CN209217694U - 一种具有保护装置的低压配变负荷分配装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及到一种具有保护装置的低压配变负荷分配装置，包括有实时负荷数据采集模块、主控模块、三相复合开关模块以及通信模块，还包括有保护装置，保护装置包括有短路过流保护装置以及欠压保护装置，短路过流保护装置包括有电流采集单元、电流判断锁存单元和开关电路单元，欠压保护装置包括有整流电路单元、电压采样单元、比较电路单元以及驱动电路单元，本实用新型通过设置有保护装置，可实时监测装置外围电路中的电流电压情况，当出现短路、过流、欠压情况时，能够及时保护电路，防止烧坏外围线路。
Description
技术领域
本实用新型具体涉及到电力配变负荷分配技术领域，尤其涉及到一种具有保护装置的低压配变负荷分配装置。
背景技术
低压配变电力系统的最终用户包含大量的单相负荷，尤其是商业和民用设施：如空调、电脑、电热水器、冰箱、照明、及各种家用电器等，其数量越来越多，功率越来越大，加上用电的季节性和随机性都会造成三相负荷的动态不平衡越来越严重。
众所周知，三相负荷不平衡，给电力系统带来的危害是十分严重的。第一大危害是三相负荷不平衡造成线路损耗增大，线损增大的数值与电流平方成正比。三相负荷不平衡，给电力系统带来的第二大危害是变压器产生附加铁损。
三相负荷不平衡，给电力系统带来的第三大危害是产生附加铜损，附加铜损增加会导致变压器发热，降低变压器的运行效率。三相负荷不平衡，给电力系统带来的第四大危害是产生电压偏移。
基于上述技术问题，中国专利申请号为CN201520294261.9的实用新型专利提出了一种低压配变负荷分配装置，所述装置由实时负荷数据采集模块、主控模块、三相复合开关模块和通信模块组成；实时负荷数据采集模块连接主控模块的输入端；主控模块的输出端连接三相复合开关模块的输入端；主控模块与通信模块互连，主控模块通过通信模块与主机互连，但是在产品安装的外围线路上，根据相关用电规范以及在实际使用中确实存在的安全问题，有必要安装一种用于保护电路在实际使用中安全运行的装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提出了一种具有保护装置的低压配变负荷分配装置，其结构简单，操作方便，安全系数较高，通过安全装置能够有效防止电路在实际操作运行中会出现的各种安全问题，保证了电路的安全稳定运行。
本实用新型所述技术方案如下；一种具有保护装置的低压配变负荷分配装置，包括有实时负荷数据采集模块、主控模块、三相复合开关模块以及通信模块，其特征在于：还包括有保护装置，所述保护装置包括有短路过流保护装置以及欠压保护装置，所述短路过流保护装置包括有电流采集单元、电流判断锁存单元和开关电路单元，所述电流采样电路用于采集电路中电流大小，并通过电流判断锁存单元对电流大小进行判断，当电流超过电路中的额定电流时，主控模块控制开关电路单元进行关闭，所述欠压保护装置包括有整流电路单元、电压采样单元、比较电路单元以及驱动电路单元，所述整流电路单元与电源输入端连接，所述比较电路单元和驱动电路分别连接于主控模块，所述整流电路单元将整流后的直流电提供给电压采样单元；所述电压采样单元将采集的采样电压输出至比较电路单元中，比较电路单元将采样电压与预定值进行比较；当采样电压大于等于预定值时，主控模块控制驱动电路正常工作，脱扣器正常工作，当采样电压小于预定值时，主控模块切断对驱动电路的供电，欠压脱扣器动作切断电路。
本实用新型还进一步设置为：所述电流采集单元包括霍尔电流传感器和外围匹配电阻电容构成的RC回路，霍尔电流传感器的检测线圈接在低压配变负荷分配装置的外围线路上，其输出经RC回路接入电流判断锁存单元。
本实用新型还进一步设置为：电流判断锁存单元的输出端接入主控模块；电流判断锁存单元包括电流判断状态锁存电路；电流判断状态锁存电路为电压比较器及外围的匹配电阻，电流采集单元的输出端接入电压比较器的负电压比较输入端，电压比较器输出端接入主控模块。
本实用新型还进一步设置为：所述开关电路单元为标准的继电器或接触器电路，串联在被保护电路的工作回路中且连接于主控模块。
本实用新型还进一步设置为：所述开关电路单元为标准的继电器或接触器电路，串联在被保护电路的工作回路中且连接于主控模块。
本实用新型还进一步设置为：所述开关电路单元的继电器为固体继电器，为依次连接的驱动电路、变压器、整流滤波稳压电路和功率开关管，开关控制电路的输出接入驱动电路，功率开关管接在被保护的电路中。
