控制負(fù)荷智能斷路器的制作方法

本發(fā)明涉及一種電力設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種控制負(fù)荷智能斷路器。

背景技術(shù)：

限流漏電斷路器用于控制和保護(hù)低壓配電網(wǎng)，現(xiàn)有技術(shù)中的限流漏電斷路器主要是采用低壓側(cè)的220v市電作為工作電源，上述智能斷路器主要存在以下缺點(diǎn)，用戶能夠繞過(guò)中央處理器控制機(jī)構(gòu)進(jìn)行用電，使檢測(cè)設(shè)備不起作用，用戶主要是通過(guò)以下手段來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

1.零線繞越型：零線從電表引出后，沒有經(jīng)過(guò)限流漏電斷路器而是直接入戶，此時(shí)限流漏電斷路器只引入和配出了三根火線。

2.零線缺失型：零線從電表引出后，雖然有零線配出，但配出零線沒有往限流漏電斷路器上接線，或者電表未配出零線，此時(shí)限流漏電斷路器只有三根火線進(jìn)入，出口處的零線形同虛設(shè)，進(jìn)入用戶負(fù)荷終端的電壓是380V。

以上兩種方式均是不給限流漏電斷路器提供零線，這種作弊行為使得監(jiān)控臺(tái)區(qū)負(fù)荷變得不可控，變壓器重載、超載現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重超載極易燒毀變壓器及出現(xiàn)電纜，同時(shí)危及高壓線路安全運(yùn)行及低壓輸電線路，導(dǎo)致線損居高不下,電壓質(zhì)量低，嚴(yán)重影響到居民照明用戶的正常用電，不僅給供電公司造成不可預(yù)計(jì)的損失,而且嚴(yán)重?cái)_亂了供用電秩序。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠限負(fù)荷、防漏電、輔助費(fèi)控的控制負(fù)荷智能斷路器。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：控制負(fù)荷智能斷路器，包括殼體，所述殼體頂端設(shè)有連接三相四線制線路的四個(gè)進(jìn)線端子，所述殼體底端對(duì)應(yīng)所述進(jìn)線端子設(shè)有四個(gè)出線端子，所述進(jìn)線端子與所述出線端子對(duì)應(yīng)電連接，位于所述殼體內(nèi)的任意兩條相線之間連接有電源模塊，所述電源模塊的電力輸出的連接有中央處理器，所述殼體內(nèi)的三相線路上分別對(duì)應(yīng)串接有連動(dòng)的斷路器常閉觸點(diǎn)，所述斷路器常閉觸點(diǎn)連接有斷路器脫扣線圈，所述斷路器脫扣線圈連接有漏電保護(hù)模塊，所述中央處理器與所述漏電保護(hù)模塊連接，所述殼體內(nèi)還設(shè)有與所述漏電保護(hù)模塊連接的過(guò)載跳閘保護(hù)裝置；所述殼體內(nèi)還設(shè)有與所述漏電保護(hù)模塊連接的欠費(fèi)跳閘模塊裝置；所述殼體外與三相線路對(duì)應(yīng)設(shè)有三個(gè)相電流取樣線圈，所述相電流取樣線圈通過(guò)相電流信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊連接至所述中央處理器，所述中央處理器的輸出端還連接有用電量監(jiān)控模塊和顯示模塊，所述顯示模塊嵌裝于所述殼體的表面，所述中央處理器通過(guò)還通訊模塊連接至PC客戶端。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述過(guò)載跳閘保護(hù)裝置包括在所述殼體內(nèi)設(shè)有的零序電流取樣線圈，所述零序電流取樣線圈連接至所述漏電保護(hù)模塊。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述三相四線制線路包括相線A、相線B、和相線C和零線N，所述中央處理器與所述零線N之間連接有零線漏電測(cè)試支路。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述零線漏電測(cè)試支路包括連接在所述零線N上的安全電阻R，所述安全電阻R的輸出端連接有漏電測(cè)試按鈕K，所述漏電測(cè)試按鈕K輸出端的導(dǎo)線連接至任意一條相線上，所述漏電測(cè)試按鈕K兩側(cè)并聯(lián)有按鈕動(dòng)作控制線路，所述按鈕動(dòng)作控制線路連接至所述中央處理器，所述漏電測(cè)試按鈕K嵌裝于所述殼體上。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述用電量監(jiān)控模塊包括營(yíng)銷mis模塊，所述營(yíng)銷mis模塊的輸出端連接有智能電表，所述智能電表安裝于所述殼體內(nèi)。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述PC客戶端包括處理器、硬盤、內(nèi)存和系統(tǒng)總線。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述通訊模塊設(shè)置為基于有線通信接口或基于GPRS、EDGE、WLAN、Wi-Fi、3G、4G技術(shù)的無(wú)線通信接口。

