CN211127117U - 一种低压配电箱中性线断线保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种低压配电箱中性线断线保护装置，属于低压配电箱中性线断线保护装置技术领域；所要解决的技术问题为：提供一种低压配电箱中性线断线保护装置硬件结构的改进；解决该技术问题采用的技术方案为：包括设置在低压配电箱中的装置壳体，所述装置壳体内部设置有硬质塑料板，在硬质塑料板的正面设置有断路器和交流接触器，所述硬质塑料板的一侧还固定有控制器壳体，所述控制器壳体的内部设置有控制电路板，所述控制电路板上集成有微控制器和SIM卡连接插槽，所述微控制器通过导线与无线通信模块双向连接，所述无线通信模块上还设置有通信天线；所述硬质塑料板的底部还固定有接线排和报警指示灯；本实用新型应用于低压配电箱中性线断线保护。

Description

一种低压配电箱中性线断线保护装置

技术领域

本实用新型一种低压配电箱中性线断线保护装置，属于低压配电箱中性线断线保护装置技术领域。

背景技术

在三相四线制的0.4千伏低压配电网系统中，位于配电变压器中性线接线柱至低压综合配电箱进线总保护开关之间的这一段中性线，在长期热效应、接头氧化、机械力或外力破坏等因素的影响下，中性线可能会发生断线故障；中性线断线后，在低压三相负荷不平衡时，会造成电压中性点严重偏移，负荷较小的一相末端电压会升高，这种过电压现象会导致接入低压电网的电器烧毁，中性线断线故障会引起三类衍生危害：用电电器损坏、电气火灾、人员触电伤亡。

针对中性线断线故障及其衍生危害，目前主流的解决方法有两种：第一种是在电器损坏后由财产所有人向供电单位联系报修，供电单位收到报修通知后前往故障现场进行停电操作然后修复故障点，这种方法的前提是电器已经损坏，所以该方法不能做到消除中性线断线带来的危害；第二种是供电单位对管辖设备主动定期巡查，在巡视中发现断线故障后进行停电处理，采用这种方法会使断线故障从发生到被发现间隔较长时间，期间有可能已经发生了衍生危害，该方法也不能保证完全消除中性线断线带来的危害。

实用新型内容

本实用新型为了克服现有技术中存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种低压配电箱中性线断线保护装置硬件结构的改进。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种低压配电箱中性线断线保护装置，包括设置在低压配电箱中的装置壳体，所述装置壳体内部设置有硬质塑料板，在硬质塑料板的正面设置有断路器QF2、断路器QF3、交流接触器线圈KM1、交流接触器线圈KM2，所述硬质塑料板的一侧还固定有控制器壳体，所述控制器壳体的内部设置有控制电路板，所述控制电路板上集成有微控制器和SIM卡连接插槽，所述微控制器通过导线与无线通信模块双向连接，所述无线通信模块上还设置有通信天线；

所述硬质塑料板的底部还固定有接线排和报警指示灯；

所述接线排通过导线分别与微控制器、断路器QF2、断路器QF3、交流接触器KM1、交流接触器KM2相连；

所述交流接触器线圈KM1的常闭触点为KM1.1、KM1.2，常开触点为KM1.3；

所述交流接触器线圈KM2的常开触点为KM2.1；

所述低压配电箱内的三相电进线端还设置有总保护开关QF1，所述总保护开关QF1的联动线圈为跳闸线圈TQ；

所述总保护开关QF1出线端的A相引出导线依次串接常开触点KM2.1、常闭触点KM1.1、跳闸线圈TQ后接入配变中性线；

所述总保护开关QF1进线端的A相引出导线依次串接报警指示灯、常闭触点KM1.2后接入总保护开关QF1进线端的B相；

所述总保护开关QF1进线端的B相引出导线与无线通信模块的输入端相连，所述无线通信模块的控制端回路上还设置有常开触点KM1.3，所述无线通信模块的输出端接入配变中性线；

所述总保护开关QF1进线端的B相还引出导线依次串接断路器QF2、交流接触器线圈KM2后接入配变中性线；

所述总保护开关QF1出线端的B相还引出导线依次串接断路器QF3、交流接触器线圈KM1后接入配变中性线。

所述装置壳体通过螺丝与低压配电箱固定连接；

所述硬质塑料板上安装模块位置的边缘设置有连接孔，所述断路器QF2、断路器QF3、交流接触器KM1、交流接触器KM2、控制器壳体、接线排均通过螺丝与连接孔连接固定。

