一种中性线断线检测保护方法和装置

专利类型：发明专利 

语 言：中文 

申 请 号：CN201210326907.8 

申 请 日：20120906 

发 明 人：曾礼强雍静余华兴邓群刘康淋杭启飞吴艳芳张玉兰程强雷一 

申 请 人：重庆大学国家电网公司国网重庆市电力公司江北供电分公司 

申请人地址：400044 重庆市沙坪坝区沙坪坝正街174号 

公 开 日：20151209 

公 开 号：CN102801131B 

代 理 人：谢殿武 

代理机构：北京海虹嘉诚知识产权代理有限公司 11129 

摘　　要：本发明公开了一种中性线断线检测保护方法和装置，属于低压系统保护技术领域。该装置主要由电流检测单元、检测信号转换单元、信号处理单元、保护执行单元与声光报警单元组成。该方法通过采集三相线和中性线电流信号，再由单片机对信号进行处理分析，由此来判断中性线是否断线，在中性线发生断线时单片机发出动作信号断开电路并发出警报。本发明所用元件简单易行、自动化程度较高，能够有效的检测中性线断线情况并对其实施保护，工程应用性较好。 

主 权 项：一种中性线断线检测保护方法，其特征在于：在本方法中采用的装置包括电流检测单元、检测信号转换单元、信号处理单元、保护执行单元与声光报警单元；所述电流检测单元，用于采集三相供电系统相线和中性线中的电流；所述检测信号转换单元，用于将电流检测单元采集到的电流信号转换成单片机能够识别处理的电压信号；所述信号处理单元，通过对采集信号的分析，判断中性线是否发生断线并根据分析结果做出相应处理；所述保护执行单元，根据信号处理单元的处理结果，在中性线断线的情况下对电路实行保护；所述声光报警单元，根据信号处理单元的处理结果进行声光报警；所述电流检测单元包括四个单相电流互感器，四个单相电流互感器的一次侧分别被三根相线和中性线穿过；所述检测信号转换单元为四组霍尔电流传感器，所述霍尔电流传感器的作用在于将电流信号成比例地转换成电压信号；所述信号处理单元采用C8051F020单片机；所述保护执行单元包括信号放大驱动电路和继电器，所述信号放大驱动电路包括三极管、光电耦合器，信号通过三极管被放大并作用于光电耦合器促其导通进而驱动继电器动作实现电路的切断；所述声光报警单元包括驱动电路和执行电路，驱动电路包括三极管，执行电路包括蜂鸣器和发光二极管，在中性线断线情况下，信号处理单元输出电压信号，经三极管放大后使蜂鸣器和发光二极管导通从而发出警报；具体步骤如下：1)采集三相线与中性线的电流信号，并将此电流信号转换成与其成比例的电压信号；2)将步骤1)中所述的电压信号进行模数转换，使其成为能被单片机识别的数字信号；3)利用单片机对步骤2)中所述数字信号进行分析：若三相线信号不全为零而中性线信号为零，则初步判断中性线发生了断线，继续采集、转换、分析三相线及中性线电流信号，若仍然为三相线信号不全为零而中性线信号为零的情况，则判定中性线发生断线故障，此时单片机将输出动作信号来实现电路的断开和声光报警；当检测保护装置开始工作后，电流检测单元中的电流互感器将会对三相线和中性线中的电流信号进行采集，并将所采集的电流信号传送到检测信号转换单元中的霍尔电流传感器输入端，此时霍尔电流传感器将会对输入信号进行处理，将电流信号成比例地转换成电压信号；经霍尔电流传感器输出的电压信号被传送到信号处理单元，信号处理单元在接收到电压信号以后对其进行模数转换，并对获得的数字信号进行分析：当先后两次检测到三相线传入信号处理单元的信号不全为零而中性线传入信号处理单元的信号为零时说明中性线发生了断线，此时信号处理单元将对下级保护执行单元发出信号，同时对声光报警单元发出报警信号；否则，信号处理单元将继续对信号进行分析；当保护执行单元接收到信号处理单元的动作信号时，保护执行单元中的三极管会对信号进行放大并作用于光电耦合器促其导通进而驱动继电器动作实现电路的切断，与此同时声光报警单元中的三极管在接收到信号处理单元发出的动作信号后会对其进行放大，经放大后的信号使蜂鸣器与发光二极管导通从而发出警报。 

关 键 词： 

法律状态：公开 

IPC专利分类号：H02H3/00(2006.01)I;G01R31/02(2006.01)I