由于采用了上述技術(shù)方案，控制負(fù)荷智能斷路器，包括殼體，所述殼體頂端設(shè)有連接三相四線制線路的四個(gè)進(jìn)線端子，所述殼體底端對(duì)應(yīng)所述進(jìn)線端子設(shè)有四個(gè)出線端子，所述進(jìn)線端子與所述出線端子對(duì)應(yīng)電連接，位于所述殼體內(nèi)的任意兩條相線之間連接有電源模塊，所述電源模塊的電力輸出的連接有中央處理器，所述殼體內(nèi)的三相線路上分別對(duì)應(yīng)串接有連動(dòng)的斷路器常閉觸點(diǎn)，所述斷路器常閉觸點(diǎn)連接有斷路器脫扣線圈，所述斷路器脫扣線圈連接有漏電保護(hù)模塊，所述中央處理器與所述漏電保護(hù)模塊連接，所述殼體內(nèi)還設(shè)有與所述漏電保護(hù)模塊連接的過(guò)載跳閘保護(hù)裝置；所述殼體外與三相線路對(duì)應(yīng)設(shè)有三個(gè)相電流取樣線圈，所述相電流取樣線圈通過(guò)相電流信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊連接至所述中央處理器，所述中央處理器的輸出端還連接有用電量監(jiān)控模塊和顯示模塊，所述顯示模塊嵌裝于所述殼體的表面，所述中央處理器通過(guò)還通訊模塊連接至PC客戶端；本發(fā)明的有益效果是：通過(guò)上述技術(shù)手段后，動(dòng)力用戶無(wú)論是否接用零線，中央處理器都能夠利用380V的電壓進(jìn)行正常工作，使得用戶無(wú)法繞過(guò)中央處理器的檢測(cè)，從而使用戶負(fù)荷始終都在監(jiān)控中，避免了違約用電，有效地遏制了臺(tái)區(qū)負(fù)荷無(wú)節(jié)制增長(zhǎng)，降低了線損指標(biāo)，提高了臺(tái)區(qū)電壓質(zhì)量，除此之外，還增加了用電量監(jiān)控功能，即費(fèi)控功能，利用斷路器的跳閘機(jī)構(gòu)與營(yíng)銷系統(tǒng)及計(jì)量表配合，可實(shí)現(xiàn)欠費(fèi)遠(yuǎn)程跳閘功能，可有效地避免大動(dòng)力戶拖欠電費(fèi)的風(fēng)險(xiǎn)。

附圖說(shuō)明

以下附圖僅旨在于對(duì)本發(fā)明做示意性說(shuō)明和解釋，并不限定本發(fā)明的范圍。其中：

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例的電路原理圖；

圖中：1-殼體；2-進(jìn)線端子；3-出線端子；4-中央處理器；5-斷路器常閉觸點(diǎn)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。在下面的詳細(xì)描述中，只通過(guò)說(shuō)明的方式描述了本發(fā)明的某些示范性實(shí)施例。毋庸置疑，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以用各種不同的方式對(duì)所描述的實(shí)施例進(jìn)行修正。因此，附圖和描述在本質(zhì)上是說(shuō)明性的，而不是用于限制權(quán)利要求的保護(hù)范圍。

如圖1、圖2和圖3所示，控制負(fù)荷智能斷路器，包括殼體1，所述殼體1頂端設(shè)有連接三相四線制線路的四個(gè)進(jìn)線端子2，所述殼體1底端對(duì)應(yīng)所述進(jìn)線端子2設(shè)有四個(gè)出線端子3，所述進(jìn)線端子2與所述出線端子3通過(guò)導(dǎo)向一一對(duì)應(yīng)電連接，形成所述殼體1內(nèi)的相線與零線。

