專利名稱：電網異常保護設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電子電路技術領域，更具體的說是涉及一種電網異常保護設備。
背景技術：
在工業領域，大部分電氣設備采用三相供電，尤其是電動機，絕大多數電動機采用三相供電。電網發生供電異常會影響電氣設備的正常使用，甚至會發生事故，例如當電網供電欠壓時，電動機會由于電流過大而出現發熱現象；當電網供電過壓時，容易損壞線路，影響線路的絕緣性；當發生斷相時，電動機會停止轉動并且持續發熱；當發生相序顛倒時，電動機會發生反向轉動現象；當頻率異常(如使用發電機但發電機轉速不正確)時，電動機的運行速度會發生改變。

實用新型內容有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種電網異常保護設備，以在電網發生異常時及時報警，以便操作者及時采取措施進行保護，防止故障擴大。本實用新型的技術方案如下本實用新型的一個方面，提出了一種電網異常保護設備，包括與供電電網相連的電源輸入口 ；與所述電源輸入口相連的采樣電路，其周期性在電源輸入口處進行采樣，得到電網采樣數據；連接所述采樣電路的檢測電路，其依據所述電網采樣數據計算出各種電網指標的具體數值，分別與預存儲的各項電網指標參考值進行比較，并得到比較結果；連接所述檢測電路的報警單元，其在所述比較結果指示任一項電網指標的具體數值與參考值不匹配時進行報警。優選的，上述設備中，所述檢測電路包括存儲各項電網指標參考值的存儲器，及將電網采樣數據計算出的電網指標的具體數值與所述存儲器中對應的電網指標的參考值進行比較的比較器。優選的，上述設備還包括連接所述存儲器的整定電路，該整定電路接收用戶輸入的電網指標的調整數據，更新所述存儲器中對應電網指標的參考值。優選的，上述設備中，所述整定電路包括電位器，該電位器用于依據用戶操作確定電網指標的調整數據，并利用所述調整數據更新所述存儲器中對應電網指標的參考值。優選的，上述設備中，所述整定電路還包括通訊電路，用于接收用戶通過通訊設備發送的電網指標的調整數據，并利用所述調整數據更新所述存儲器中對應電網指標的參考值。優選的，上述設備中，所述通訊電路通過無線網絡與所述通訊設備連接。優選的，上述設備還包括為所述采樣電路、檢測電路、報警單元和整定電路提供電能的內部電源。本實用新型的另一方面，提供了另一種電網異常保護設備，包括與供電電網相連的電源輸入口 ；與所述電源輸入口相連的采樣電路，其周期性在電源輸入口處進行采樣，得到電網采樣數據；連接所述采樣電路的檢測電路，其依據所述電網采樣數據計算出各種電網指標的具體數值，分別與預存儲的各項電網指標參考值進行比較，并在其中任意一項電網指標與對應參考值不匹配時，輸出報警指示信息；連接所述檢測電路的報警單元，其在接收到報警指示信息后進行報警。優選的，上述設備中，所述檢測電路包括存儲各項電網指標參考值的存儲器，及將電網采樣數據計算出的電網指標的具體數值與所述存儲器中對應的電網指標的參考值進行比較的比較器。優選的，上述設備還包括連接所述存儲器的整定電路，該整定電路接收用戶輸入的電網指標的調整數據，更新所述存儲器中對應電網指標的參考值。從上述技術方案可以看出，本實用新型提供的電網異常保護設備通過對供電電網的定時采樣并分析比較，不僅能夠在電網出現斷相和相序顛倒等異常時及時報警，并且由于其采用數字信號比較的方式，能夠方便快捷地識別欠壓、過壓和頻率異常等電網異常，并及時進行報警，以便用戶盡快采取有效措施，防止故障擴大。此外，本實用新型提供的方案還具有整定功能，即能夠根據用戶指令，調整不同電網指標的門限，具有方便、靈活的特點和優點。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。圖1為本實用新型實施例提供的一種電網異常保護設備的結構示意圖；圖2為本實用新型實施例提供的另一種電網異常保護設備的結構示意圖；圖3為本實用新型實施例提供的又一種電網異常保護設備的結構示意圖；圖4 圖9為本實用新型實施例提供的其他幾種電網異常保護設備的結構示意圖。
