一种家庭用电负载强度指示以及过载保护系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种家庭用电负载强度指示以及过载保护系统，包括电流互感器、信号处理模块、信号比较系统、供电模块、LED负载指示系统和防过载应急系统，其中，电流互感器的输出端与信号处理模块的输入端相连通，信号处理模块的输出端与信号比较系统的输入端相连通，供电模块的输出端同时与信号比较系统的输入端相连通，信号比较系统的输出端分别与LED负载指示系统的输入端、防过载应急系统的输入端相连通；本实用新型专利技术用LED灯指示用户家庭的用电负载情况，并在线路电路超过额定电流时，发出警报以提醒用户，同时自动切断部分相对不重要的用电器的电源以减少因断路器跳闸而造成的所有用电器电源断电，避免不必要的损失。

A family electrical load strength indicator and overload protection system

【技术实现步骤摘要】
一种家庭用电负载强度指示以及过载保护系统
本技术涉及一种家庭用电负载强度指示以及过载保护系统，属于电力电子领域。
技术介绍
目前，民用电源保护装置通常都是采取达到额定荷载后即断电的方式，断电的方式通常都是熔丝熔断或跳闸。这样虽然起到了一定的保护作用，但由于事件发生突然而存在一些问题，如影响正常活动，并且为恢复供电需要在没有照明的条件下摸索，行动受到限制；会中断一些正在进行中的操作，电脑中的重要文件未保存等；同时突然的断电会对电器造成损坏。为了解决这些问题，出现了一种能够对电负荷过载进行预警的系统，但是预警系统只能做到负荷过载预警，不能做到根据不同用电程度进行用电指示。
技术实现思路
本技术提供一种家庭用电负载强度指示以及过载保护系统，用LED灯指示用户家庭的用电负载情况，并在线路电路超过额定电流时，发出警报以提醒用户，同时自动切断部分相对不重要的用电器的电源以减少因断路器跳闸而造成的所有用电器电源断电，避免不必要的损失。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种家庭用电负载强度指示以及过载保护系统，包括电流互感器、信号处理模块、信号比较系统、供电模块、LED负载指示系统和防过载应急系统，其中，电流互感器的输出端与信号处理模块的输入端相连通，信号处理模块的输出端与信号比较系统的输入端相连通，供电模块的输出端同时与信号比较系统的输入端相连通，信号比较系统的输出端分别与LED负载指示系统的输入端、防过载应急系统的输入端相连通；作为本技术的进一步优选，所述信号比较系统包括四个并联的电压比较电路，分别为第一比较电路、第二比较电路、第三比较电路和第三比较电路；作为本技术的进一步优选，所述的防过载应急系统包括应急可切断插座、复位开关和过载报警器，其中，可切断插座依次与复位开关、单触点继电器相连通构成第四比较电路，多个第四比较电路并联后与过载报警器相连通；作为本技术的进一步优选，所述的电流互感器采用LMZ1-0.5型电流互感器；作为本技术的进一步优选，所述的信号比较系统采用LM358运算放大器；作为本技术的进一步优选，所述的LED负载指示系统包括三个LED灯，第一比较电路、第二比较电路、第三比较电路各自串联着一个LED灯。通过以上技术方案，相对于现有技术，本技术具有以下有益效果：本技术用LED灯指示用户家庭的用电负载情况，并在线路电路超过额定电流时，发出警报以提醒用户，同时自动切断部分相对不重要的用电器的电源以减少因断路器跳闸而造成的所有用电器电源断电，避免不必要的损失。附图说明下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1为本技术的一种家庭用电负载强度指示以及过载保护系统的模块结构示意图。图2为本技术的一种家庭用电负载强度指示以及过载保护系统的电流互感器、信号处理模块、信号比较系统、LED负载指示系统和防过载应急系统的连接电路示意图。图3为本技术的一种家庭用电负载强度指示以及过载保护系统的供电模块的电路结构示意图。图4为本技术的一种家庭用电负载强度指示以及过载保护系统的防过载应急系统中的单触点继电器控制插座通断电的接线图。具体实施方式现在结合附图对本技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本技术的基本结构，因此其仅显示与本技术有关的构成。