位于所述殼體1內(nèi)的任意兩條相線之間連接有電源模塊，所述電源模塊的電力輸出的連接有中央處理器4，本實(shí)施例利用三相火線中任意兩相做電源，即將所述中央處理器的電源由原來(lái)的220v供電改為380v供電，使動(dòng)力用戶無(wú)論是否接用零線，所述中央處理器都能夠正常工作，使得用戶無(wú)法繞過(guò)所述中央處理器的檢測(cè)，從而使用戶負(fù)荷始終都在監(jiān)控中，避免了違約用電的現(xiàn)象。

所述殼體1內(nèi)的三相線路上分別對(duì)應(yīng)串接有連動(dòng)的斷路器常閉觸點(diǎn)5，所述斷路器常閉觸點(diǎn)5連接有斷路器脫扣線圈，所述斷路器脫扣線圈連接有漏電保護(hù)模塊，所述中央處理器與所述漏電保護(hù)模塊連接，所述殼體1內(nèi)還設(shè)有與所述漏電保護(hù)模塊連接的過(guò)載跳閘保護(hù)裝置，所述過(guò)載跳閘保護(hù)裝置包括在所述殼體1內(nèi)設(shè)有的零序電流取樣線圈，所述零序電流取樣線圈連接至所述漏電保護(hù)模塊。所述中央處理器的輸出端還連接有顯示模塊，所述顯示模塊嵌裝于所述殼體1的表面，各取樣線圈也可以設(shè)置為電流互感器。所述殼體內(nèi)還設(shè)有與所述漏電保護(hù)模塊連接的欠費(fèi)跳閘模塊裝置。

所述殼體1外與三相線路對(duì)應(yīng)設(shè)有三個(gè)相電流取樣線圈，所述相電流取樣線圈通過(guò)相電流信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊連接至所述中央處理器，所述相電流信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊將感應(yīng)的電流信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)樗鲋醒胩幚砥髂軌蜃R(shí)別的數(shù)字信號(hào)，所述三相四線制線路包括相線A、相線B、和相線C和零線N，所述中央處理器與所述零線N之間連接有零線漏電測(cè)試支路，所述零線漏電測(cè)試支路包括連接在所述零線N上的安全電阻R，所述安全電阻R的輸出端連接有漏電測(cè)試按鈕K，所述漏電測(cè)試按鈕K輸出端的導(dǎo)線連接至任意一條相線上，所述漏電測(cè)試按鈕K兩側(cè)并聯(lián)有按鈕動(dòng)作控制線路，所述按鈕動(dòng)作控制線路連接至所述中央處理器，所述漏電測(cè)試按鈕K嵌裝于所述殼體1上。

所述中央處理器的輸出端還連接有用電量監(jiān)控模塊，所述中央處理器通過(guò)還通訊模塊連接至PC客戶端。所述用電量監(jiān)控模塊包括營(yíng)銷mis模塊，所述營(yíng)銷mis模塊的輸出端連接有智能電表，所述智能電表安裝于所述殼體1內(nèi)。所述欠費(fèi)跳閘模塊裝置設(shè)于所述智能電表內(nèi)，為所述技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)普通技術(shù)人員所熟知的技術(shù)方案，在此不再詳細(xì)說(shuō)明。所述PC客戶端包括處理器、硬盤、內(nèi)存和系統(tǒng)總線，所述通訊模塊設(shè)置為基于有線通信接口或基于GPRS、EDGE、WLAN、Wi-Fi、3G、4G技術(shù)的無(wú)線通信接口。

所述中央處理器上電，電源取自市電380v供電，所述中央處理器初始化，所述顯示模塊顯示限制功率初始值，之后開始輪顯各相電壓、電流、有功功率等參數(shù)。

所述顯示模塊在工作時(shí)，分別循環(huán)顯示A、B、C三相電壓、電流大小以及當(dāng)前的系統(tǒng)功率。信息內(nèi)容通過(guò)LED四位數(shù)碼管輪流顯示數(shù)據(jù)。4位LED數(shù)據(jù)管從左到右第一位表示類別，A表示A相；B表示B相；C表示C相；P表示功率，第二、三、四位，為當(dāng)前的測(cè)得數(shù)據(jù),系統(tǒng)測(cè)的電流單位為安培(A),功率單位為千瓦(kW)。