所述总保护开关QF1、断路器QF2、断路器QF3的型号为DZ47-32；

所述交流接触器KM1、交流接触器KM2的型号为MY2N-J；

所述微控制器的型号为MSP430；

所述无线通信模块中使用的芯片型号为NRF24L01。

本实用新型相对于现有技术具备的有益效果为：本实用新型提供一种结构简单紧凑、成本低、能够确保消除低压配电箱中性线断线故障危害的保护装置，确保在低压配电箱中设置的中性线发生断线故障的同时，可以自行切断配电箱进线总保护开关，使低压供电线路停电，有效防止因电压中性点偏移造成单相过电压情形的发生，避免出现终端电器烧毁事故，消除低压配电箱中性线断线故障的衍生危害，起到保护作用；另外本实用新型还设置有监控报警模块，在自动切断所述进线总保护开关的同时，装置还会自动向供电单位维修人员的监控终端发送短信，报告中性线已经断线需要修复，装置发送短信的同时触发报警指示灯亮，使维修人员无需排查中性线位置就可以快速定位故障点，从而减少维修人员工作量，提高检修效率。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的电路结构示意图；

图中：1为装置壳体、2为硬质塑料板、3为控制器壳体、4为微控制器、5为SIM卡连接插槽、6为无线通信模块、7为通信天线、8为接线排、9为报警指示灯。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型一种低压配电箱中性线断线保护装置，包括设置在低压配电箱中的装置壳体1，所述装置壳体1内部设置有硬质塑料板2，在硬质塑料板2的正面设置有断路器QF2、断路器QF3、交流接触器线圈KM1、交流接触器线圈KM2，所述硬质塑料板2的一侧还固定有控制器壳体3，所述控制器壳体3的内部设置有控制电路板，所述控制电路板上集成有微控制器4和SIM卡连接插槽5，所述微控制器4通过导线与无线通信模块6双向连接，所述无线通信模块6上还设置有通信天线7；

所述硬质塑料板2的底部还固定有接线排8和报警指示灯9；

所述接线排8通过导线分别与微控制器4、断路器QF2、断路器QF3、交流接触器KM1、交流接触器KM2相连；

所述交流接触器线圈KM1的常闭触点为KM1.1、KM1.2，常开触点为KM1.3；

所述交流接触器线圈KM2的常开触点为KM2.1；

所述低压配电箱内的三相电进线端还设置有总保护开关QF1，所述总保护开关QF1的联动线圈为跳闸线圈TQ；

所述总保护开关QF1出线端的A相引出导线依次串接常开触点KM2.1、常闭触点KM1.1、跳闸线圈TQ后接入配变中性线；

所述总保护开关QF1进线端的A相引出导线依次串接报警指示灯9、常闭触点KM1.2后接入总保护开关QF1进线端的B相；

所述总保护开关QF1进线端的B相引出导线与无线通信模块6的输入端相连，所述无线通信模块6的控制端回路上还设置有常开触点KM1.3，所述无线通信模块6的输出端接入配变中性线；

所述总保护开关QF1进线端的B相还引出导线依次串接断路器QF2、交流接触器线圈KM2后接入配变中性线；

所述总保护开关QF1出线端的B相还引出导线依次串接断路器QF3、交流接触器线圈KM1后接入配变中性线。

所述装置壳体1通过螺丝与低压配电箱固定连接；

所述硬质塑料板2上安装模块位置的边缘设置有连接孔，所述断路器QF2、断路器QF3、交流接触器KM1、交流接触器KM2、控制器壳体3、接线排8均通过螺丝与连接孔连接固定。

所述总保护开关QF1、断路器QF2、断路器QF3的型号为DZ47-32；

所述交流接触器KM1、交流接触器KM2的型号为MY2N-J；

所述微控制器4的型号为MSP430；

所述无线通信模块6中使用的芯片型号为NRF24L01。

本实用新型提供一种消除低压配电箱中性线断线故障危害的保护装置，主要包括组合控制电路模块、通信模块、告警指示灯及相应接线排，所述组合控制电路模块、通信模块、告警指示灯及接线排全部紧凑布局安装在一块硬质塑料板上，根据断线保护机制将各部件通过导线进行电路连接，最终形成一套完整的保护装置。

本实用新型提供的组合控制电路模块主要由交流接触器和断路器组合连接而成，通过接线排联通保护装置外部电路信号，包括低压配电箱进线总保护开关跳闸线圈。

所述微控制器和无线通信模块设置在控制器外壳内，该控制器上设置有电路板、SIM卡槽、通信天线，在搭载SIM卡后可以与手机进行远程无线通信。

本装置在使用时，首先合上总保护开关QF1、断路器QF2、断路器QF3，此时继电器线圈KM1和KM2均为通电状态，常开触点KM2.1闭合，常闭触点KM1.1打开，使跳闸线圈TQ保持失电状态，总保护开关QF1不动作；报警指示灯由于常闭触点KM1.2打开使得电路不通，报警指示灯不亮；