具體實施方式
本實用新型提供的電網異常保護設備中，由采樣電路定時對電網進行采樣得到電網采樣數據，并由檢測電路對該電網采樣數據進行計算比較，在比較結果指示電網指標異常時，由報警單元進行報警，于是，用戶能夠及時了解到電網異常，從而能夠及時采取措施處理故障或者避免故障擴大。下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。本實用新型提供的一種電網異常保護設備的一種具體結構如圖1所示，包括電源輸入口 11、采樣電路12、檢測電路13和報警單元14，其中電源輸入口 11與供電電網相連。采樣電路12與所述電源輸入口 11相連，用于在所述電源輸入口 11處對電網進行采樣，得到采樣數據(為方便說明，下面稱為“電網采樣數據”)，該電網采樣數據攜帶有各種電網指標(包括電壓、相位、相序和頻率)信息。檢測電路13與所述采樣電路12相連，其首先獲取所述采樣電路12提供的電網采樣數據，其次，進行計算，得到電壓、相位和頻率信息，具體的，就是電壓值、相位、相序和頻率值，然后分別與預先設定的參考值(標準電壓范圍、標準相位、標準相序和標準頻率范圍)相比較，并輸出比較結果。報警單元14連接檢測電路13，用于接收所述比較結果，并在比較結果指示電網指標中任意指標與其參考值不匹配時，進行報警。具體的，如果檢測出當前電源輸入口 11處電壓值小于標準電壓下限，確定為欠壓，如果檢測出當前電源輸入口 11處電壓值大于標準電壓上限，則確定為過壓，如果檢測出當前電源數據口 11出電壓值處于標準電壓下限和上限之間，則確定電壓正常。如果相位與預定的標準相位相比，缺少某一相，則確定為缺相，否則確定相位齊全，如果相位順序與預定的標準相位的順序不一致，則確定為相序顛倒，缺相或相序顛倒均稱為相位異常，與此相反，如果相位齊全且順序正確，則確定相位正常。下面介紹上述電網異常保護設備的工作過程首先，采樣電路12定時在電源輸入口 11處進行采樣，得到電網采樣信息，然后將該信息提供給檢測電路13。然后，檢測電路13進行計算，得到當前電源輸入口 11處的電壓值、相位數據和頻率值，并分別與預先存儲的參考值(標準電壓范圍、標準相位和標準頻率范圍)進行比較， 然后將比較結果提供給報警單元14。最后，報警單元14分析比較結果，并在比較結果異常時進行報警。從上述過程可以看出，本實施例提供的設備不僅能夠在電網出現斷相和相序顛倒等異常時及時報警，并且由于其采用數字信號比較的方式，能夠方便快捷地識別欠壓、過壓和頻率異常等電網異常，并及時進行報警，以便用戶盡快采取有效措施，防止故障擴大。上述實施例中，報警單元14報警的方式可以采用播放聲音、顯示圖像或文字的方式進行，例如采用喇叭播放“電網異常”的聲音。在一些實施例中，報警單元14只需在任意電網指標異常時進行報警，而無需指示該異常屬于何種異常，即報警單元14僅告訴用戶當前電網供電出現異常，而確認異常類型的工作由用戶來做。而在另外一些實施例中，報警單元14在報警時，還需要指示出現何種異常，例如在過壓時，采用喇叭發放“過壓”的報警信息，如此，用戶不僅能夠知道出現異常， 并且能夠清楚、直接地了解到出現何種異常，有便于用戶更加及時采取解決措施。上述實施例中的檢測電路13可以分成兩部分電路，圖2示出了電網異常保護設備的另一種具體結構圖，從圖中可以看出，檢測電路13分成三部分，分別為計算單元131、比較器132和存儲器133組成，其中存儲器133存儲參考值，包括標準電壓范圍、標準相位及相位順序。計算單元131依據采樣單元12采樣得到的電網采樣數據，計算出當前電壓值及相位數據，并將計算結果提供給比較器132，比較器132將計算單元131計算得出的當前電壓值及相位數據，分別與存儲器133中存儲的電壓值及相位數據進行比較，并將比較結果提供給報警單元14。在本實用新型的其他實施例中，還可以進一步包括用于調整存儲器133中存儲的參考值的功能部件，如圖3所示，在上述實施例的結構基礎上進一步增加了整定單元15，該整定單元15可以根據用戶操作調整所述存儲器133中的參考值。