本实用新型还进一步设置为：还包括浪涌吸收单元，所述浪涌吸收单元包括压敏电阻，压敏电阻的两端分别并联连接在外部电源线路。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型在被低压配变负荷分配装置中设置有过流短路保护装置，可实时监测被保护电路中的电流情况，当被保护电路发生短路情况时，回路电流将趋于无穷大，主控模块立即切断电路，当被保护电路中的电流大于电路正常工作的电流，即大于预置的保护电流时，主控模块也会切断被保护电路，从而有效保护被保护电路负载的安全，还通过设置有欠压保护装置，用于实时监测保护电路中电压的情况，欠压保护装置包括有整流电路单元、电压采样单元、比较电路单元以及驱动电路单元，当采样电压大于等于预定值时，主控模块控制驱动电路正常工作，脱扣器正常工作，当采样电压小于预定值时，主控模块切断对驱动电路的供电，欠压脱扣器动作切断电路。
附图说明
图1为本实用新型中具有保护装置的低压配变负荷分配装置原理结构示意图；
图2为本实用新型中过流短路保护模块原理框架图；
图3为本实用新型中电流采集单元电路图；
图4为本实用新型中过流判断锁存模块电路图；
图5为本实用新型中开关电路单元电路图；
图6为本实用新型中欠压保护模块控制电路的电路图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
下面结合图1-6详细说明本实用新型：一种具有保护装置的低压配变负荷分配装置，包括有实时负荷数据采集模块、主控模块、三相复合开关模块以及通信模块，其特征在于：还包括有保护装置，所述保护装置包括有短路过流保护装置以及欠压保护装置，所述短路过流保护装置包括有电流采集单元、电流判断锁存单元和开关电路单元，所述电流采样电路用于采集电路中电流大小，并通过电流判断锁存单元对电流大小进行判断，当电流超过电路中的额定电流时，主控模块控制开关电路单元进行关闭，所述欠压保护装置包括有整流电路单元、电压采样单元、比较电路单元以及驱动电路单元，所述整流电路单元与电源输入端连接，所述比较电路单元和驱动电路分别连接于主控模块，所述整流电路单元将整流后的直流电提供给电压采样单元；所述电压采样单元将采集的采样电压输出至比较电路单元中，比较电路单元将采样电压与预定值进行比较；当采样电压大于等于预定值时，主控模块控制驱动电路正常工作，脱扣器正常工作，当采样电压小于预定值时，主控模块切断对驱动电路的供电，欠压脱扣器动作切断电路。
通过设置有上述结构：低压配变负荷分配装置包括有实时负荷数据采集模块、主控模块、三相复合开关模块、通信模块以及主机，以电流不平衡度作为控制参量，通过在低压配变和各分支线上分别安装系统主机和低压配变负荷分配装置，根据配变负荷的不平衡状况，对部分负荷实时进行实时切换相位，保证了低压配变三相负荷在规定的不平衡度范围内运行，但是在产品安装的外围线路上往往会出现出现过流、短路以及欠压，导致线路出现故障，不能正常运行，在外围线路上设置有保护装置，保护装置包括有过流、短路保护装置和欠压保护装置，短路过流保护装置包括有电流采集单元、电流判断锁存单元和开关电路单元，电流采样电路用于采集电路中电流大小，并通过电流判断锁存单元对电流大小进行判断，当电流超过电路中的额定电流时，主控模块控制开关电路单元进行断开；欠压保护装置包括有整流电路单元、电压采样单元、比较电路单元、驱动电路单元以及连接于驱动电路单元的，当采样电压大于等于预定值时，主控模块控制驱动电路正常工作，脱扣器正常工作，当采样电压小于预定值时，主控模块切断对驱动电路的供电，欠压脱扣器动作切断电路。
本实施例中：所述电流采集单元包括霍尔电流传感器和外围匹配电阻电容构成的RC回路，霍尔电流传感器的检测线圈接在低压配变负荷分配装置的外围线路上，其输出经RC回路接入电流判断锁存单元。
通过设置有上述结构：电流采集单元用于采集被保护电路工作回路中的电流值，并将该电流值线性转化为规定电压范围内的电压值，电流采集单元包括霍尔电流传感器和外围匹配电阻电容构成的RC回路，霍尔电流传感器的检测线圈接在被保护电路中，其输出经RC回路接入过流判断锁存模块。
本实施例中：电流判断锁存单元的输出端接入主控模块；电流判断锁存单元包括电流判断状态锁存电路；电流判断状态锁存电路为电压比较器及外围的匹配电阻，电流采集单元的输出端接入电压比较器的负电压比较输入端，电压比较器输出端接入主控模块。
通过设置有上述结构：过流判断锁存模块的主要功能为判断电流采集单元所采集的负载输出电流的电压信号，将该电压信号值与预置的保护电流值换算得到的相应的保护电压值相比较，当超过预置的保护电流值对应的电压值时，该模块的输出信号控制开关电路单元关断，且在负载的输出电流恢复到正常值时，该模块仍锁存关断信号的输出状态，保持开关电路单元关断。
