專利名稱：低壓用電系統(tǒng)中零線斷線的保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種低壓用電系統(tǒng)中零線斷線的保護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
低壓用電系統(tǒng)是指三相380V或單相220V的用電系統(tǒng)，在低壓用電系統(tǒng)中一般采用三相四線制供電，即三條相線和一條零線。零線在低壓供電系統(tǒng)中有很重要的作用，其斷線后，如果三相負(fù)載不平衡(事實(shí)上三相負(fù)載不可能完全平衡)，零線電壓就會(huì)偏移；如果不平衡度越大零線電壓偏移就越大，造成某相電壓過高或過低，就會(huì)對(duì)用電設(shè)備造成損害。但是，由于零線上的電壓低，在有些地區(qū)會(huì)發(fā)生零線被盜的現(xiàn)象。如果不能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)零線斷線情況的發(fā)生，就容易導(dǎo)致用電設(shè)備的損壞，由以上所述，如何提供一種在低壓用電系統(tǒng)檢測(cè)零線斷線的保護(hù)裝置，以實(shí)現(xiàn)及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理零線斷線情況，以避免用電設(shè)備損壞的目的，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供用于一種低壓用電系統(tǒng)中零線斷線的保護(hù)裝置，以實(shí)現(xiàn)及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理零線斷線情況，以避免用電設(shè)備損壞的目的。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案一種低壓用電系統(tǒng)中零線斷線的保護(hù)裝置，包括三個(gè)采用星形連接且大小相同的電容；檢測(cè)電容的中性點(diǎn)與負(fù)載的中性點(diǎn)之間的電壓，并將其轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)進(jìn)行發(fā)送的檢測(cè)裝置；接收電壓信號(hào)對(duì)其進(jìn)行比例換算并發(fā)出控制信號(hào)的控制器；和設(shè)置在電源與負(fù)載之間且根據(jù)所接受的控制信號(hào)進(jìn)行動(dòng)作的繼電器。優(yōu)選地，在上述的保護(hù)裝置中，檢測(cè)裝置還檢測(cè)并發(fā)送三個(gè)電容的電壓。優(yōu)選地，在上述的保護(hù)裝置中，檢測(cè)裝置包括檢測(cè)電壓并發(fā)送電壓信號(hào)模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，和將交流電電壓降低至模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片采樣幅值的變壓器。優(yōu)選地，在上述的保護(hù)裝置中，還包括與控制相連接且顯示電壓信號(hào)的顯示器。優(yōu)選地，在上述的保護(hù)裝置中，顯示器為12864液晶模塊。優(yōu)選地，在上述的保護(hù)裝置中，還包括儲(chǔ)存繼電器動(dòng)作時(shí)電壓值的存儲(chǔ)器。優(yōu)選地，在上述的保護(hù)裝置中，還包括用于通訊的GSM模塊。優(yōu)選地，在上述的保護(hù)裝置中，控制器為單片機(jī)。本發(fā)明提供了一種低壓用電系統(tǒng)中零線斷線的保護(hù)裝置，包括電容、檢測(cè)裝置、控制器和繼電器。其中，三個(gè)電容大小相同，且采用星形連接的方式相連接；檢測(cè)裝置檢測(cè)電容中性點(diǎn)與負(fù)載中性點(diǎn)之間的電壓，并將其轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)發(fā)送給控制器；控制器將接收到的電壓信號(hào)進(jìn)行比例換算并向繼電器發(fā)出控制信號(hào)；繼電器設(shè)置在電源與負(fù)載之間并根據(jù)控制信號(hào)進(jìn)行動(dòng)作。在使用本發(fā)明所提供的保護(hù)裝置時(shí)，將電容分別與低壓用電系統(tǒng)中的相線相連接。由于三個(gè)電容大小相同，則電容負(fù)載是完全對(duì)稱的，所以電容負(fù)載中性點(diǎn)與電源側(cè)中性點(diǎn)的電位相同。在發(fā)生零線斷線時(shí)，負(fù)載側(cè)中性點(diǎn)的電位發(fā)生偏移，導(dǎo)致電源側(cè)中性點(diǎn)與負(fù)載側(cè)中性點(diǎn)之間的電壓發(fā)生變化，相應(yīng)的，電容負(fù)載中性點(diǎn)與負(fù)載側(cè)中性點(diǎn)之間的電壓也會(huì)發(fā)生相同的變化。在本發(fā)明所提供的保護(hù)裝置中，檢測(cè)裝置在檢測(cè)到的電容負(fù)載中性點(diǎn)與負(fù)載側(cè)中性點(diǎn)之間的電壓之后，將其轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)發(fā)送給控制器；控制器在將電壓信號(hào)進(jìn)行比例換算后，根據(jù)設(shè)定發(fā)出控制信號(hào)；設(shè)置在電源與負(fù)載之間的繼電器根據(jù)控制信號(hào)進(jìn)行動(dòng)作?？梢钥闯?，通過使用本發(fā)明所提供的低壓用電系統(tǒng)中零線斷線的保護(hù)裝置，在發(fā)生零線斷線時(shí)，能夠及時(shí)切斷電源與負(fù)載(用電設(shè)備)之間的連接，從而避免了用電設(shè)備的損壞。