本實施例在上述實施例的基礎上，增加了附加功能能夠根據用戶的需求調整各種門限，方便且靈活。圖4示出了上述實施例記載的整定單元15的一種結構，如圖所示，整定單元15可以包括電位器151，該電位器151與存儲器133相連接，用于響應用戶操作確認電網指標門限調整數值(即電網指標的調整數據)，并將調整數值提供給存儲器133，由存儲器133調整其當前存儲的對應電網指標的門限值。所述電位器151可以輸入部件行程的改變，確定電網指標門限調整數值，該輸入部件可以是旋鈕，用戶通過旋轉該旋鈕，即可輸入電網指標門限調整數值。本實用新型實施例提供了一種作為整定電路具體形式的電位器，用戶可以通過該電位器輸入所需調整的電網指標門限的調整值，操作比較簡單、方便。當然，在其他實施例中，整定單元15可以就是電位器151。電位器151雖然能夠依據用戶操作調整存儲器133存儲的參考值，以靈活適應用戶的需求，但是電位器151 —般是通過機械改變行程長度(例如旋鈕)以調節電阻值，這種調節方式是將行程與阻值進行對應，而行程是固定的，當阻值精度要求較高時，意味著相鄰兩個阻值對應的行程長度差距較小，因此不方便進行精細調節。為此，本實用新型其他實施例提供了整定單元15的另一種結構，如圖5所示，所述整定單元15可以包括通訊電路152，該通訊電路152能夠接收用戶通過通訊設備發出的用于調整電網指標門限的指令，并依據該指令確定新的電網指標門限值(即電網指標的調整數據)，然后將新的電網指標門限值提供給存儲器133，由存儲器133更新其當前存儲的對應電網指標的門限值。當然，整定單元15可以就是通訊電路152。此外，所述整定單元15還可以同時包括電位器151和通訊電路152，其中，電位器 151用于粗調，通訊電路152用于精細調節，即當用戶需要粗調時，通過電位器151進行調節即可，而當用戶需要精細調節時，則可利用通訊設備下發具體調整數值，由通訊電路152 接收并提供給存儲器133，由存儲器133更新其存儲的參考值。所述通訊電路152與用戶的通訊設備之間可以是有線通訊方式，也可以是無線通訊方式，如圖6和圖7所示，圖6中，通訊電路152通過網線與計算機(通訊設備)相連，圖 7中，通訊電路152通過無線方式與手機(通訊設備)相連。上述所有實施例提供的電網異常保護設備可以由電池供電，也可以通過與電網相連的內部電源供電，如圖8所示，內部電源16向采樣電路12、檢測電路13、報警單元14和整定單元15提供電能。內部電源16可以由變壓器、整流電路、濾波電路和穩壓電路組成，由于變壓器、整流電路、濾波電路和穩壓電路屬于現有技術，在此不再贅述。此外，本實用新型實施例還提供另一種電網異常保護設備，如圖9所示，包括電源輸入口 21、采樣電路22、檢測電路23和報警單元M，其中電源輸入口 21、采樣電路22的功能與前文所有實施例中記載的同名單元的功能基本相同，在此不再贅述。檢測單元23的功能與前文同名單元的功能由些差別，其與所述采樣電路22相連， 用于獲取所述采樣電路22提供的電網采樣數據，進行計算，得到電壓值、相位數據和頻率值，然后分別與預先存儲的標準電壓范圍、標準相位和頻率值相比較，并在其中任意一個指標出現異常(即不屬于標準電壓范圍、缺相、相位顛倒或頻率過低或過高)時，輸出指示信息給報警單元24，由報警單元M接到指示后進行報警，如果電網指標正常，則不輸出指示 fn息ο與前文實施例中的報警單元14相比，本實施例中的報警單元M無需去分析比較結果，而是在接收到指示信息時即進行報警，除此之外，其余的功能基本相同。需要說明的是，前文實施例記載的整定電路同樣可適用于本實施例，在此不再贅述。本文所有實施例提供的電網異常保護設備可以用于電梯系統中，在電梯的電網供電出現異常時，及時進行報警，有利于故障的及時排除，保證了電梯系統的安全。而本文所有實施例提供的電網異常保護設備的外部特性與繼電器相類似，因此也可以稱為電網異常保護繼電器。本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。另外，需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者
