本實(shí)用新型涉及電學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，是一種低壓配電網(wǎng)零線斷線檢測保護(hù)裝置。

背景技術(shù)：

在低壓三相四線制系統(tǒng)中或三相五線制供電系統(tǒng)中，若零線因故斷開，在三相負(fù)荷不平衡情況下，用戶側(cè)中性點(diǎn)電壓將發(fā)生偏移，這將引起各相電壓畸變，使各相負(fù)載的電壓異常，即通過斷開的零線使每兩相負(fù)載串聯(lián)形成回路，這樣用電設(shè)備將承受線電壓，由于各相負(fù)載很難達(dá)到平衡，在串聯(lián)電路中負(fù)載阻抗小的設(shè)備承受電壓將降低，負(fù)載阻抗大的設(shè)備承受電壓會(huì)升高，在超過用電設(shè)備額定電壓時(shí)該設(shè)備將會(huì)被損壞；另外有部分用電設(shè)備采用保護(hù)接零的方式，這種方式不但起不到保護(hù)作用，反而會(huì)使設(shè)備外殼帶電，相當(dāng)于帶相電壓，一旦人體接觸這些電氣設(shè)備外殼，就會(huì)造成觸電傷亡；同時(shí)在零線斷線故障發(fā)生后，由于故障不能及時(shí)修復(fù)，給用戶造成的損失會(huì)持續(xù)擴(kuò)大，給人民生命和財(cái)產(chǎn)帶來更大的損失。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供了一種低壓配電網(wǎng)零線斷線檢測保護(hù)裝置，克服了上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，其能有效解決零線斷線后檢修不及時(shí)造成故障范圍內(nèi)的用電設(shè)備被損壞以及故障信息不能及時(shí)傳送至相關(guān)工作人員的問題。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是通過以下措施來實(shí)現(xiàn)的：一種低壓配電網(wǎng)零線斷線檢測保護(hù)裝置，包括箱體、低壓配電網(wǎng)的a相火線、b相火線、c相火線和零線以及設(shè)置在箱體內(nèi)的開關(guān)、控制模塊、電壓互感器、AC/DC轉(zhuǎn)換器、出口接線端子排、繼電器、通信模塊和交流接觸器，低壓配電網(wǎng)的a相火線、b相火線、c相火線和零線通過開關(guān)分別與第一電壓互感器、第二電壓互感器、第三電壓互感器和第四電壓互感器輸入端的第一接線柱電連接，第一電壓互感器和第四電壓互感器輸入端的第二接線柱分別與大地電連接，第二電壓互感器和第三電壓互感器輸入端的第二接線柱分別與零線電連接，第一電壓互感器、第二電壓互感器、第三電壓互感器和第四電壓互感器的輸出端分別與控制模塊的第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端和第四輸入端電連接，控制模塊的第一輸出端、第二輸出端、第三輸出端分別與第一繼電器、第二繼電器和第三繼電器的控制線圈電連接，第一繼電器、第二繼電器和第三繼電器的常開觸頭分別與出口接線端子排的第一輸入端子、第二輸入端子、第三輸入端子電連接，出口接線端子排的第一輸出端子與交流接觸器控制線圈的第一接線觸頭電連接，交流接觸器控制線圈的第二接線觸頭與大地電連接，交流接觸器常開主觸頭的一側(cè)與零線電連接，交流接觸器常開主觸頭的另一側(cè)和臨時(shí)接地端電連接，控制模塊與通信模塊雙向通信連接，AC/DC轉(zhuǎn)換器的輸入端分別與a相火線和零線電連接，AC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出端與控制模塊的第五輸入端電連接。

下面是對(duì)上述實(shí)用新型技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn)：

上述還包括設(shè)置在箱體內(nèi)的電壓互感器接線端子排和第五電壓互感器，低壓配電網(wǎng)的a相火線、b相火線、c相火線和零線通過開關(guān)分別與電壓互感器接線端子排的第一輸入端子、第二輸入端子、第三輸入端子和第四輸入端子電連接，電壓互感器接線端子排的第一輸出端子、第二輸出端子、第三輸出端子、第四輸出端子和第五輸出端子分別與第一電壓互感器、第二電壓互感器、第三電壓互感器、第四電壓互感器和第五電壓互感器輸入端的第一接線柱電連接，第一電壓互感器、第四電壓互感器和第五電壓互感器輸入端的第二接線柱分別與大地電連接，第二電壓互感器和第三電壓互感器輸入端的第二接線柱分別與零線電連接，第一電壓互感器、第二電壓互感器、第三電壓互感器、第四電壓互感器和第五電壓互感器的輸出端分別與控制模塊的第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端、第四輸入端和第六輸入端電連接。