通过设置有上述结构：过流判断锁存模块包括过流判断状态锁存电路和开关控制电路，过流判断状态锁存电路为电压比较器及外围的匹配电阻，开关控制电路为开关器件，所述开关器件为场效应管、或三极管开关、或光耦开关，电流采集单元的输出端接入电压比较器的负电压比较输入端，电压比较器输出端接入开关控制电路的开关器件，该开关器件接入开关电路单元的继电器或接触器电路，接通或者关断继电器或接触器。
本实施例中：所述开关电路单元为标准的继电器或接触器电路，串联在被保护电路的工作回路中且连接于主控模块。
本实施例中：所述开关电路单元为标准的继电器或接触器电路，串联在被保护电路的工作回路中且连接于主控模块。
通过设置有上述结构：开关电路单元用于具体执行接通或关断被保护电路，开关电路单元为标准的继电器或接触器电路，可根据负载的类型选择不同的继电器或接触器电路。开关电路单元串联在被保护电路的工作回路中，过流判断锁存模块的输出接入开关电路单元，控制其继电器或接触器的接通或者断开。
本实施例中：所述开关电路单元的继电器为固体继电器，为依次连接的驱动电路、变压器、整流滤波稳压电路和功率开关管，开关控制电路的输出接入驱动电路，功率开关管接在被保护的电路中。
通过设置有上述结构：当开关电路单元的继电器为固体继电器，即开关电路单元为依次连接的驱动电路、变压器、整流滤波稳压电路和功率开关管，主控模块接入驱动电路，功率开关管接在被保护电路中。
本实施例中：还包括浪涌吸收单元，所述浪涌吸收单元包括压敏电阻，压敏电阻的两端分别并联连接在外部电源线路。
通过设置有上述结构：使用压敏电阻对电网突波进行吸收，从而保护后续电路
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，上述假设的这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种具有保护装置的低压配变负荷分配装置，包括有实时负荷数据采集模块、主控模块、三相复合开关模块以及通信模块，其特征在于：还包括有保护装置，所述保护装置包括有短路过流保护装置以及欠压保护装置，所述短路过流保护装置包括有电流采集单元、电流判断锁存单元和开关电路单元，所述电流采样电路用于采集电路中电流大小，并通过电流判断锁存单元对电流大小进行判断，当电流超过电路中的额定电流时，主控模块控制开关电路单元进行关闭，所述欠压保护装置包括有整流电路单元、电压采样单元、比较电路单元以及驱动电路单元，所述整流电路单元与电源输入端连接，所述比较电路单元和驱动电路分别连接于主控模块，所述整流电路单元将整流后的直流电提供给电压采样单元；所述电压采样单元将采集的采样电压输出至比较电路单元中，比较电路单元将采样电压与预定值进行比较；当采样电压大于等于预定值时，主控模块控制驱动电路正常工作，脱扣器正常工作，当采样电压小于预定值时，主控模块切断对驱动电路的供电，欠压脱扣器动作切断电路。
2.根据权利要求1所述的一种具有保护装置的低压配变负荷分配装置，其特征在于：所述电流采集单元包括霍尔电流传感器和外围匹配电阻电容构成的RC回路，霍尔电流传感器的检测线圈接在低压配变负荷分配装置的外围线路上，其输出经RC回路接入电流判断锁存单元。
3.根据权利要求1所述的一种具有保护装置的低压配变负荷分配装置，其特征在于：电流判断锁存单元的输出端接入主控模块；电流判断锁存单元包括电流判断状态锁存电路；电流判断状态锁存电路为电压比较器及外围的匹配电阻，电流采集单元的输出端接入电压比较器的负电压比较输入端，电压比较器输出端接入主控模块。
4.根据权利要求1所述的一种具有保护装置的低压配变负荷分配装置，其特征在于：所述开关电路单元为标准的继电器或接触器电路，串联在被保护电路的工作回路中且连接于主控模块。
5.根据权利要求4所述的一种具有保护装置的低压配变负荷分配装置，其特征在于：所述开关电路单元的继电器为固体继电器，为依次连接的驱动电路、变压器、整流滤波稳压电路和功率开关管，开关控制电路的输出接入驱动电路，功率开关管接在被保护的电路中。
6.根据权利要求1所述的一种具有保护装置的低压配变负荷分配装置，其特征在于：还包括浪涌吸收单元，所述浪涌吸收单元包括压敏电阻，压敏电阻的两端分别并联连接在外部电源线路。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN112653082A (zh) * | 2020-11-27 | 2021-04-13 | 凯迈（洛阳）测控有限公司 | 一种智能过流保护模块 |
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2018
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