的一 I/O接口連接，用于根據(jù)所述中央處理單元2的判斷結(jié)果，給出當(dāng)前供電正?；蚬╇姰惓５男畔⑻崾荆蛔鳛橐环N實(shí)施方式，所述信息提示單元5為一組LED (發(fā)光二極管)燈，當(dāng)LED燈組中的綠燈閃爍時(shí)，表示當(dāng)前供電一切正常；當(dāng)LED燈組中的紅燈閃爍時(shí)，表示當(dāng)前供電出現(xiàn)了異常，此刻所述中央處理單元2控制所述輸出控制單元3動(dòng)作，輸出控制信號(hào)觸發(fā)用戶端負(fù)載連接的開關(guān)自動(dòng)跳閘。
[0046]作為具體實(shí)施例，請(qǐng)參考圖4所示，所述零線斷線檢測(cè)控制裝置還包括根據(jù)所述中央處理單元2的轉(zhuǎn)換計(jì)算結(jié)果，輪流顯示當(dāng)前的各相相電壓和零線電流值的信號(hào)顯示單元6，由此可以方便工作人員及時(shí)對(duì)各相相電壓和零線電流的大小進(jìn)行觀察和處理，既方便生產(chǎn)環(huán)節(jié)對(duì)設(shè)備性能進(jìn)行檢驗(yàn)，又方便維護(hù)人員對(duì)整個(gè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行有效檢測(cè)。具體地，所述信號(hào)顯示單元6與所述中央處理單元2的一 I/O接口連接，用于根據(jù)所述中央處理單元2的轉(zhuǎn)換計(jì)算結(jié)果，輪流顯示當(dāng)前的各相相電壓和零線電流的值；作為一種實(shí)施方式，所述信號(hào)顯示單元6為一 IXD (液晶顯示器)面板，通過該IXD面板能夠?qū)λ鲋醒胩幚韱卧?轉(zhuǎn)換計(jì)算后的當(dāng)前各相相電壓和零線電流值進(jìn)行顯示，以便于工作人員觀察和處理。
[0047]本實(shí)用新型還提供一種采用前述零線斷線檢測(cè)控制裝置的控制方法，包括以下步驟:
[0048]S1、所述信號(hào)采集單元對(duì)零線電流和三相相電壓進(jìn)行采集；
[0049]S2、所述中央處理單元對(duì)采集的零線電流和三相相電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換計(jì)算；
[0050]S3、所述中央處理單元判斷零線電流是否為0，如果為是則再判斷三相電壓是否處于不平衡狀態(tài)，如果為是則執(zhí)行步驟S4 ；
[0051]S4、所述輸出控制單元輸出控制信號(hào)，觸發(fā)用戶端負(fù)載連接的開關(guān)自動(dòng)跳閘。
[0052]具體地，在應(yīng)用所述零線斷線檢測(cè)控制裝置的控制方法之前，先要將所述零線斷線檢測(cè)控制裝置上電，以便系統(tǒng)裝置進(jìn)行初始化操作；然后采用所述信號(hào)采集單元I對(duì)零線電流和三相相電壓進(jìn)行采集；其次所述中央處理單元2對(duì)采集的零線電流和三相相電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換計(jì)算，將零線電流換算成0-100安培的電流顯示值，并將三相相電壓換算成0-220伏的電壓顯示值；接著所述中央處理單元2判斷換算后的零線電流是否為0，如果為O則再判斷三相電壓之間的電壓偏差大小是否超過12.5%，如果超過12.5%即認(rèn)為所述三相電壓是處于不平衡狀態(tài)，反之則認(rèn)為所述三相電壓不是處于不平衡狀；如果為是，則所述輸出控制單元3將輸出控制信號(hào)，觸發(fā)用戶端負(fù)載連接的開關(guān)自動(dòng)跳閘，以斷開負(fù)載電源。
[0053]進(jìn)一步，如果所述中央處理單元2判斷換算后的零線電流是不為0，則該控制方法將返回至步驟Si，繼續(xù)通過信號(hào)采集單元I對(duì)零線電流和三相相電壓進(jìn)行采集。
[0054]進(jìn)一步，如果所述中央處理單元2判斷換算后的三相電壓是處于平衡狀態(tài)，即所述三相相電壓之間不存在電壓偏差，則該控制方法也將返回至步驟Si，繼續(xù)通過信號(hào)采集單元I對(duì)零線電流和三相相電壓進(jìn)行采集。
