CN204794055U - 一种低压供电系统断零断相保护装置 - Google Patents

一种低压供电系统断零断相保护装置 Download PDF

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高志平
练俊文
谢小锋
季斌
王洪伟
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Changzhou Jintan Jinneng Power Co ltd
State Grid Chang Zhou Current Supply Co Of Jiangsu Electric Power Co
State Grid Corp of China SGCC
State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Changzhou Power Supply Co of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
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State Grid Corp of China SGCC
State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Changzhou Power Supply Co of Jiangsu Electric Power Co
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Abstract

本实用新型提供一种低压供电系统断零断相保护装置，包括台变、断路器、落地电源箱和用户电表箱；台变设有若干条供电线路；每条供电线路上依次设有断路器、落地电源箱和用户电表箱；其结构特点是：还包括采集单元和执行单元；采集单元在每个落地电源箱和每个用户电表箱上分别各设置1套；采集单元与落地电源箱的A、B、C三相出线端或用户电表箱的A、B、C三相出线端电连接；执行单元与断路器配套设置；执行单元与采集单元无线通信；执行单元与断路器控制电连接。本实用新型结构简单、成本较低、易于实现且使用时能够有效避免电力用户发生人身伤害事故及电器受到损毁。

Description

一种低压供电系统断零断相保护装置
技术领域
本实用新型涉及低压输配电领域，具体涉及一种低压供电系统断零断相保护装置。
背景技术
当前城乡民用及工业低压配电室通常只配备有过流保护和漏电保护器。在调查过程中了解到，很多小区或农村，因为零线断开时没有保护，致使用户的用电器烧毁；在相线断开时，由于线路不能及时跳闸，很容易发生人身触电，使人民的生命和财产安全受到严重危胁，因而，设计一种简便、实用的低压供电系统断零断相保护装置，显得十分必要。
实用新型内容
本实用新型的目的是：针对现有技术中存在的问题，提供一种结构简单、成本较低、易于实现且使用时能够有效避免电力用户发生人身伤害事故及电器受到损毁的低压供电系统断零断相保护装置。
本实用新型的技术方案是：本实用新型的低压供电系统断零断相保护装置，包括台变、断路器、落地电源箱和用户电表箱；台变设有若干条供电线路；每条供电线路上依次设有断路器、落地电源箱和用户电表箱；断路器与台变的输出端电连接；落地电源箱与断路器电连接；用户电表箱与落地电源箱电连接；其结构特点是：还包括采集单元和执行单元；
上述的采集单元在每个落地电源箱和每个用户电表箱上分别各设置1套；采集单元与落地电源箱的A、B、C三相出线端或用户电表箱的A、B、C三相出线端电连接；执行单元与断路器配套设置；执行单元与采集单元无线通信信号电连接；执行单元与断路器控制电连接。
进一步的方案是：上述的采集单元包括三相电压采集模块、第一单片机模块和第一无线通信模块；
三相电压采集模块设有信号输入端和信号输出端；第一单片机模块设有采集信号输入端和信号输出端；第一无线通信模块设有信号输入端和无线通信端；三相电压采集模块的信号输入端与落地电源箱的A、B、C三相出线端或用户电表箱的A、B、C三相出线端电连接；第一单片机模块的采集信号输入端与三相电压采集模块的信号输出端信号电连接；第一无线通信模块的信号输入端与第一单片机模块的信号输出端信号电连接。
进一步的方案是：上述的执行单元包括第二无线通信模块、第二单片机模块、开关控制模块、显示模块和存储模块；
第二无线通信模块设有无线通信端和信号输出端；第二单片机模块设有采集信号输入端、控制信号输出端、显示信号输出端和存储通信端；开关控制模块设有信号输入端和控制执行信号输出端；显示模块设有信号输入端；存储模块设有存储信号通信端；
第二单片机模块的采集信号输入端与第二无线通信模块的信号输出端信号电连接；开关控制模块的信号输入端与第二单片机模块的控制信号输出端信号电连接；开关控制模块的控制执行信号输出端与断路器控制电连接；显示模块的信号输入端与第二单片机模块的显示信号输出端信号电连接；存储模块的存储信号通信端与第二单片机模块的存储通信端双向信号电连接。
本实用新型具有积极的效果：（1）本实用新型的低压供电系统断零断相保护装置，只需在现有供电线路上加装采集单元和执行单元即可方便地实现，结构简单、成本较低、易于推广。（2）本实用新型的低压供电系统断零断相保护装置，其在使用时，当判断发生断零，断相故障时能够在100ms时间内切断故障线路的供电，从而可有效保护电力用户的电器免受损毁及避免人身伤害事故的发生。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图，图中还示意性地显示了其与用户的电连接关系；
