[实用新型]零线断线检测控制器

说明书

技术领域

本实用新型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装置。

背景技术

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，本实用新型的发明人经过研究发现，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。

发明内容

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，本实用新型提供一种新型的零线断线检测控制装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

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，本实用新型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。

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。