設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個......”限定的要素，并
不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權利要求1.一種電網異常保護設備，其特征在于，包括與供電電網相連的電源輸入口；與所述電源輸入口相連的采樣電路，其周期性在電源輸入口處進行采樣，得到電網采樣數據；連接所述采樣電路的檢測電路，其依據所述電網采樣數據計算出各種電網指標的具體數值，分別與預存儲的各項電網指標參考值進行比較，并得到比較結果；連接所述檢測電路的報警單元，其在所述比較結果指示任一項電網指標的具體數值與參考值不匹配時進行報警。
2.根據權利要求1所述的電網異常保護設備，其特征在于，所述檢測電路包括存儲各項電網指標參考值的存儲器，及將電網采樣數據計算出的電網指標的具體數值與所述存儲器中對應的電網指標的參考值進行比較的比較器。
3.根據權利要求2所述的電網異常保護設備，其特征在于，還包括連接所述存儲器的整定電路，該整定電路接收用戶輸入的電網指標的調整數據，更新所述存儲器中對應電網指標的參考值。
4.根據權利要求3所述的電網異常保護設備，其特征在于，所述整定電路包括電位器， 該電位器用于依據用戶操作確定電網指標的調整數據，并利用所述調整數據更新所述存儲器中對應電網指標的參考值。
5.根據權利要求4所述的電網異常保護設備，其特征在于，所述整定電路還包括通訊電路，用于接收用戶通過通訊設備發送的電網指標的調整數據，并利用所述調整數據更新所述存儲器中對應電網指標的參考值。
6.根據權利要求5所述的電網異常保護設備，其特征在于，所述通訊電路通過無線網絡與所述通訊設備連接。
7.根據權利要求5所述的電網異常保護設備，其特征在于，還包括為所述采樣電路、檢測電路、報警單元和整定電路提供電能的內部電源。
8.—種電網異常保護設備，其特征在于，包括與供電電網相連的電源輸入口；與所述電源輸入口相連的采樣電路，其周期性在電源輸入口處進行采樣，得到電網采樣數據；連接所述采樣電路的檢測電路，其依據所述電網采樣數據計算出各種電網指標的具體數值，分別與預存儲的各項電網指標參考值進行比較，并在其中任意一項電網指標與對應參考值不匹配時，輸出報警指示信息；連接所述檢測電路的報警單元，其在接收到報警指示信息后進行報警。
9.根據權利要求8所述的電網異常保護設備，其特征在于，所述檢測電路包括存儲各項電網指標參考值的存儲器，及將電網采樣數據計算出的電網指標的具體數值與所述存儲器中對應的電網指標的參考值進行比較的比較器。
10.根據權利要求9所述的電網異常保護設備，其特征在于，還包括連接所述存儲器的整定電路，該整定電路接收用戶輸入的電網指標的調整數據，更新所述存儲器中對應電網指標的參考值。
專利摘要本實用新型涉及一種電網異常保護設備，包括與供電電網相連的電源輸入口；與所述電源輸入口相連的采樣電路，其周期性在電源輸入口處進行采樣，得到電網采樣數據；連接所述采樣電路的檢測電路，其依據所述電網采樣數據計算出各種電網指標的具體數值，分別與預存儲的各項電網指標參考值進行比較，并得到比較結果；連接所述檢測電路的報警單元，其在所述比較結果指示任一項電網指標的具體數值與參考值不匹配時進行報警。本實用新型實施例不僅能夠在電網出現斷相和相序顛倒等異常時及時報警，并且由于其采用數字信號比較的方式，能夠方便快捷地識別欠壓、過壓和頻率異常等電網異常，并及時進行報警，以便用戶盡快采取有效措施，防止故障擴大。
文檔編號G01R31/02GK202256550SQ20112028467
公開日2012年5月30日 申請日期2011年8月8日 優先權日2011年8月8日
發明者曾洪駿 申請人:秦皇島國安電力電子技術有限公司