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實(shí)施例所提供的低壓用電系統(tǒng)中零線斷線的保護(hù)裝置的示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例所提供的保護(hù)裝置的工作原理示意圖；圖3為設(shè)置有顯示器的保護(hù)裝置的工作原理示意圖；圖4為設(shè)置有存儲(chǔ)模塊的保護(hù)裝置的工作原理示意圖。以上圖1-4中電容1、檢測(cè)裝置2、控制器3、繼電器4、負(fù)載5、電源6、顯示器7、存儲(chǔ)模塊8、模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片(A/D芯片)20、變壓器21。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明實(shí)施例公開了一種低壓用電系統(tǒng)中零線斷線的保護(hù)裝置，以實(shí)現(xiàn)及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理零線斷線情況，以避免用電設(shè)備損壞的目的。下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。 請(qǐng)參考圖1，本實(shí)施例提供了 一種低壓用電系統(tǒng)中零線斷線的保護(hù)裝置，包括電容1、檢測(cè)裝置2、控制器3和繼電器4。其中，三個(gè)相同的電容I采用星形連接相連接。檢測(cè)裝置2檢測(cè)電容I的中性點(diǎn)與負(fù)載5中性點(diǎn)之間的電壓，并將得到的電壓信號(hào)發(fā)送給與其相連的控制器3?？刂破?將電壓信號(hào)進(jìn)行比例換算后，向繼電器4發(fā)出控制信號(hào)。繼電器4設(shè)置在電源6與負(fù)載5之間，在接收到控制信號(hào)后，繼電器4做出相應(yīng)的斷開或接通等動(dòng)作。在使用本發(fā)明所提供的保護(hù)裝置時(shí)，將電容I與低壓用電系統(tǒng)中的相線相連接。由于三個(gè)電容I大小相同，則電容負(fù)載是完全對(duì)稱的，所以電容負(fù)載中性點(diǎn)與電源側(cè)中性點(diǎn)的電位相同。在發(fā)生零線斷線時(shí)，負(fù)載側(cè)中性點(diǎn)的電位發(fā)生偏移，導(dǎo)致電源側(cè)中性點(diǎn)與負(fù)載側(cè)中性點(diǎn)之間的電壓發(fā)生變化，相應(yīng)的，電容負(fù)載中性點(diǎn)與負(fù)載側(cè)中性點(diǎn)之間的電壓也會(huì)發(fā)生相同的變化。在本發(fā)明所提供的保護(hù)裝置中，檢測(cè)裝置在檢測(cè)到的電容負(fù)載中性點(diǎn)與負(fù)載側(cè)中性點(diǎn)之間的電壓之后，將其轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)發(fā)送給控制器；控制器在將電壓信號(hào)進(jìn)行比例換算后，根據(jù)設(shè)定發(fā)出控制信號(hào)；設(shè)置在電源與負(fù)載之間的繼電器根據(jù)控制信號(hào)進(jìn)行動(dòng)作。可以看出，通過使用本發(fā)明所提供的低壓用電系統(tǒng)中零線斷線的保護(hù)裝置，在發(fā)生零線斷線時(shí)，能夠及時(shí)切斷電源與負(fù)載(用電設(shè)備)之間的連接，從而避免了用電設(shè)備的損壞。進(jìn)一步的，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例所提供的保護(hù)裝置中，還利用檢測(cè)裝置2分別檢測(cè)并發(fā)送三個(gè)電容I的電壓信號(hào)。由于在使用保護(hù)裝置時(shí)，電容I是與相線相連接的，通過測(cè)量電容I的電壓，可以獲得每相的負(fù)載電壓，在通過同時(shí)監(jiān)控三相電壓，可以起到過壓和欠壓的保護(hù)作用，從而更好的對(duì)負(fù)載側(cè)的用電設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。具體的，如圖2所示，在檢測(cè)裝置2中，包括模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片(A/D芯片)20和變壓器21。變壓器21設(shè)置在模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片20之前，通過變壓器21，將低壓用電系統(tǒng)中的交流電進(jìn)行降壓處理，使電壓維持在模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片20的采樣幅值之內(nèi)。為了便于操作人員監(jiān)測(cè)低壓用電系統(tǒng)的狀態(tài)，保護(hù)裝置中還設(shè)置有顯示器7。如圖3所示，顯示器7與控制器3相連接，控制器3中的各種參數(shù)，如負(fù)載的三相電壓及負(fù)載中性點(diǎn)同電容中性點(diǎn)的電壓等，被發(fā)送給顯示器7進(jìn)行顯示，以便于操作人員隨時(shí)監(jiān)測(cè)低壓用電系統(tǒng)的狀態(tài)。優(yōu)選地，顯示器7為12864液晶模塊。12864液晶模塊功耗低、壽命長(zhǎng)。該液晶可以顯示4行內(nèi)容，每行可以顯示8個(gè)漢字或16個(gè)英文字符，基本能夠滿足所需顯示信息的需要。為了便于操作人員進(jìn)行故障分析，在本發(fā)明另一實(shí)施例所提供的保護(hù)裝置中，還包括存儲(chǔ)模塊8。請(qǐng)參考圖4，存儲(chǔ)模塊8與控制器3相連接。在控制器3發(fā)出控制信號(hào)使繼電器4發(fā)生動(dòng)作的同時(shí)，相關(guān)的數(shù)據(jù)，如負(fù)載的三相電壓及負(fù)載中性點(diǎn)同電容中性點(diǎn)的電壓等，被記錄到存儲(chǔ)模塊8中，以便于在故障分析時(shí)對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行查看。