零線斷相檢測(cè)電路和檢測(cè)零線斷相的方法技術(shù)

一種零線斷相檢測(cè)電路和檢測(cè)零線斷相的方法。零線斷相檢測(cè)電路包括電壓采樣電路和與電壓采樣電路連接的監(jiān)控電路；所述電壓采樣電路包括分別與電源A相、電源B相、電源C相和電源N相連接的第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端和第四輸入端，電壓采樣電路還包括阻值各不相等的電阻R1、電阻R2和電阻R3，第一輸入端經(jīng)電阻R1與監(jiān)控電路連接，第二輸入端經(jīng)電阻R2與監(jiān)控電路連接，第三輸入端經(jīng)電阻R3與監(jiān)控電路連接；監(jiān)控電路根據(jù)電壓采樣電路輸入的信號(hào)監(jiān)控是否發(fā)生零線故障。檢測(cè)零線斷相的方法，在電源A相、電源B相和電源C相上分別設(shè)置阻值各不相等的分壓電阻，當(dāng)電源N相上的N相分壓電阻上的電壓為0時(shí)判定零線斷相。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及低壓電器領(lǐng)域，特別涉及一種零線斷相檢測(cè)電路和檢測(cè)零線斷相的方法。
技術(shù)介紹
在三相四線制的供電系統(tǒng)中，如果零線斷了，其后果是在三相負(fù)載不平衡時(shí)使零線的電位不等于0，也就是說(shuō)中性點(diǎn)發(fā)生偏移，此時(shí)很有可能發(fā)生觸電事故。目前，大部分采用三相四線制接線方式的保護(hù)器測(cè)量零線斷相的方法是：一，保護(hù)器工作電源采用火線與零線間的電壓，當(dāng)零線斷相后，保護(hù)器停止工作，繼電器斷開，最終斷開整個(gè)供電電路。此方法可靠性高，但是通用性不高，比如在三相三線制接線方式的電路中，此保護(hù)器就無(wú)法使用。二，另一種方法是對(duì)電源A相、電源B相和電源C相電壓進(jìn)行矢量和計(jì)算，并與電源N相的矢量電壓進(jìn)行比較是否相等，這種方法的弊端在于，當(dāng)電網(wǎng)的三相電壓處于理想狀態(tài)時(shí)，也就是電源A相、電源B相和電源C相三相電壓矢量和等于0或者接近于0時(shí)，零線無(wú)論斷相與否，電源N相的矢量電壓永遠(yuǎn)為0，因此在這種狀態(tài)下無(wú)法檢測(cè)到零線的斷相。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通用性強(qiáng)，穩(wěn)定可靠的零線斷相檢測(cè)電路和檢測(cè)零線斷相的方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用了如下技術(shù)方案：一種零線斷相檢測(cè)電路，包括電壓采樣電路和與電壓采樣電路連接的監(jiān)控電路；所述電壓采樣電路包括分別與電源A相、電源B相、電源C相和電源N相連接的第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端和第四輸入端，電壓采樣電路還包括阻值各不相等的電阻R1、電阻R2和電阻R3，第一輸入端經(jīng)電阻R1與監(jiān)控電路連接，第二輸入端經(jīng)電阻R2與監(jiān)控電路連接，第三輸入端經(jīng)電阻R3與監(jiān)控電路連接。進(jìn)一步，所述電壓采樣電路還包括電阻R5，電阻R6和電阻R7；所述電阻R1和電阻R5串聯(lián)后的一端與第一輸入端連接，另一端與電路地GND連接，電阻R1和電阻R5的中間節(jié)點(diǎn)連接到監(jiān)控電路的輸入端；所述電阻R2和電阻R6串聯(lián)后的一端與第二輸入端連接，另一端與電路地GND連接，電阻R2和電阻R6的中間節(jié)點(diǎn)連接到整流電路的輸入端；所述電阻R3和電阻R7串聯(lián)后的一端與第三輸入端連接，另一端與電路地GND連接，電阻R3和電阻R7的中間節(jié)點(diǎn)連接到監(jiān)控電路的輸入端；所述電阻R1與電阻R5，電阻R2和電阻R6與電阻R3和電阻R7之間的阻值之和各不相等。進(jìn)一步，所述電壓采樣電路還包括電阻R4，第四輸入端經(jīng)電阻R4與監(jiān)控電路連接。進(jìn)一步，所述電壓采樣電路還包括電阻R8；所述電阻R8和電阻R4串聯(lián)后的一端與第四輸入端連接，另一端與電路地GND連接，電阻R4和電阻R8的中間節(jié)點(diǎn)連接到監(jiān)控電路的輸入端。