[实用新型]一种断零线断路保护器

说明书

本实用新型公开了一种断零线断路保护器，包括开关触头、电流互感器、单片机和电源，所述开关触头上设有控制线圈，所述电流互感器有四个，四个电流互感器分别为与三跟火线连接的AI、BI、CI和与零线连接的NI，所述电流互感器还连接有取样电阻，电流互感器AI连接取样电阻R1、电流互感器BI连接取样电阻R2、电流互感器CI连接取样电阻R3、电流互感器DI连接取样电阻R4，电流互感器和取样电阻均与单片机相连接，单片机具有四个连接端ADC1、ADC2、ADC3和ADC4；本装置解决了现有的断路器不能在断零线时自动切断的问题；本装置是通过单片机智能处理三相四线间的电流关系，从而自动控制断路器在断零线时自动断开三相火线。

技术领域

本实用新型涉及用电安全技术，具体是一种断零线断路保护器。

背景技术

目前所有的交流供电系统，从变压器出来的是三相四线，即三根火线，一根零线。如图1，三根火线，A、B、C三相之间的电压为分别人380V，每相线到零线N之间电压为220V，也就是一般居民用户的用电电压。为了接线方便和每相线负载基本平衡，小区一般一栋或几栋楼共用一相火线，另几栋楼共用另一相火线，这样三相火线的用户量平均分配。所有用户共用一根零线。

在正常的情况下，ABC三相的电流通过用户相火线到零线，零线到另一相火线，即图1中的AB、AC、BC间形成电流，当ABC三相的电流正好是相等时，零线上是没有电流的，ABC三相电流不平衡时，经过零线与变压器形成回路，这样保证三相线与零线间都是220V的正常电压。

在三相四线制的供电系统中，如果是在变压器出来的用户侧零线断了，在三相负载不平衡时零线不能与变压器形成回路，此时零线的电位不等于0，造成中性点发生偏移。

具体零线电位多少与三相负载不平衡度有关，越不平衡，中性点偏移就越大，零线的电位就越高。零线电位偏移后三相的相电压一般就不是220V了。有的相可能超过220V，有的相则可能低于220V。

当中性点偏移量太大，三相的相电压增加的那一相就可能使用户的用电电器烧毁，三相的相电压减少的相就可能使其用电电器不能工作。零线的电位升高后，达到一定的值时接触地线将会造成触电事故危险。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种断零线断路保护器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种断零线断路保护器，包括开关触头、电流互感器、单片机和电源，所述开关触头上设有控制线圈，所述电流互感器有四个，四个电流互感器分别为与三跟火线连接的AI、BI、CI和与零线连接的NI，所述电流互感器还连接有取样电阻，电流互感器AI连接取样电阻R1、电流互感器BI连接取样电阻R2、电流互感器CI连接取样电阻R3、电流互感器DI连接取样电阻R4，电流互感器和取样电阻均与单片机相连接，单片机具有四个连接端ADC1、ADC2、ADC3和ADC4，四个连接端与四个电流互感器一一对应连结；所述单片机还与开关触头、电源相连接，单片机与开关触头通过控制线圈相连接。

作为本实用新型的优选方案：所述单片机通过逻辑运算处理电路代替，所述逻辑运算处理电路包括电压比较器、异或门电路、非门电路和与门电路，以上电路都有专门的逻辑片是芯片，或由逻辑门阵列FPGA来完成，FPGA可以配置任意的逻辑门电路或组合逻辑门电路；火线上的电流互感器和电压比较电路相连接，电压比较电路还通过异或门电路和与门电路相连接，零线上的电流互感器和非门电路相连接，非门电路和与门电路相连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本装置解决了现有的断路器不能在断零线时自动切断的问题；本装置是通过单片机智能处理三相四线间的电流关系，从而自动控制断路器在断零线时自动断开三相火线；除了使用单机片机方案，本装置还应用分立的逻辑门电路来做三相四线的电流关系处理，达到相同的效果，另外本装置还可以使用逻辑门阵列FPGA芯片设计所用到逻辑门，达到相同的效果。