如图1-图4所示，本技术的一种家庭用电负载强度指示以及过载保护系统，包括电流互感器、信号处理模块、信号比较系统、供电模块、LED负载指示系统和防过载应急系统，其中，电流互感器的输出端与信号处理模块的输入端相连通，信号处理模块的输出端与信号比较系统的输入端相连通，供电模块的输出端同时与信号比较系统的输入端相连通，信号比较系统的输出端分别与LED负载指示系统的输入端、防过载应急系统的输入端相连通；作为本技术的进一步优选，所述信号比较系统包括四个并联的电压比较电路，分别为第一比较电路、第二比较电路、第三比较电路和第三比较电路；作为本技术的进一步优选，所述的防过载应急系统包括应急可切断插座、复位开关和过载报警器，其中，可切断插座依次与复位开关、单触点继电器相连通构成第四比较电路，多个第四比较电路并联后与过载报警器相连通；作为本技术的进一步优选，所述的电流互感器采用LMZ1-0.5型电流互感器；作为本技术的进一步优选，所述的信号比较系统采用LM358运算放大器；作为本技术的进一步优选，所述的LED负载指示系统包括三个LED灯，第一比较电路、第二比较电路、第三比较电路各自串联着一个LED灯。图2所示，其中，所述电流互感器的输出端连接着信号处理模块的输入端，电流互感器用于测量进线的电流，电流互感器T1将输电线路上的大电流转换成一定比例的小电流，传送到信号处理模块进行整流和滤波处理；信号处理模块采用桥式整流电路和无源低通滤波电路，电流互感器检测的电流经过信号处理模块进行整流和滤波转变为直流电，信号经过桥式整流电路进行整流处理，再经过L1、R6、C1组成的无源低通滤波电路经过滤波处理，处理后的信号传送到信号比较系统。所述信号处理模块的输出端连接着信号比较系统的输入端，信号比较系统采用LM358运算放大器，信号比较系统包括四个并联的电压比较电路，其中运放U1A、R1、R2、R3、R4、R5构成第一比较电路，运放U1B、R7、R8、R9、R10、R11、R19构成第二比较电路，运放U2A、R12、R13、R14、R15、R16构成第三比较电路，运放U2B、R17、R18、R20、R21构成第四比较电路，第四比较电路为滞回比较电路，具有滞回特性。所述供电模块的输出端连接着信号比较系统的输入端，供电模块将220V交流电转变为5V直流输出，输入的220V经过整流滤波处理后，再经过LM7812芯片降压输出12V电压，12V电压经过LM7812芯片降压输出5V电压为信号比较系统进行供电。所述信号比较系统的输出端连接着LED负载指示系统的输入端，LED负载指示系统采用3个LED灯，3个LED灯安装在用户家庭中比较明显的位置，LED灯会根据用户家庭电流负荷的多少做出相应的指示，当用户家庭线路电流小于等于额定电流的40%，灯全暗；当用户家庭线路电流为额定电流的40%~60%时，亮一个灯；当用户家庭线路电流大于等于额定电流的60%~80%时，亮两个灯；当用户家庭线路电流大于等于额定电流的80%时，亮三个灯；信号比较系统的第一比较电路、第二比较电路、第三比较电路各自串联着一个LED灯，根据家庭线路电流负荷情况控制LED灯进行发光指示。所述信号比较系统的输出端连接着防过载应急系统的输入端，防过载应急系统包括应急可切断插座、复位开关和过载报警器，第四比较电路串联由一个过载报警器和多个单触点继电器的电磁线圈控制的应急可切断插座并联的防过载应急系统电路，当电流大于等于额定电流100%时，处于过载过载应急模式，报警器发出报警，同时各单触点继电器线圈得电，此时各个对应的单触点继电器的触点断开，应急可切断插座进行断电。在过载应急模式下，防过载应急系统中的过载报警器发出报警信号，同时通过单触点继电器控制开关，使应急可切断插座断电，自动切除一部分相对不重要的家庭用电负荷（如电视机、洗衣机等），保留相对重要的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种家庭用电负载强度指示以及过载保护系统，其特征在于：包括电流互感器、信号处理模块、信号比较系统、供电模块、LED负载指示系统和防过载应急系统，其中，电流互感器的输出端与信号处理模块的输入端相连通，信号处理模块的输出端与信号比较系统的输入端相连通，供电模块的输出端同时与信号比较系统的输入端相连通，信号比较系统的输出端分别与LED负载指示系统的输入端、防过载应急系统的输入端相连通。

【技术特征摘要】
1.一种家庭用电负载强度指示以及过载保护系统，其特征在于：包括电流互感器、信号处理模块、信号比较系统、供电模块、LED负载指示系统和防过载应急系统，其中，电流互感器的输出端与信号处理模块的输入端相连通，信号处理模块的输出端与信号比较系统的输入端相连通，供电模块的输出端同时与信号比较系统的输入端相连通，信号比较系统的输出端分别与LED负载指示系统的输入端、防过载应急系统的输入端相连通。2.根据权利要求1所述的家庭用电负载强度指示以及过载保护系统，其特征在于：所述信号比较系统包括四个并联的电压比较电路，分别为第一比较电路、第二比较电路、第三比较电路和第三比较电路。3.根据权利要求2所述的家庭用电负载强度指示以及过...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐紫薇，方逸波，李雨菲，陈荣杰，郑源，刘珂，盛欣然，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32