图2为图1中采集单元的电路结构示意图；
图3为图1中的执行单元的电路结构示意图。
上述附图中的附图标记如下：
台变1，断路器2，落地电源箱3，用户电表箱4，
采集单元5，三相电压采集模块51，第一单片机模块52，第一无线通信模块53，
执行单元6，第二无线通信模块61，第二单片机模块62，开关控制模块63，显示模块64，存储模块65。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
（实施例）
见图1，本实施例的低压供电系统断零断相保护装置，主要由台变1、断路器2、落地电源箱3、用户电表箱4、采集单元5和执行单元6组成。
台变1设有若干条供电线路；每条供电线路上依次设有断路器2、落地电源箱3和用户电表箱4；断路器2与台变1的输出端电连接；落地电源箱3与断路器2电连接；用户电表箱4与落地电源箱3电连接；用户电器与用户电表箱4电连接；采集单元5在每个落地电源箱3和每个用户电表箱4上分别各设置1套；采集单元5与落地电源箱3的A、B、C三相出线端或用户电表箱4的A、B、C三相出线端电连接；执行单元6与断路器2配套设置；执行单元6与采集单元5无线通信信号电连接；执行单元6与断路器2控制电连接。
见图2，采集单元5主要由三相电压采集模块51、第一单片机模块52和第一无线通信模块53组成。
三相电压采集模块51设有信号输入端和信号输出端；第一单片机模块52设有采集信号输入端和信号输出端；第一无线通信模块53设有信号输入端和无线通信端；三相电压采集模块51的信号输入端与落地电源箱3的A、B、C三相出线端或用户电表箱4的A、B、C三相出线端电连接；第一单片机模块52的采集信号输入端与三相电压采集模块51的信号输出端信号电连接；第一无线通信模块53的信号输入端与第一单片机模块52的信号输出端信号电连接。三相电压采集模块51本实施例中优选采用包括三相半波整流电路的结构。
见图3，执行单元6主要由第二无线通信模块61、第二单片机模块62、开关控制模块63、显示模块64和存储模块65组成。
第二无线通信模块61设有无线通信端和信号输出端；第二单片机模块62设有采集信号输入端、控制信号输出端、显示信号输出端和存储通信端；开关控制模块63设有信号输入端和控制执行信号输出端；显示模块64设有信号输入端；存储模块65设有存储信号通信端。
第二无线通信模块61的无线通信端与采集单元5的第一无线通信模块53的无线通信端无线通信；第二单片机模块62的采集信号输入端与第二无线通信模块61的信号输出端信号电连接；开关控制模块63的信号输入端与第二单片机模块62的控制信号输出端信号电连接；开关控制模块63的控制执行信号输出端与断路器2控制电连接；显示模块64的信号输入端与第二单片机模块62的显示信号输出端信号电连接；存储模块65的存储信号通信端与第二单片机模块62的存储通信端双向信号电连接。
（应用例）
前述实施例的低压供电系统断零断相保护装置，其在使用时的工作原理和工作过程如下：
采集单元5利用三相四线制供电系统中断零引起相电压漂移这一特性，通过精确判断三相电压的变化来判定是否发生断零和断相故障。
采集单元5的三相电压采集模块51工作时实时采集落地电源箱3的出线侧和用户电表箱4的出线侧的三相电压UA、UB、UC，并将采集的电压信号处理后实时传输给第一单片机模块52，第一单片机模块52实时计算出三相平均电压UN，并将UA，UB，UC与三相平均电压UN分别进行比较，假定B相线路出现断相故障时，此时UB=0，第一单片机模块52发现B相电压UB小于三相平均电压UN，则判定该落地电源箱3或用户电表箱4发生断相故障；第一单片机模块52若比较发现三相电压UA、UB、UC中有一个高于三相平均电压UN，则判定发生断零故障。
第一单片机模块52判定其所连接的落地电源箱3或用户电表箱4发生断零或断相故障时，第一单片机模块52将断零或断相故障信息连同其内置的本采集单元5的地址信息通过与其相连的第一无线通信模块53无线向外发出。
执行单元6的第二无线通信模块61实时与采集单元5的第一无线通信模块53无线通信，当执行单元6的第二无线通信模块61接收到采集单元5的第一无线通信模块53所发的断零或断相故障信息以及发生故障的采集单元5的地址信息后，第二无线通信模块61将接收的信息实时传输给第二单片机模块62；第二单片机模块62将接收的发生故障的采集单元5的地址信息与其内置的采集单元地址编码进行比较，确定是本条线路发生断零断相故障后，该线路上的执行单元6的第二单片机模块62发出跳闸的控制信号，开关控制模块63接收到第二单片机模块62发出的跳闸控制信号后控制本线路的断路器2跳闸，切断发生故障的本条线路的供电，从而保护用户的电器免受损毁及避免人身伤害事故的发生；同时，第二单片机模块62将发生故障的采集单元5的地址编号、故障线相序及故障电压值等信息实时发给存储模块65进行存储备查、发给显示模块64进行实时显示；检修人员可根据显示模块64的显示信息及时判断故障类型及故障区间，从而可有效加快检修速度减少停电时间。
前述实施例的低压供电系统断零断相保护装置，其判断发生断零，断相故障至切断线路供电的响应时间在100ms内，反应快速，可有效保护用户的电器免受损毁及避免人身伤害事故的发生。
以上实施例和应用例是对本实用新型的具体实施方式的说明，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换和变化而得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应该归入本实用新型的专利保护范围。