上述還包括設(shè)置在箱體內(nèi)的備用電源模塊和報(bào)警模塊，備用電源模塊的輸出端與控制模塊的第七輸入端電連接，報(bào)警模塊的輸入端與控制模塊的第四輸出端電連接。

上述備用電源模塊是蓄電池。

上述還包括移動(dòng)通信終端，移動(dòng)通信終端和通信模塊雙向通信連接。

上述通信模塊是3G無線通信模塊或4G無線通信模塊。

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理而緊湊，使用方便，當(dāng)控制模塊判斷發(fā)生零線斷線時(shí)，控制模塊通過繼電器將低壓配電網(wǎng)的a相火線、b相火線、c相火線中的某相電壓輸出至交流接觸器控制線圈，與大地構(gòu)成回路，從而控制交流接觸器常開主觸頭閉合，將零線和臨時(shí)接地端接通，從而快速檢測并修復(fù)故障，使故障排除時(shí)間控制在100ms以內(nèi)，保證零線斷線范圍內(nèi)的相關(guān)用電設(shè)備可以在額定電壓下穩(wěn)定運(yùn)行，保證用電設(shè)備不被損壞，從而避免零線斷線故障所引起的一系列用電設(shè)備事故的發(fā)生；同時(shí)零線斷線故障信息通過通信模塊傳送至工作人員的移動(dòng)通信終端上，使相關(guān)工作人員第一時(shí)間獲知故障信息并及時(shí)進(jìn)行檢修，避免零線斷線故障給用戶造成的損失。

附圖說明

附圖1為本實(shí)用新型最佳實(shí)施例的電路連接示意框圖。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型不受下述實(shí)施例的限制，可根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案與實(shí)際情況來確定具體的實(shí)施方式。

下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述：

如附圖1所示，該低壓配電網(wǎng)零線斷線檢測保護(hù)裝置包括箱體、低壓配電網(wǎng)的a相火線、b相火線、c相火線和零線以及設(shè)置在箱體內(nèi)的開關(guān)、控制模塊、電壓互感器、AC/DC轉(zhuǎn)換器、出口接線端子排、繼電器、通信模塊和交流接觸器，低壓配電網(wǎng)的a相火線、b相火線、c相火線和零線通過開關(guān)分別與第一電壓互感器、第二電壓互感器、第三電壓互感器和第四電壓互感器輸入端的第一接線柱電連接，第一電壓互感器和第四電壓互感器輸入端的第二接線柱分別與大地電連接，第二電壓互感器和第三電壓互感器輸入端的第二接線柱分別與零線電連接，第一電壓互感器、第二電壓互感器、第三電壓互感器和第四電壓互感器的輸出端分別與控制模塊的第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端和第四輸入端電連接，控制模塊的第一輸出端、第二輸出端、第三輸出端分別與第一繼電器、第二繼電器和第三繼電器的控制線圈電連接，第一繼電器、第二繼電器和第三繼電器的常開觸頭分別與出口接線端子排的第一輸入端子、第二輸入端子、第三輸入端子電連接，出口接線端子排的第一輸出端子與交流接觸器控制線圈的第一接線觸頭電連接，交流接觸器控制線圈的第二接線觸頭與大地電連接，交流接觸器常開主觸頭的一側(cè)與零線電連接，交流接觸器常開主觸頭的另一側(cè)和臨時(shí)接地端電連接，控制模塊與通信模塊雙向通信連接，AC/DC轉(zhuǎn)換器的輸入端分別與a相火線和零線電連接，AC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出端與控制模塊的第五輸入端電連接。

這里，開關(guān)、控制模塊、電壓互感器、出口接線端子排、繼電器、通信模塊和交流接觸器統(tǒng)一安裝在箱體內(nèi)部，能有效的防雨、防潮、防塵，保證本實(shí)用新型的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