進(jìn)一步，還包括整流電路，所述整流電路設(shè)于電壓采樣電路和監(jiān)控電路之間，整流電路的輸入端與電壓采樣電路的輸出端連接，整流電路的輸出端與監(jiān)控電路連接，整流電路將電壓采樣電路采集的電壓信號(hào)整流成直流電壓后輸出給監(jiān)控電路。進(jìn)一步，所述監(jiān)控電路可以設(shè)置為微控制器。進(jìn)一步，所述零線斷相檢測(cè)電路的所有元件焊接在被檢測(cè)設(shè)備的線路板上。進(jìn)一步，零線斷相檢測(cè)電路設(shè)置在繼電器上。一種檢測(cè)零線斷相的方法，在電源A相、電源B相和電源C相上分別設(shè)置阻值各不相等的分壓電阻，當(dāng)電源N相上的N相分壓電阻上的電壓為0時(shí)判定零線斷相。進(jìn)一步，當(dāng)電源N相上的N相分壓電阻上的電壓不為0時(shí)，計(jì)算電源A相、電源B相和電源C相這三相上分壓電阻的電壓矢量和是否等于N相分壓電阻上的電壓，如不相等則判定零線斷相或接地不良。本專利技術(shù)在三相電路中接入零線斷相檢測(cè)電路，零線斷相檢測(cè)電路包括電壓采樣電路和與電壓采樣電路連接的監(jiān)控電路，電壓采樣電路分別將阻值各不相等的分壓電阻接入到電源A相，電源B相和電源C相，破壞三相電壓的理想平衡狀態(tài)，使得電路三相電壓矢量之和在任何時(shí)候都不可能為零，因此在電網(wǎng)的三相電壓處于理想平衡狀態(tài)時(shí)也能夠檢測(cè)零線是否斷相，通過(guò)檢測(cè)N相電壓是否為零，即可檢測(cè)零線是否存在故障；本專利技術(shù)的工作電源采用的是三相線電壓，可以接入三相四線電路和三相三線電路中，兼容性能好。附圖說(shuō)明圖1是本專利技術(shù)零線斷相檢測(cè)電路的電路圖；圖2是本專利技術(shù)三相電壓與N相矢量方向圖。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖1至2給出的實(shí)施例，進(jìn)一步說(shuō)明本專利技術(shù)的零線斷相檢測(cè)電路和檢測(cè)零線斷相的方法的具體實(shí)施方式。本專利技術(shù)的零線斷相檢測(cè)電路和檢測(cè)零線斷相的方法不限于以下實(shí)施例的描述。如圖2所示，一種檢測(cè)零線斷相的方法是，對(duì)電源A相、電源B相和電源C相電壓進(jìn)行矢量和計(jì)算，并與電源N相的矢量電壓進(jìn)行比較是否相等。這種方法在電網(wǎng)的三相電壓處于理想狀態(tài)時(shí)，也就是電源A相、電源B相和電源C相三相電壓矢量和等于0或者接近于0時(shí)，零線無(wú)論斷相與否，電源N相的矢量電壓永遠(yuǎn)為0，無(wú)法檢測(cè)出零線是否斷相。如圖2所示，三根相線中任意一根相線與零線間的電壓為相電壓，三根相線中任意兩根間的電壓為線電壓，線電壓是兩個(gè)相相電壓的矢量和，所述三相電壓的相位相差120度，所述三相矢量電壓是指電路地GND分別朝向電源A相，電源B相，電源C相的矢量電壓，N相矢量電壓是指電路地GND朝向電源N相的矢量電壓(當(dāng)三相電壓處于理想狀態(tài)時(shí)，N相矢量電壓為0)，所述三相電壓矢量和是指三相矢量電壓分別分解到N相矢量電壓方向上的矢量電壓之和。如圖1所示，本專利技術(shù)零線斷相檢測(cè)電路，包括電壓采樣電路和與電壓采樣電路連接的監(jiān)控電路。所述電壓采樣電路包括分別與電源A相、電源B相、電源C相和電源N相連接的第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端和第四輸入端，電壓采樣電路還包括阻值各不相等的電阻R1、電阻R2和電阻R3，第一輸入端經(jīng)電阻R1與監(jiān)控電路連接，第二輸入端經(jīng)電阻R2與監(jiān)控電路連接，第三輸入端經(jīng)電阻R3與監(jiān)控電路連接；監(jiān)控電路根據(jù)電壓采樣電路輸入的信號(hào)監(jiān)控是否發(fā)生零線故障。當(dāng)N相電壓為零則判定零線斷相，當(dāng)N相電壓不為零且不等于電源A相、電源B相、電源C相這三相電壓矢量時(shí)則判定零線斷相或接地不良，即可檢測(cè)零線是否存在故障。本專利技術(shù)在三相電路中接入零線斷相檢測(cè)電路，零線斷相檢測(cè)電路包括電壓采樣電路和與電壓采樣電路連接的監(jiān)控電路，電壓采樣電路分別將阻值各不相等的分壓電阻接入到電源A相，電源B相和電源C相，破壞三相電壓的理想平衡狀態(tài)，使得電路三相電壓矢量之和在任何時(shí)候都不可能為零，因此在電網(wǎng)的三相電壓處于理想平衡狀態(tài)時(shí)也能夠檢測(cè)零線是否斷相，通過(guò)檢測(cè)N相電壓是否為零，即可檢測(cè)零線是否存在故障；本專利技術(shù)的工作電源采用的是三相線電壓，可以接入三相四線電路和三相三線電路中，兼容性能好。