自适应性零线断线保护装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种自适应性零线断线保护装置，包括三相相线入线端子、三相相线出线端子、零线入线端子、零线出线端子、电流变换器、三个电压变换器、数据处理单元、开关量输出电路及断路器；零线入线端子和零线出线端子之间串接电流变换器；三相相线入线端子和三相相线出线端子之间通过断路器相连，每一相线入线端子与零线入线端子构成一组端子组并接入一个电压变换器的输入端；三个电压变换器的输出端及电流变换器接入数据处理单元，数据处理单元通过开关量输出电路与断路器相连。本发明专利技术还公开了一种自适应性零线断线保护系统。采用本发明专利技术，可以通过测量三相负载电压和零线电流，实现断零检测功能，有效减少由于零线断线运行所造成的损失。

【技术实现步骤摘要】
自适应性零线断线保护装置及系统
本专利技术涉及低压电器
，尤其涉及一种自适应性零线断线保护装置及一种自适应性零线断线保护系统。
技术介绍
低压用电设备绝大多数采用三相供电。低压配电系统零线断线时，用户端中性点电压会发生偏移，导致大面积烧毁用户电器，给用户带来很大的经济损失，甚至引起人身触电事故。因此，准确检测低压系统的零线断线并采取合理保护措施，对保护用户的财产和人身安全具有重要意义。目前，低压系统采用的断路器均不带零线断线检测功能，且目前所提出的零线断线保护原理在三相负载不对称度很大时可能会产生误动作。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种结构简单、准确性高的自适应性零线断线保护装置及系统，可实现断零检测功能。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种自适应性零线断线保护装置，包括电路元件，所述电路元件包括三相相线入线端子、三相相线出线端子、零线入线端子、零线出线端子、电流变换器、三个电压变换器、数据处理单元、开关量输出电路及断路器；所述零线入线端子和零线出线端子之间串接所述电流变换器，所述电流变换器采集零线上的电流I0；所述三相相线入线端子和三相相线出线端子之间通过所述断路器相连，每一相线入线端子与零线入线端子构成一组端子组并接入一个电压变换器的输入端，每一电压变换器分别采集所接入的相线入线端子与零线入线端子之间的负载电压UAN、UBN、UCN；所述三个电压变换器的输出端及电流变换器接入数据处理单元，所述数据处理单元通过开关量输出电路与断路器相连，所述数据处理单元根据电压变换器采集的负载电压及电流变换器采集的电流判断零线状况并向开关量输出电路输出控制信号。作为上述方案的改进，所述数据处理单元根据电压变换器采集的负载电压及电流变换器采集的电流判断零线状况的方法包括：对比所述负载电压，若任意两个负载电压之差的绝对值均不大于自适应电压，则表示零线正常，否则零线断线，其中，所述自适应电压为(k+p)Un，k为固定定值系数，p为自适应调整系数，Un为额定电压。作为上述方案的改进，所述自适应调整系数其中，m＝I0/max{UAN,UBN,UCN}。作为上述方案的改进，所述固定定值系数k为0.15～0.2。作为上述方案的改进，所述自适应性零线断线保护装置还包括用于向终端发送故障信号的通讯模块，所述通讯模块与开关量输出电路相连。作为上述方案的改进，所述通讯模块为GPRS无线通讯模块。作为上述方案的改进，所述自适应性零线断线保护装置还包括接线面板，所述电路元件固定于接线面板上。作为上述方案的改进，所述接线面板安装于所述断路器的壳体两侧。相应地，本专利技术实施例还提供了一种自适应性零线断线保护系统，包括配电变压器、低压配电柜及自适应性零线断线保护装置；所述配电变压器与低压配电柜电连接，所述自适应性零线断线保护装置的一端通过输电线路与低压配电柜相连，另一端接入用户端。实施本专利技术，具有如下有益效果：本专利技术自适应性零线断线保护装置中，零线入线端子和零线出线端子之间串接电流变换器，实时采集零线上的电流I0；每一相线入线端子与零线入线端子构成一组端子组并接入一个电压变换器的输入端，每一电压变换器分别采集所接入的相线入线端子与零线入线端子之间的负载电压；相应地，三个电压变换器的输出端及电流变换器接入数据处理单元。工作时，数据处理单元通过三相负载电压和零线电流，计算自适应调整系数，从而改变自适应电压，当存在任意两相负载电压之差的绝对值大于自适应电压时，检测为零线断线，此时通过开关量输出电路控制断路器跳开，实现在系统正常运行三相负载不对称度较大时起到很好的制动作用，自适应性强，提高了正常运行时的可靠性，还能有效防止三相负载不平衡度较大而引起的断路器误动作，提高了断线故障时保护的灵敏度。同时，本专利技术自适应性零线断线保护装置中的所有电路元件均通过接线面板安装于所述断路器上，所有电气量信号均取自断路器位置，无需附加的设备投资，节省了空间，同时也便于管理、维修。另外，本专利技术通过通讯模块进行信号的发送，使得故障信息能够及时地告知工作人员，排查故障更加迅速灵活。附图说明图1是本专利技术自适应性零线断线保护系统的实施例结构示意图；图2是图1中自适应性零线断线保护装置的第一实施例结构示意图；图3是图1中自适应性零线断线保护装置的第二实施例结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述。