這里，控制模塊為現(xiàn)有公知技術(shù)，是32位MCU處理器。通信模塊為現(xiàn)有公知技術(shù)，能將控制模塊中的零線斷線故障信息傳送至相關(guān)工作人員處，使相關(guān)工作人員第一時(shí)間獲知零線斷線故障信息并及時(shí)進(jìn)行檢修，避免了由于零線斷線故障給用戶造成的損失。AC/DC轉(zhuǎn)換器為現(xiàn)有公知技術(shù)，能把交流電轉(zhuǎn)換為直流電，從而為控制模塊進(jìn)行供電。電壓互感器為單相電壓互感器，起到電壓變換的作用，第一電壓互感器、第二電壓互感器、第三電壓互感器和第四電壓互感器把低壓配電網(wǎng)的a相火線、b相火線、c相火線和零線的電壓轉(zhuǎn)換為控制模塊能進(jìn)行A/D采樣測量的電壓；交流接觸器為現(xiàn)有公知技術(shù)，交流接觸器常開主觸頭的一側(cè)即為常開主觸頭T1、T2、T3；常開主觸頭的另一側(cè)即為常開主觸頭L1、L2、L3。

這里，控制模塊的第一輸出端、第二輸出端、第三輸出端分別與第一繼電器、第二繼電器和第三繼電器的控制線圈電連接，第一繼電器、第二繼電器和第三繼電器的常開觸點(diǎn)分別與出口接線端子排的三個(gè)輸入端子電連接，出口接線端子排的第一輸出端子與交流接觸器的一個(gè)線圈接線觸頭電連接；其中出口接線端子排為多進(jìn)一出的接線端子排，上述連接中控制模塊的第一輸出端輸出的是a相火線電壓，第二輸出端輸出的是b相火線電壓，第三輸出端輸出的是c相火線電壓，正常情況下控制模塊通過第一輸出端和第一繼電器輸出a相火線電壓進(jìn)入交流接觸器控制常開主觸頭閉合，若a相火線電壓出現(xiàn)故障不能輸出，則通過第二輸出端和第二繼電器輸出b相火線電壓進(jìn)入交流接觸器控制常開主觸頭閉合，若b相火線電壓出現(xiàn)故障不能輸出，則通過第三輸出端和第三繼電器輸出c相火線電壓進(jìn)入交流接觸器控制常開主觸頭閉合。

工作時(shí)，首先控制模塊對(duì)輸入的低壓配電網(wǎng)的a相火線對(duì)零線的電壓、a相火線對(duì)大地的電壓、b相火線對(duì)零線的電壓、c相火線對(duì)零線的電壓和零線對(duì)大地的電壓分別進(jìn)行A/D采樣測量，接著通過控制模塊準(zhǔn)確計(jì)算得出火線對(duì)零線電壓、火線對(duì)大地電壓，然后把測算值與在控制模塊中預(yù)先設(shè)定好的預(yù)定值進(jìn)行比較，當(dāng)測算出的火線對(duì)零線電壓在220V±20%范圍時(shí)，則沒有發(fā)生零線斷線，交流接觸器不動(dòng)作；當(dāng)火線對(duì)零線電壓超過220V±20%范圍時(shí)，并且火線對(duì)大地電壓在220V±20%范圍時(shí)，通過控制模塊計(jì)算出此時(shí)的中性點(diǎn)偏移電壓，如中性點(diǎn)偏移電壓超過在控制模塊中預(yù)先設(shè)定好的設(shè)定值時(shí)，則判斷為發(fā)生零線斷線故障，此時(shí)控制模塊通過繼電器將低壓配電網(wǎng)的a相火線、b相火線、c相火線中的某相電壓輸出至交流接觸器控制線圈，與大地構(gòu)成回路，從而控制交流接觸器常開主觸頭閉合，使零線和臨時(shí)接地點(diǎn)接通，從而快速檢測并修復(fù)故障，使故障排除時(shí)間控制在100ms以內(nèi)，有效保證了零線斷線范圍內(nèi)的相關(guān)用電設(shè)備可以在額定電壓下穩(wěn)定運(yùn)行，保證用電設(shè)備不被損壞，避免零線斷線故障所引起的一系列用電設(shè)備事故的發(fā)生；同時(shí)零線斷線故障信息可以通過通信模塊傳送至相關(guān)工作人員處，使相關(guān)工作人員第一時(shí)間獲知零線斷線故障信息并及時(shí)進(jìn)行檢修，從而避免了由零線斷線故障給用戶造成的損失。

可根據(jù)實(shí)際需要，對(duì)上述低壓配電網(wǎng)零線斷線檢測保護(hù)裝置，作進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn)：