進(jìn)一步的，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本發(fā)明實(shí)施例所提供的另一保護(hù)裝置中，還包括 GSM 模塊。GSM 是全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(global system for mobilecommunications)的縮寫，而GSM模塊則是將GSM射頻芯片、基帶處理芯片、存儲(chǔ)器、功放器件等集成在一塊線路板上，具有獨(dú)立的操作系統(tǒng)、GSM射頻處理、基帶處理并提供標(biāo)準(zhǔn)接口的功能模塊。因此，GSM模塊具有發(fā)送SMS短信，語(yǔ)音通話，GPRS數(shù)據(jù)傳輸?shù)然贕SM網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的所有基本功能。通過設(shè)置GSM模塊，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)保護(hù)裝置的遠(yuǎn)程控制和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)讀取。優(yōu)選地，在上述實(shí)施例所提供的保護(hù)裝置中，控制器3為單片機(jī)。
本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種低壓用電系統(tǒng)中零線斷線的保護(hù)裝置，其特征在于，包括三個(gè)采用星形連接且大小相同的電容；檢測(cè)所述電容的中性點(diǎn)與負(fù)載的中性點(diǎn)之間的電壓，并將其轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)進(jìn)行發(fā)送的檢測(cè)裝置；接收所述電壓信號(hào)對(duì)其進(jìn)行比例換算并發(fā)出控制信號(hào)的控制器；和設(shè)置在電源與所述負(fù)載之間且根據(jù)所接受的所述控制信號(hào)進(jìn)行動(dòng)作的繼電器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保護(hù)裝置，其特征在于，所述檢測(cè)裝置還檢測(cè)并發(fā)送三個(gè)所述電容的電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的保護(hù)裝置，其特征在于，所述檢測(cè)裝置包括檢測(cè)電壓并發(fā)送電壓信號(hào)模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，和將交流電電壓降低至所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片采樣幅值的變壓器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保護(hù)裝置，其特征在于，還包括與所述控制相連接且顯示所述電壓信號(hào)的顯示器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的保護(hù)裝置，其特征在于，所述顯示器為12864液晶模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保護(hù)裝置，其特征在于，還包括儲(chǔ)存所述繼電器動(dòng)作時(shí)電壓值的存儲(chǔ)模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保護(hù)裝置，其特征在于，還包括用于通訊的GSM模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)中所述的保護(hù)裝置，其特征在于，所述控制器為單片機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低壓用電系統(tǒng)中零線斷線的保護(hù)裝置，包括電容、檢測(cè)裝置、控制器和繼電器。三個(gè)電容大小相同采用星形連接的方式相連接；檢測(cè)裝置檢測(cè)電容中性點(diǎn)與負(fù)載中性點(diǎn)之間的電壓，并將其轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)發(fā)送給控制器；控制器將接收到的電壓信號(hào)進(jìn)行比例換算并向繼電器發(fā)出控制信號(hào)；繼電器設(shè)置在電源與負(fù)載之間并根據(jù)控制信號(hào)進(jìn)行動(dòng)作。檢測(cè)裝置檢測(cè)到的電容負(fù)載中性點(diǎn)與負(fù)載側(cè)中性點(diǎn)之間的電壓之后，將其轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)發(fā)送給控制器；控制器在將電壓信號(hào)進(jìn)行比例換算后，根據(jù)設(shè)定發(fā)出控制信號(hào)；設(shè)置在電源與負(fù)載之間的繼電器根據(jù)控制信號(hào)進(jìn)行動(dòng)作。發(fā)生零線斷線時(shí)，本發(fā)明所提供的保護(hù)裝置及時(shí)切斷電源與負(fù)載的連接，避免用電設(shè)備的損壞。
文檔編號(hào)H02H3/253GK103036197SQ20121054355
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月13日
發(fā)明者朱拓夫, 周宏輝, 戴曉紅, 林偉國(guó), 張凱, 劉欣 申請(qǐng)人:寧波電業(yè)局, 國(guó)家電網(wǎng)公司