判斷N相電壓是否為0，只需要接入簡(jiǎn)單的比較電路即可很容易的實(shí)現(xiàn)。當(dāng)N相電壓為0時(shí)，零線斷相；當(dāng)N相電壓不為0時(shí)，需要計(jì)算三相電壓的矢量和和N相的矢量電壓是否相等，如不相等則判定零線斷相或接地不良。計(jì)算零線斷相檢測(cè)電路的三相電壓的矢量和運(yùn)算的監(jiān)控電路可以通過(guò)微處理器來(lái)實(shí)現(xiàn)，三相電壓的矢量和運(yùn)算也可以通過(guò)現(xiàn)有電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)監(jiān)控電路采用為微處理器時(shí)，可接入整流電路，所述整流電路設(shè)于電壓采樣電路和監(jiān)控電路之間，整流電路的輸入端與電壓采樣電路的輸出端連接，整流電路的輸出端與監(jiān)控電路連接，整流電路將電壓采樣電路采集的電壓信號(hào)整流成直流電壓后輸出給監(jiān)控電路。如圖1所示，所述電壓采樣電路還包括電阻R5，電阻R6和電阻R7；所述電阻R1和電阻R5串聯(lián)后的一端與第一輸入端連接，另一端與電路地GND連接，電阻R1和電阻R5的中間本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種零線斷相檢測(cè)電路，其特征在于：包括電壓采樣電路和與電壓采樣電路連接的監(jiān)控電路；所述電壓采樣電路包括分別與電源A相、電源B相、電源C相和電源N相連接的第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端和第四輸入端，電壓采樣電路還包括阻值各不相等的電阻R1、電阻R2和電阻R3，第一輸入端經(jīng)電阻R1與監(jiān)控電路連接，第二輸入端經(jīng)電阻R2與監(jiān)控電路連接，第三輸入端經(jīng)電阻R3與監(jiān)控電路連接。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種零線斷相檢測(cè)電路，其特征在于：包括電壓采樣電路和與電壓采樣電路連接的監(jiān)控電路；所述電壓采樣電路包括分別與電源A相、電源B相、電源C相和電源N相連接的第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端和第四輸入端，電壓采樣電路還包括阻值各不相等的電阻R1、電阻R2和電阻R3，第一輸入端經(jīng)電阻R1與監(jiān)控電路連接，第二輸入端經(jīng)電阻R2與監(jiān)控電路連接，第三輸入端經(jīng)電阻R3與監(jiān)控電路連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的零線斷相檢測(cè)電路，其特征在于：所述電壓采樣電路還包括電阻R5，電阻R6和電阻R7；所述電阻R1和電阻R5串聯(lián)后的一端與第一輸入端連接，另一端與電路地GND連接，電阻R1和電阻R5的中間節(jié)點(diǎn)連接到監(jiān)控電路的輸入端；所述電阻R2和電阻R6串聯(lián)后的一端與第二輸入端連接，另一端與電路地GND連接，電阻R2和電阻R6的中間節(jié)點(diǎn)連接到整流電路的輸入端；所述電阻R3和電阻R7串聯(lián)后的一端與第三輸入端連接，另一端與電路地GND連接，電阻R3和電阻R7的中間節(jié)點(diǎn)連接到監(jiān)控電路的輸入端；所述電阻R1與電阻R5，電阻R2和電阻R6與電阻R3和電阻R7之間的阻值之和各不相等。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的零線斷相檢測(cè)電路，其特征在于：所述電壓采樣電路還包括電阻R4，第四輸入端經(jīng)電阻R4與監(jiān)控電路連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的零線斷相檢測(cè)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李維，于雪峰，蒲啟成，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：浙江正泰電器股份有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：浙江;33