如附圖1所示，還包括設(shè)置在箱體內(nèi)的電壓互感器接線端子排和第五電壓互感器，低壓配電網(wǎng)的a相火線、b相火線、c相火線和零線通過開關(guān)分別與電壓互感器接線端子排的第一輸入端子、第二輸入端子、第三輸入端子和第四輸入端子電連接，電壓互感器接線端子排的第一輸出端子、第二輸出端子、第三輸出端子、第四輸出端子和第五輸出端子分別與第一電壓互感器、第二電壓互感器、第三電壓互感器、第四電壓互感器和第五電壓互感器輸入端的第一接線柱電連接，第一電壓互感器、第四電壓互感器和第五電壓互感器輸入端的第二接線柱分別與大地電連接，第二電壓互感器和第三電壓互感器輸入端的第二接線柱分別與零線電連接，第一電壓互感器、第二電壓互感器、第三電壓互感器、第四電壓互感器和第五電壓互感器的輸出端分別與控制模塊的第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端、第四輸入端和第六輸入端電連接。這里，電壓互感器接線端子排的第四輸入端子對(duì)應(yīng)兩個(gè)輸出端子即第四輸出端子和第五輸出端子，則第四輸出端子和第五輸出端子均與零線電連接，這里增加了第五電壓互感器即增加了一路零線電壓采樣測量電路，確保了電壓采樣測量的可靠性。

如附圖1所示，還包括設(shè)置在箱體內(nèi)的備用電源模塊和報(bào)警模塊，備用電源模塊的輸出端與控制模塊的第七輸入端電連接，報(bào)警模塊的輸入端與控制模塊的第四輸出端電連接。報(bào)警模塊是聲光報(bào)警器，使用報(bào)警模塊能在發(fā)生零線斷線時(shí)進(jìn)行報(bào)警，提示相關(guān)工作人員發(fā)生零線斷線故障。使用備用電源模塊可在電網(wǎng)斷電時(shí)也能將故障信息發(fā)送到相關(guān)工作人員。

根據(jù)需要，備用電源模塊是蓄電池。

如附圖1所示，還包括移動(dòng)通信終端，移動(dòng)通信終端和通信模塊雙向通信連接。這里的移動(dòng)通信終端是工作人員手持的可以安裝控制軟件的移動(dòng)設(shè)備，比如手機(jī)、平板電腦等；零線斷線故障信息可以通過通信模塊傳輸至相關(guān)工作人員的移動(dòng)通信終端上，使相關(guān)工作人員第一時(shí)間獲知零線斷線故障信息并及時(shí)進(jìn)行檢修。

如附圖1所示，所述通信模塊是3G無線通信模塊或4G無線通信模塊。這里3G無線通信模塊或4G無線通信模塊進(jìn)行信息傳輸，將控制模塊中的零線斷線故障信息傳輸至相關(guān)工作人員處，使相關(guān)工作人員第一時(shí)間獲知零線斷線故障信息并及時(shí)進(jìn)行檢修。

以上技術(shù)特征構(gòu)成了本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例，其具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和最佳實(shí)施效果，可根據(jù)實(shí)際需要增減非必要的技術(shù)特征，來滿足不同情況的需求。

工作過程如下：

首先控制模塊對(duì)輸入的低壓配電網(wǎng)的a相火線對(duì)零線的電壓、a相火線對(duì)大地的電壓、b相火線對(duì)零線的電壓、c相火線對(duì)零線的電壓和零線對(duì)大地的電壓分別進(jìn)行A/D采樣測量；接著通過控制模塊準(zhǔn)確計(jì)算得出火線對(duì)零線電壓、火線對(duì)大地電壓；然后把測算值與在控制模塊中預(yù)先設(shè)定好的預(yù)定值進(jìn)行比較，當(dāng)測算出的火線對(duì)零線電壓在220V±20%范圍時(shí)，則沒有發(fā)生零線斷線故障，交流接觸器不動(dòng)作；當(dāng)火線對(duì)零線電壓超過220V±20%范圍時(shí)，并且火線對(duì)大地電壓在220V±20%范圍時(shí)，通過控制模塊計(jì)算出此時(shí)的中性點(diǎn)偏移電壓，如果中性點(diǎn)偏移電壓超過在控制模塊中預(yù)先設(shè)定好的設(shè)定值時(shí)，判斷為發(fā)生零線斷線故障；最后控制模塊通過繼電器將低壓配電網(wǎng)的a相火線、b相火線、c相火線中的某相電壓輸出至交流接觸器控制線圈，與大地構(gòu)成回路，從而控制交流接觸器常開主觸頭閉合，將零線和臨時(shí)接地點(diǎn)接通修復(fù)故障，同時(shí)通過通信模塊把零線斷線故障傳送至相關(guān)工作人員處。