在低压配电箱中性线断线故障发生时，断路器QF3会自行断开，使继电器线圈KM1失电，此时常闭触点KM1.1闭合，而继电器线圈KM2依然得电，使常开触点KM2.1闭合，跳闸线圈TQ得电，使得总保护开关QF1断开，低压供电线路停电，这样就有效防止了因电压中性点偏移造成单相过电压的发生，消除低压配电箱中性线断线衍生故障的危害，起到保护作用；同时常开触点KM1.3断开，使无线通信模块接受到变位信号，按照预先设计好的功能，自动发送报警短信至抢修人员的终端。

在自动切断进线总保护开关QF1的同时，装置还会接通通信报警回路，控制通信模块向外发送断路信息，报告中性线已经断线需要修复，同时报警指示灯亮，方便检修人员快速定位事故位置；另外本装置还可以接收监控终端查询指令短信，并通过短信的形式进行反馈，报告现场中性线通断情况，不需要检修人员亲自去现场查看，从而降低工作量，提高低压配电网运维效率。

关于本实用新型具体结构需要说明的是，本实用新型采用的各部件模块相互之间的连接关系是确定的、可实现的，除实施例中特殊说明的以外，其特定的连接关系可以带来相应的技术效果，并基于不依赖相应软件程序执行的前提下，解决本实用新型提出的技术问题，本实用新型中出现的部件、模块、具体元器件的型号、连接方式除具体说明的以外，均属于本领域技术人员在申请日前可以获取到的已公开专利、已公开的期刊论文、或公知常识等现有技术，无需赘述，使得本案提供的技术方案是清楚、完整、可实现的，并能根据该技术手段重现或获得相应的实体产品。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (3)

1.一种低压配电箱中性线断线保护装置，其特征在于：包括设置在低压配电箱中的装置壳体（1），所述装置壳体（1）内部设置有硬质塑料板（2），在硬质塑料板（2）的正面设置有断路器QF2、断路器QF3、交流接触器线圈KM1、交流接触器线圈KM2，所述硬质塑料板（2）的一侧还固定有控制器壳体（3），所述控制器壳体（3）的内部设置有控制电路板，所述控制电路板上集成有微控制器（4）和SIM卡连接插槽（5），所述微控制器（4）通过导线与无线通信模块（6）双向连接，所述无线通信模块（6）上还设置有通信天线（7）；

所述硬质塑料板（2）的底部还固定有接线排（8）和报警指示灯（9）；

所述接线排（8）通过导线分别与微控制器（4）、断路器QF2、断路器QF3、交流接触器KM1、交流接触器KM2相连；

所述交流接触器线圈KM1的常闭触点为KM1.1、KM1.2，常开触点为KM1.3；

所述交流接触器线圈KM2的常开触点为KM2.1；

所述低压配电箱内的三相电进线端还设置有总保护开关QF1，所述总保护开关QF1的联动线圈为跳闸线圈TQ；

所述总保护开关QF1出线端的A相引出导线依次串接常开触点KM2.1、常闭触点KM1.1、跳闸线圈TQ后接入配变中性线；

所述总保护开关QF1进线端的A相引出导线依次串接报警指示灯（9）、常闭触点KM1.2后接入总保护开关QF1进线端的B相；

所述总保护开关QF1进线端的B相引出导线与无线通信模块（6）的输入端相连，所述无线通信模块（6）的控制端回路上还设置有常开触点KM1.3，所述无线通信模块（6）的输出端接入配变中性线；

所述总保护开关QF1进线端的B相还引出导线依次串接断路器QF2、交流接触器线圈KM2后接入配变中性线；

所述总保护开关QF1出线端的B相还引出导线依次串接断路器QF3、交流接触器线圈KM1后接入配变中性线。

2.根据权利要求1所述的一种低压配电箱中性线断线保护装置，其特征在于：所述装置壳体（1）通过螺丝与低压配电箱固定连接；

所述硬质塑料板（2）上安装模块位置的边缘设置有连接孔，所述断路器QF2、断路器QF3、交流接触器KM1、交流接触器KM2、控制器壳体（3）、接线排（8）均通过螺丝与连接孔连接固定。

3.根据权利要求2所述的一种低压配电箱中性线断线保护装置，其特征在于：所述总保护开关QF1、断路器QF2、断路器QF3的型号为DZ47-32；

所述交流接触器KM1、交流接触器KM2的型号为MY2N-J；

所述微控制器（4）的型号为MSP430；

所述无线通信模块（6）中使用的芯片型号为NRF24L01。

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