在上電時(shí)，所述顯示模塊首先自檢四位的LED數(shù)碼管顯示是否正確，系統(tǒng)加載數(shù)字0～9每個(gè)數(shù)字500毫秒的顯示時(shí)間，當(dāng)數(shù)字加載完成后，所述顯示模塊讀取當(dāng)前設(shè)定的功率值，顯示值即表示當(dāng)前設(shè)置的限流功率如10kW，當(dāng)功率超過(guò)此設(shè)定值后，設(shè)備延時(shí)設(shè)定的時(shí)間(延時(shí)時(shí)間內(nèi)仍然超負(fù)荷用電)，然后切斷電源，此顯示數(shù)據(jù)顯示1秒后，系統(tǒng)進(jìn)入正常工作狀態(tài)。

正常工作時(shí)，LED四位數(shù)碼管分別輪顯電流與功率，數(shù)據(jù)從A相、B相、C相以及功率P分別顯示，如A：10.1表示A相電流當(dāng)前系統(tǒng)測(cè)得值為10.1A(此數(shù)據(jù)由于系統(tǒng)誤差，一般與實(shí)際值有5％的誤差值)；B15.6表示B相電流當(dāng)前系統(tǒng)測(cè)得值為15.6A；C12.4表示C相電流當(dāng)前測(cè)得值為12.4A；P8.20表示當(dāng)前用電功率為8.20kW。

本實(shí)施例的工作原理為：

通過(guò)三個(gè)相電流取樣線圈進(jìn)行相線的電流取樣，并通過(guò)所述相電流信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊傳送至所述中央處理器，由所述中央處理器運(yùn)算輸出并由所述顯示模塊進(jìn)行數(shù)值顯示。

用戶參數(shù)經(jīng)PC客戶端利用軟件編輯好，通過(guò)通訊串口或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)下發(fā)至所述中央處理器中(用戶參數(shù)包括額定功率、過(guò)載功率、允許過(guò)載時(shí)間等)，當(dāng)用戶負(fù)荷正常時(shí)，從所述相電流取樣線圈取樣來(lái)的信號(hào)與所述中央處理器內(nèi)存儲(chǔ)的用戶參數(shù)作比較，如果檢測(cè)參數(shù)不超過(guò)用戶參數(shù)的額定功率，則設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)；如果超過(guò)用戶參數(shù)的額定功率，但不超過(guò)過(guò)載功率，則所述中央處理器開始計(jì)時(shí)，當(dāng)負(fù)荷超過(guò)額定功率但沒有超過(guò)設(shè)定的允許過(guò)載時(shí)間即恢復(fù)正常，則下次過(guò)載時(shí)間從零計(jì)；當(dāng)負(fù)荷持續(xù)超過(guò)額定功率并超過(guò)設(shè)定的允許過(guò)載時(shí)間后，則所述中央處理器發(fā)出跳閘指令，通過(guò)所述漏電保護(hù)模塊和所述斷路器脫扣線圈進(jìn)行安全斷路。

當(dāng)用戶負(fù)荷直接超過(guò)過(guò)載功率，則所述中央處理器直接發(fā)出跳閘指令。所述中央處理器發(fā)出跳閘指令通過(guò)所述漏電保護(hù)模塊接通所述零線漏電測(cè)試支路，使零序電流取樣線圈中流過(guò)不平衡電流，從而使所述漏電保護(hù)模塊判斷系統(tǒng)存在漏電而發(fā)出跳閘指令，控制所述斷路器脫扣線圈接通，使脫扣機(jī)構(gòu)跳閘從而斷開用戶電源。

本實(shí)施例的所述中央處理器通過(guò)三個(gè)所述相電流取樣線圈檢測(cè)負(fù)荷，來(lái)判斷用戶用電負(fù)荷大小，當(dāng)用戶用電負(fù)荷超過(guò)設(shè)定負(fù)荷值而未超過(guò)最大值時(shí)，所述中央處理器開始計(jì)時(shí)，當(dāng)負(fù)荷持續(xù)不變時(shí)計(jì)時(shí)時(shí)間達(dá)到設(shè)定值即跳閘，當(dāng)用戶負(fù)荷超過(guò)最大值時(shí)，通過(guò)所述中央處理器直接發(fā)出跳閘指令，以此控制用戶負(fù)荷。

