一种零线电流过载报警装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种零线电流过载报警装置，包括电流互感器、比较模块、AD转换模块、控制器模块和报警模块，电流互感器的一次侧连接至配电变压器低压侧的零线上，电流互感器的二次侧连接比较模块的信号输入端，比较模块的信号输出端连接至AD转换模块的信号输入端，AD转换模块的信号输出端连接至控制器模块的采样信号输入端，报警器模块的信号输入端连接至控制器模块的报警信号输出端，电流互感器还设置有过电压保护模块。本实用新型通过在零线上设置过载报警装置，结构简单，易于实现，且具有实时性，完全可替代变压器管理员巡视中应用表计测量来判断零线运行的安全性，有效防止零线因过载出现的电气回路或电器烧坏等事故。
【专利说明】一种零线电流过载报警装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及零线电流过载测量领域，具体涉及一种零线电流过载报警装置。
【背景技术】
[0002] 10kV配电变压器低压侧的输出电压为380伏，且低压侧引出了四根线，分别为a 相线、b相线、c相线和0相线，其中a相线、b相线和c相线这三根相线是用于电压值为380 伏的负载电源，一般称为火线，而〇相线一般称为零线，零线是用于电压值为220伏的负载 电源，因此这一根零线就是a相线、b相线和c相线这三根相线的公用线，根据负载的计算和 分配，零线分别与a相线、b相线和c相线来进行匹配性应用。我国对零线使用的技术标准 是，小于火线1~2个型号，从理论上说，一个完整且完好的回路，其电流是从电源的火线经 过电器负载流向零线的闭合性回路，零线在正常情况下，是不承受负载电流的。但是在实际 的接线过程和使用中，电工在接线时对接线端子的火线、零线没有进行区别，导致火线、零 线接混，即该接火线的端子误接上零线；而该接零线的端子误接上火线，火线与零线出现混 接，或者零线长时间过载运行，使得零线在实际运行过程中承受负载电流，一旦零线承载负 载电流，且所承载的负载电流值较大并超出零线的截流能力后，轻则出现过热，绝缘破坏； 重则会出现烧断或造成短路故障，形成起火和烧毁电器的事故。 实用新型内容
[0003] 本实用新型提供了一种零线电流过载报警装置，有效地避免了零线长时间过载运 行的情况，保护了零线与电路，避免发生零线出现烧断或造成短路故障的现象，防止起火和 烧毁电器的事故发生。
[0004] 本实用新型采用以下技术方案：
[0005] -种零线电流过载报警装置，包括电流互感器、比较模块、AD转换模块、控制器模 块和报警模块，电流互感器的一次侧连接至配电变压器低压侧的零线上，电流互感器的二 次侧连接比较模块的信号输入端，比较模块的信号输出端连接至AD转换模块的信号输入 端，AD转换模块的信号输出端连接至控制器模块的采样信号输入端，报警器模块的信号输 入端连接至控制器模块的报警信号输出端，电流互感器还设置有过电压保护模块。
[0006] 所述的比较模块采用差分式电路，基准电压芯片通过第二电阻连接至运算放大器 的正端，第二电阻通过第三电阻接地；电流互感器的二次侧通过第一电阻连接至运算放大 器的负端，第一电阻通过第四电阻连接至运算放大器的输出端，运算放大器的输出端连接 至转换模块的信号输入端。
[0007] 所述的控制器模块采用STC89C52, STC89C52的P2. 4/A12端通过第五电阻连接至 三极管的基极，三极管的集电极通过第六电阻连接至发光二极管的阳极，发光二极管的阴 极接电压源，三极管的发射集通过蜂鸣器接地。
[0008] 所述的AD转换模块采用ADC0832, ADC0832的片选使能端 Cf连接至STC89C52的P3. 1/TXD端，ADC0832的数据信号输出端DI与数据信号输入端DO连 接STC89C52的P3. 3/ _端，ADC0832的时钟信号端CLK连接至STC89C52的P3. 2/瓦元 端，ADC0832的的片选参考0电位端GND接地，ADC0832的电源输入端Vcc接至+5V电压源。