[0055]采用本實(shí)用新型提供的零線斷線檢測(cè)控制裝置及控制方法，具有如下有益效果:能夠?qū)θ嗖黄胶馇闆r下零線電流進(jìn)行有效檢測(cè)和準(zhǔn)確判斷，做出相應(yīng)保護(hù)措施，即通過智能化的技術(shù)手段及設(shè)備對(duì)低壓配電線路提供分布式監(jiān)測(cè)與保護(hù)，提升了用電可靠性和用戶滿意度，減少經(jīng)濟(jì)糾紛和經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)減少了電力檢修人員排查故障的難度，具有非常重要的意義。
[0056]最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種零線斷線檢測(cè)控制器，其特征在于，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)采集的所述零線電流和三相相電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換計(jì)算，以判斷零線電流和三相電壓不平衡狀態(tài)是否符合預(yù)設(shè)零線斷線的電氣特征，如果為是則所述中央處理單兀將輸出一觸發(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)用戶端負(fù)載連接的開關(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。
2.如權(quán)利要求1所述的零線斷線檢測(cè)控制器，其特征在于，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。
3.如權(quán)利要求2所述的零線斷線檢測(cè)控制器，其特征在于，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。
4.如權(quán)利要求1所述的零線斷線檢測(cè)控制器，其特征在于，所述中央處理單元包括A/D轉(zhuǎn)換模塊和計(jì)算處理模塊，所述A/D轉(zhuǎn)換模塊對(duì)采集的零線電流和三相相電壓進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，所述計(jì)算處理模塊將采集的所述零線電流換算成0-100安培的電流顯示值，將采集的所述三相相電壓換算成0-220伏的電壓顯示值，并根據(jù)換算后的電流值和電壓值判斷采集的所述零線電流和三相電壓不平衡狀態(tài)是否符合預(yù)設(shè)零線斷線的電氣特征，如果為是則所述計(jì)算處理模塊將輸出一觸發(fā)信號(hào)。
5.如權(quán)利要求4所述的零線斷線檢測(cè)控制器，其特征在于，所述中央處理單元選用宏晶公司的STC系列單片機(jī)或微晶公司的PIC系列單片機(jī)。
6.如權(quán)利要求1所述的零線斷線檢測(cè)控制器，其特征在于，所述輸出控制單元為繼電器。
7.如權(quán)利要求1所述的零線斷線檢測(cè)控制器，其特征在于，所述電源單元提供的電源從三相線中的任一相線和零線引出，經(jīng)線性變壓器和穩(wěn)壓器后獲得。
8.如權(quán)利要求1所述的零線斷線檢測(cè)控制器，其特征在于，所述零線斷線檢測(cè)控制器還包括根據(jù)所述中央處理單元的判斷結(jié)果，給出當(dāng)前供電正?；蚬╇姰惓５男畔⑻崾締卧?。
9.如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的零線斷線檢測(cè)控制器，其特征在于，所述零線斷線檢測(cè)控制器還包括根據(jù)所述中央處理單元的轉(zhuǎn)換計(jì)算結(jié)果，輪流顯示當(dāng)前的各相相電壓和零線電流值的信號(hào)顯示單元。
【文檔編號(hào)】G01R19/25GK204214977SQ201420533748
【公開日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2014年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月17日
【發(fā)明者】王曉川, 馮德倫, 李博, 葉笛, 楊孟, 魏林, 王尉 申請(qǐng)人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)重慶市電力公司南岸供電分公司