本實(shí)施例主要實(shí)現(xiàn)以下功能：

一、短路保護(hù)。當(dāng)被保護(hù)線路或用戶設(shè)備出現(xiàn)過(guò)載、發(fā)生短路時(shí)，相電流取樣線圈中流過(guò)較大電流，驅(qū)動(dòng)斷路器脫扣線圈完成瞬時(shí)脫扣動(dòng)作，從而切斷電源起到過(guò)載或短路保護(hù)作用。

二、漏電保護(hù)。當(dāng)被保護(hù)電路中有相線接地或人身觸電時(shí)，只要剩余電流達(dá)到整定動(dòng)作值，零序電流取樣線圈就輸出一個(gè)信號(hào)，在所述漏電保護(hù)模塊的控制下，驅(qū)動(dòng)斷路器脫扣線圈完成瞬時(shí)脫扣動(dòng)作，起動(dòng)漏電和觸電保護(hù)作用。

通過(guò)上述技術(shù)改進(jìn)后，本實(shí)施例能夠帶來(lái)以下效益：

一、提高供電效率。有效遏制臺(tái)區(qū)負(fù)荷無(wú)節(jié)制增長(zhǎng)，降低線路因超載而增加的損耗，減少變壓器重載、過(guò)載情況的發(fā)生，提高負(fù)荷的可控性及有序發(fā)展，緩解供電企業(yè)在用電高峰時(shí)的電力配變?cè)鋈輭毫Α?/p>

二、節(jié)約供電成本。所有的用電成本，最終都可以通過(guò)財(cái)務(wù)匯算以現(xiàn)金的方式體現(xiàn)出來(lái)，不引起其他的費(fèi)用上升和增加額外的工作量。如因用戶無(wú)序增加負(fù)荷造成對(duì)變壓器容量的需求加大，而增容的投資及人工費(fèi)用；因用戶無(wú)序增加負(fù)荷而造成變壓器重載、超載帶來(lái)的線損損耗增大，電壓質(zhì)量下降等損失；因用戶無(wú)序增加負(fù)荷引起變壓器超載而燒壞更換及人工費(fèi)用等。

三、改善供電質(zhì)量。為用電設(shè)備提供穩(wěn)定的電力，有效控制線損指標(biāo)，提高臺(tái)區(qū)電壓質(zhì)量。

四、欠費(fèi)跳閘功能。新增加的費(fèi)控功能，與所述營(yíng)銷mis系統(tǒng)及計(jì)量表配合，可實(shí)現(xiàn)欠費(fèi)遠(yuǎn)程跳閘功能，從而有效避免大動(dòng)力戶拖欠電費(fèi)的風(fēng)險(xiǎn)，節(jié)省了人力輸出。

本實(shí)施例通過(guò)上述技術(shù)手段后，動(dòng)力用戶無(wú)論是否接用零線，中央處理器都能夠利用380V的電壓進(jìn)行正常工作，使得用戶無(wú)法繞過(guò)中央處理器的檢測(cè)，從而使用戶負(fù)荷始終都在監(jiān)控中，避免了違約用電，有效地遏制了臺(tái)區(qū)負(fù)荷無(wú)節(jié)制增長(zhǎng)，降低了線損指標(biāo)，提高了臺(tái)區(qū)電壓質(zhì)量，除此之外，還增加了用電量監(jiān)控功能，即費(fèi)控功能，利用斷路器的跳閘機(jī)構(gòu)與營(yíng)銷系統(tǒng)及計(jì)量表配合，可實(shí)現(xiàn)欠費(fèi)遠(yuǎn)程跳閘功能，可有效地避免大動(dòng)力戶拖欠電費(fèi)的風(fēng)險(xiǎn)，避免了人工上門催費(fèi)而產(chǎn)生的不確定因素，減少人工輸出，有效地避免催費(fèi)過(guò)程中與用戶溝通不暢造成的投訴等現(xiàn)象的發(fā)生。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。