[0009] 所述的电压保护模块采用过电压保护器。
[0010] 本实用新型通过在零线上设置过载报警装置，结构简单，易于实现，且具有实时 性，完全可替代变压器管理员巡视中应用表计测量来判断零线运行的安全性，有效防止零 线因过载出现的电气回路或电器烧坏等事故。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 图1为本实用新型结构框图；
[0012] 图2为本实用新型电路原理图。
【具体实施方式】
[0013] 如图1所示，本实用新型包括电流互感器、比较模块、AD转换模块、控制器模块和 报警模块。电流互感器的一次侧连接至配电变压器低压侧的零线上，电流互感器的二次侧 连接比较模块的信号输入端，比较模块的信号输出端连接至AD转换模块的信号输入端，AD 转换模块的信号输出端连接至控制器模块的采样信号输入端，报警器模块的信号输入端连 接至控制器模块的报警信号输出端。电流互感器还设置有过电压保护模块，电压保护模块 采用过电压保护器，保护电流互感器。
[0014] 如图2所示，本实用新型中比较模块采用差分式电路，基准电压芯片通过第二电 阻R2连接至运算放大器Ui的正端，第二电阻R2通过第三电阻R3接地；电流互感器的二次侧 通过第一电阻&连接至运算放大器Ui的负端，第一电阻Ri通过第四电阻R4连接至运算放 大器的输出端U，运算放大器的输出端连接至AD转换模块的信号输入端。电路中选取 Ri=R2=r3=R4，基准电压芯片的输出电压值为恒定值，基准电压芯片的输出值等于零线截面所 允许的最大值。由运算放大器的工作原理可知：
【权利要求】
1. 一种零线电流过载报警装置，其特征在于：包括电流互感器、比较模块、AD转换模 块、控制器模块和报警模块，电流互感器的一次侧连接至配电变压器低压侧的零线上，电流 互感器的二次侧连接比较模块的信号输入端，比较模块的信号输出端连接至AD转换模块 的信号输入端，AD转换模块的信号输出端连接至控制器模块的采样信号输入端，报警器模 块的信号输入端连接至控制器模块的报警信号输出端，电流互感器还设置有过电压保护模 块。
2. 如权利要求1所述的一种零线电流过载报警装置，其特征在于：所述的比较模块采 用差分式电路，基准电压芯片通过第二电阻连接至运算放大器的正端，第二电阻通过第三 电阻接地；电流互感器的二次侧通过第一电阻连接至运算放大器的负端，第一电阻通过第 四电阻连接至运算放大器的输出端，运算放大器的输出端连接至转换模块的信号输入端。
3. 如权利要求1所述的一种零线电流过载报警装置，其特征在于：所述的控制器模块 采用STC89C52,STC89C52的P2. 4/A12端通过第五电阻连接至三极管的基极，三极管的集电 极通过第六电阻连接至发光二极管的阳极，发光二极管的阴极接电压源，三极管的发射集 通过蜂鸣器接地。
4. 如权利要求2所述的一种零线电流过载报警装置，其特征 在于：所述的AD转换模块采用ADC0832,ADC0832的片选使能端 Cf连接至STC89C52的P3. 1/TXD端，ADC0832的数据信号输出端DI与数据信号输入端DO连 接STC89C52的P3. 3/M1端，ADC0832的时钟信号端CLK连接至STC89C52的P3. 2/五于5 端，ADC0832的的片选参考0电位端GND接地，ADC0832的电源输入端Vcc接至+5V电压源。
5. 如权利要求1所述的一种零线电流过载报警装置，其特征在于：所述的电压保护模 块采用过电压保护器。
【文档编号】G01R19/165GK204241550SQ201420703859
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年11月21日 优先权日:2014年11月21日
【发明者】本豫辽, 鲁改凤 申请人:国家电网公司, 国网河南长葛市供电公司, 华北水利水电大学