[发明专利]中性线断线检测装置及控制方法

说明书

技术领域

本发明属于一种低压电器，特别是涉及一种中性线断线检测装置及控制方法。

背景技术

三相四线是低压电源供电系统的一种典型配电系统型式，它包括A、B、C、N四条线，电源侧N线与大地连接，A、B、C三相相对N线具有220V的电压，在空间排列上相差120°电角度。这种电源向三相负载供电，三相电流矢量和流经N线回到变压器电源中性点。当三相均衡负载，三相电流矢量和为0；但是不均衡负载产生的电流矢量和经过N线回到变压器电源中性点，所以设计者一般将N线做成截面积相对较大，具有一定承载能力的导线。由于N线电位为0，导电材料采用贵重金属的特殊性，使得一些唯利是图人士觊觎。N线丢失后，电源中性点与负载中性线分离，在负荷不均衡程度较大的线路中，负荷小的负载电压降升高过大，配电设备会大大缩短寿命甚至有烧毁的危险；而且N线丢失，中性点漂移会对电能表的计量产生误差，使得国家财产、电能质量遭遇重大损失。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种在中性线断线时，能及时发出报警信号的中性线断线检测装置及控制方法。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的关于中性线断线检测装置的技术方案是：它包括有分别接入进出线电源的两个电压传感器，进出线电源的电压信号经过电压传感器后分别输入到可将输入输出信号隔离并可补偿系统零点漂移误差的由两个运算放大器分别组成的信号处理电路，经信号处理电路处理后的两个信号，再分别输入到单片机的两个输入端口，单片机将有故障时的信号分别从第三输出端口输入到蜂鸣器发音报警电路，由第四输出端口接发光二极管发光闪烁电路，第五输出端口接继电器节点闭合控制电路，控制继电器一组节点闭合。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的关于中性线断线检测装置的控制方法的技术方案是：单片机的控制流程如下：

(1)开始后，进行系统初始化；

(2)对由信号处理单元输入的进出线电源信号采样；

(3)对采样信号进行保护计算；

(4)根据计算结果进一步比较判断两部分电源是否异常，如果异常则分别进行发音报警、发光报警及使继电器节点闭合；

(5)如果两部分电源没有异常，则返回第(2)步。

本发明具有的优点和积极效果是：在三相四线低压电源供电系统的配电系统型式中，当N线丢失后，电源中性点与负载中性线分离，在负荷不均衡程度较大的线路中，负荷小的负载电压降升高过大的时候，由于能及时发出报警信号，并切除故障。从而保护了设备避免了它们缩短寿命甚至有烧毁的危险；也避免了国家财产、电能质量遭遇重大损失。

附图说明

图1是本发明的电路原理图；

图2是本发明的控制流程图。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

如图1所示，进线电源A1、B1、C1、N1和出线电源A2、B2、C2、N2分别经过电压传感器1和电压传感器2，进入信号处理单元。这部分我们采用两个TL061运算放大器T1、T1组成的信号处理单元，将输入与输出信号隔离，抑制干扰信号的影响，同时它能补偿系统零点漂移产生的误差。处理后的信号分别进入单片机的I/O1、I/O2口，由单片机比较两部分电源，异常时由I/O3口通过光耦U2控制蜂鸣器U1发音报警；由I/O4口控制发光二极管D1发光闪烁报警；由I/O5口通过光耦U3控制继电器K1线圈的给电使继电器K1一组节点闭合。

如图2所示，单片机内部控制程序是：单片机程序开始后先初始化；此后采集由I/O1、I/O2口输入的进出线电源信号；进行保护计算并比较、判断由I/O1、I/O2口输入的进出线电源信号是否异常；如果发现进出线电源信号异常，则分别由I/O3口输出控制蜂鸣器U1发音报警的信号；由I/O4口输出控制发光二极管D1发光闪烁报警的信号；由I/O5口输出信号控制继电器K1的线圈给电使继电器K1的一组节点闭合。