仅此声明，本专利技术在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本专利技术的附图为基准，其并不是对本专利技术的具体限定。参见图1，图1显示了本专利技术自适应性零线断线保护系统的实施例，应用于400V低压用电系统，用于保护用户端104的用电设备不受损害。本专利技术自适应性零线断线保护系统，包括配电变压器100、低压配电柜101以及自适应性零线断线保护装置102。配电变压器100与低压配电柜101电连接，自适应性零线断线保护装置102的一端通过输电线路103与低压配电柜101相连，另一端接入用户端104。断零是400V低压用电系统中常见的事故，会造成用户端104的用电设备的烧毁。目前，400V低压用电系统采用的断路器均不带零线断线检测功能，现有的零线断线保护原理在三相负载不对称度很大时可能会产生误动作。本专利技术通过自适应性零线断线保护装置102，能够及时检测断路器前的零线的断线故障，保证用电设备不受损害。参见图2，图2显示了自适应性零线断线保护装置102的第一实施例，包括电路元件，电路元件包括三相相线入线端子1、三相相线出线端子2、零线入线端子3、零线出线端子4、电流变换器5、三个电压变换器(6A、6B、6C)、数据处理单元7、开关量输出电路8及断路器9。其中：零线入线端子3和零线出线端子4之间串接电流变换器5，电流变换器5用于实时采集零线上的电流I0，并将所测到的电流I0送入数据处理单元7。三相相线入线端子1和三相相线出线端子2之间通过断路器9相连，每一相线入线端子与零线入线端子构成一组端子组并接入一个电压变换器的输入端，每一电压变换器分别采集所接入的相线入线端子与零线入线端子之间的负载电压UAN、UBN、UCN。本专利技术中一相相线入线端子1对应一相相线出线端子2，同时，三相相线入线端子1分别与零线入线端子3构成三组端子组，每组端子组单独接入一个电压变换器(6A、6B、6C)，电压变换器(6A、6B、6C)测量对应的相线入线端子1和零线入线端子3间的负载电压，并将所测到的负载电压送入数据处理单元7。例如，电压变换器6A用于测量相线入线端子1A和零线入线端子3间的负载电压UAN，电压变换器6B用于测量相线入线端子1B和零线入线端子3间的负载电压UBN，电压变换器6C用于测量相线入线端子1C和零线入线端子3间的负载电压UCN。三个电压变换器(6A、6B、6C)的输出端及电流变换器5接入数据处理单元7，数据处理单元7通过开关量输出电路8与断路器9相连。因此，通过三个电压变换器(6A、6B、6C)所测量的三相负载电压及通过电流变换器5所述测量的电流均被送入数据处理单元7进行处理，同时，数据处理单元7根据电压变换器(6A、6B、6C)采集的负载电压及电流变换器5采集的电流判断零线状况，生成控制信号，并将控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自适应性零线断线保护装置，其特征在于，包括电路元件，所述电路元件包括三相相线入线端子、三相相线出线端子、零线入线端子、零线出线端子、电流变换器、三个电压变换器、数据处理单元、开关量输出电路及断路器；所述零线入线端子和零线出线端子之间串接所述电流变换器，所述电流变换器采集零线上的电流I0；所述三相相线入线端子和三相相线出线端子之间通过所述断路器相连，每一相线入线端子与零线入线端子构成一组端子组并接入一个电压变换器的输入端，每一电压变换器分别采集所接入的相线入线端子与零线入线端子之间的负载电压UAN、UBN、UCN；所述三个电压变换器的输出端及电流变换器接入数据处理单元，所述数据处理单元通过开关量输出电路与断路器相连，所述数据处理单元根据电压变换器采集的负载电压及电流变换器采集的电流判断零线状况并向开关量输出电路输出控制信号。

【技术特征摘要】
1.一种自适应性零线断线保护装置，其特征在于，包括电路元件，所述电路元件包括三相相线入线端子、三相相线出线端子、零线入线端子、零线出线端子、电流变换器、三个电压变换器、数据处理单元、开关量输出电路及断路器；所述零线入线端子和零线出线端子之间串接所述电流变换器，所述电流变换器采集零线上的电流I0；所述三相相线入线端子和三相相线出线端子之间通过所述断路器相连，每一相线入线端子与零线入线端子构成一组端子组并接入一个电压变换器的输入端，每一电压变换器分别采集所接入的相线入线端子与零线入线端子之间的负载电压UAN、UBN、UCN；所述三个电压变换器的输出端及电流变换器接入数据处理单元，所述数据处理单元通过开关量输出电路与断路器相连，所述数据处理单元根据电压变换器采集的负载电压及电流变换器采集的电流判断零线状况并向开关量输出电路输出控制信号；所述数据处理单元根据电压变换器采集的负载电压及电流变换器采集的电流判断零线状况的方法包括：对比所述负载电压，若任意两个负载电压之差的绝对值均不大于自适应电压，则表示零线正常，否则零线断线，其中，所述自适应电压为(k+p)Un...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾永浩，柳春芳，何智祥，梁唐杰，李国平，陈增胜，张源滨，黄智勇，廖伟文，孙广慧，韦林，汤永联，李毅东，黄劲峰，陈铭乐，马建良，吴树钊，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司佛山供电局，佛山电力设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44