[发明专利]一种零线断线保护装置及方法

说明书

本发明公开了一种零线断线保护装置及方法，包括电源模块，所述电源模块用于为采集控制模块供电；采集控制模块，包括电压采集电路、单片机和短信模块，其中电压采集电路与外部的三相输入电源连接后与单片机的输入端连接，短信模块与单片机连接用于在零线断开时发送报警信息；接地开关，所述接地开关连接单片机，根据单片机发出的驱动信号，接地开关动作从而自动投入临时接地线。该保护装置通过检测到零线故障电压发生严重偏离后，临时工作接地线投入工作，确保相线与临时接地线构成回路，避免零线断线后电压升高或者降低而引起的烧毁电气设备，同时短信模块动作通知工作人员发生零线断线的台区，以便工作人员及时赶赴现场查找并处理故障。

技术领域

本发明涉及配电网相关技术领域，具体涉及一种零线断线保护装置及方法。

背景技术

随着县域经济社会的快速发展，近些年来电力需求增势强劲，部分地区用电增长速度不断增快，公司系统配电网供电可靠性面临着新的挑战。低压配电网线路众多，设备类型水平不一且数量庞大，在日常运行过程中容易因自身或外部原因导致发生低压配电网故障。在配电网运行中，零线断线故障时有发生，涉及面广，给用户的生产、生活带来巨大损失，用户反应强烈，若处理不当，公司将面临责任界定、销售电量、经济赔偿、社会形象等损失，企业和客户关系紧张，社会不稳定因素增加，更重要的影响了供电企业的优质服务水平，严重损害了供电企业的良好形象。据公司辖区各基层供电所反映，近几年来，城乡结合部和农村地区时常出现400V低压配电网断零故障，导致大面积用电用户电器设备直接烧毁或引发的间接事故频发，造成严重的经济损失和不良的社会影响。

在三相四线制低压供电系统中，系统中的零线能够保证三相负荷的相电压保持对称。但是遇到零线断线(如大风刮断零线、车辆碰撞电杆或拉线导致零线被拽断、违章操作施工机械导致零线被挂断、零线被窃贼盗割等)后，在三相负荷不平衡时，中性点将会位移，使断点之后的三相电压发生变化，造成三相电压不对称，重负荷相电压降低，轻负荷相电压升高而造成该相部分电气设备烧毁，而这部分用电设备退出运行后，该相负荷更轻、相电压更高，如此恶性循环，直至该相负荷全部烧毁或退出运行。同时，零线断路点后侧电气设备外壳漏电时，相当于带相电压，一旦人体接触这些电气设备外壳，就会发生触电事故。低压电网线路复杂，分支线路和接头较多，存在线路断裂或接触不良的现象，另外还存在经常发生导线被偷盗现象。

以上问题表明此类故障的特点是一为突发性，二为不可自动恢复。成果的研究目的必须符合这两点，突发性要求能够24小时监测不间断、保护动作必须及时，不可自动恢复要求保护动作后须等待人工干预，避免扩大事态。有鉴于三相四线制低压配电系统中断零故障的隐蔽性及危害性，为了提高供电的可靠性，确保用电设备和人员的安全，必须深入研究减少低压系统断零事故危害及其应对保护措施。

发明内容

本发明提供一种零线断线保护装置及方法，以克服现有技术的缺陷，本发明通过检测到零线故障电压发生严重偏离后，临时工作接地线投入工作，确保相线与临时接地线构成回路，避免零线断线后电压升高或者降低而引起的烧毁电气设备。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种零线断线保护装置，包括电源模块、采集控制模块以及接地开关；所述电源模块用于将外部三相电源转变为5V电压后为采集控制模块供电；所述采集控制模块包括电压采集电路、单片机和短信模块，其中电压采集电路与外部的三相输入电源连接后与单片机的输入端连接，单片机根据电压采集电路的信号判断零线是否断开，短信模块通过串行总线与单片机连接，所述短信模块用于在零线断开时发送报警信息；所述接地开关连接单片机，根据单片机发出的驱动信号，接地开关动作从而自动投入临时接地线。

进一步地，所述电源模块包括JY-3A10W-24C模块和7805模块，外部三相电源经JY-3A10W-24C模块变换成24V后，再通过7805模块转换成5V电压为采集控制模块供电。