Claims (3)

1.一种低压供电系统断零断相保护装置，包括台变（1）、断路器（2）、落地电源箱（3）和用户电表箱（4）；台变（1）设有若干条供电线路；每条供电线路上依次设有断路器（2）、落地电源箱（3）和用户电表箱（4）；断路器（2）与台变（1）的输出端电连接；落地电源箱（3）与断路器（2）电连接；用户电表箱（4）与落地电源箱（3）电连接；其特征在于：还包括采集单元（5）和执行单元（6）；
所述的采集单元（5）在每个落地电源箱（3）和每个用户电表箱（4）上分别各设置1套；采集单元（5）与落地电源箱（3）的A、B、C三相出线端或用户电表箱（4）的A、B、C三相出线端电连接；执行单元（6）与断路器（2）配套设置；执行单元（6）与采集单元（5）无线通信信号电连接；执行单元（6）与断路器（2）控制电连接。
2.根据权利要求1所述的低压供电系统断零断相保护装置，其特征在于：所述的采集单元（5）包括三相电压采集模块（51）、第一单片机模块（52）和第一无线通信模块（53）；
三相电压采集模块（51）设有信号输入端和信号输出端；第一单片机模块（52）设有采集信号输入端和信号输出端；第一无线通信模块（53）设有信号输入端和无线通信端；三相电压采集模块（51）的信号输入端与落地电源箱（3）的A、B、C三相出线端或用户电表箱（4）的A、B、C三相出线端电连接；第一单片机模块（52）的采集信号输入端与三相电压采集模块（51）的信号输出端信号电连接；第一无线通信模块（53）的信号输入端与第一单片机模块（52）的信号输出端信号电连接。
3.根据权利要求1所述的低压供电系统断零断相保护装置，其特征在于：所述的执行单元（6）包括第二无线通信模块（61）、第二单片机模块（62）、开关控制模块（63）、显示模块（64）和存储模块（65）；
第二无线通信模块（61）设有无线通信端和信号输出端；第二单片机模块（62）设有采集信号输入端、控制信号输出端、显示信号输出端和存储通信端；开关控制模块（63）设有信号输入端和控制执行信号输出端；显示模块（64）设有信号输入端；存储模块（65）设有存储信号通信端；
第二单片机模块（62）的采集信号输入端与第二无线通信模块（61）的信号输出端信号电连接；开关控制模块（63）的信号输入端与第二单片机模块（62）的控制信号输出端信号电连接；开关控制模块（63）的控制执行信号输出端与断路器（2）控制电连接；显示模块（64）的信号输入端与第二单片机模块（62）的显示信号输出端信号电连接；存储模块（65）的存储信号通信端与第二单片机模块（62）的存储通信端双向信号电连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112653109A (zh) * 2020-12-23 2021-04-13 海南电网有限责任公司保亭供电局 低压零线故障自动隔离装置

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