三相四线电表及其掉零线检测电路的制作方法

文档序号:14876270发布日期:2018-07-07 07:02阅读:479来源:国知局

本实用新型涉及低压三相四线系统,尤其涉及低压三相四线系统的掉零线检测。



背景技术:

在低压三相四线系统中,如果零线断线,或者,人为地将零线拔掉以实施窃电,则会由于三相负载的不平衡,而导致各相的电压不相等。具体有:负载大的相,电压偏低;负载小的相,电压偏高。相电压过高可导致用电设备的烧毁,相电压过低可导致设备不能正常运转。

目前,电力公司要检测零线是否断线或者判定是否存在人为的拔掉零线,均是通过人工到现场去,用测试设备检测零线电流,或者,测试相电压的方式来判定。这种的检测方式,费时费力,效率低下,实有必要进行改进。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述现有技术所存在的不足,而提出一种掉零线检测电路,可以大大地提高掉零线检测的效率。

本实用新型针对上述技术问题提出一种三相四线电表的掉零线检测电路,包括交流-直流转换单元和掉零线检测单元,该交流-直流转换单元包括三相全波整流模块和滤波模块;其中,三相电压经该三相全波整流模块处理后,变换为第一直流电压,该第一直流电压经该滤波模块处理后,输出稳定的第二直流电压,该第二直流电压经该掉零线检测单元处理后,提供检测信号输出,该第一直流电压和该第二直流电压的地线均为交流电源的零线。

本实用新型针对上述技术问题还提出一种三相四线电表,包括如上所述的掉零线检测电路。

与现有技术相比,本实用新型的掉零线检测电路,通过交流-直流转换单元和掉零线检测单元的配合,能够将掉零线引起的三相电压的电压变化转换为检测信号的电压变化,进而能够由微处理器自动地做出是否掉零线的判断,可以大大地提高掉零线检测的效率。

附图说明

图1是本实用新型的掉零线检测电路的框图示意。

图2是本实用新型的掉零线检测电路中交流-直流转换单元的电原理示意。

图3是本实用新型的掉零线检测电路中掉零线检测单元的电原理示意。

其中,附图标记说明如下:10掉零线检测电路1交流-直流转换单元2掉零线检测单元11三相全波整流模块V+、V-整流输出端12滤波模块。

具体实施方式

以下结合本说明书的附图,对本实用新型的较佳实施例予以进一步地详尽阐述。

参见图1,图1是本实用新型的掉零线检测电路的框图示意。本实用新型提出一种掉零线检测电路10,能够适用于低压三相四线系统中,用于自动地检测零线是否断线,或者,自动地判定是否存在人为的拔掉零线。掉零线检测电路10包括交流-直流转换单元1和掉零线检测单元2。交流-直流转换单元1进一步包括三相全波整流模块11和滤波模块12。

三相电压VR、VS、VT经三相全波整流模块11处理后,变换为第一直流电压V0。第一直流电压V0经滤波模块12处理后,输出稳定的第二直流电压HV。第二直流电压HV经掉零线检测单元2处理后,提供检测信号NU_MS输出。其中,第一直流电压VO和第二直流电压HV的地线均为交流电源的零线GND。可见,掉零线检测电路10能够检测三相电压VR、VS、VT的变化,而自动地提供检测信号NU_MS输出。

参见图2,图2是本实用新型的掉零线检测电路中交流-直流转换单元的电原理示意。该三相全波整流模块11具有四个输入端:三相电压VR、VS、VT和零线GND;和两个输出端V+、V-。

三相全波整流模块11主要包括:16个整流二极管D33-D48。这些整流二极管D33-D48分为四组,分别对应交流电源的三相电压VR、VS、VT和零线GND。具体而言,整流二极管D33、D37、D41、D45为一组,对应于相电压VR;整流二极管D34、D38、D42、D46为一组,对应于相电压VS;整流二极管D35、D39、D43、D47为一组,对应于相电压VT;整流二极管D36、D40、D44、D48为一组,对应于零线GND。

三相全波整流模块11还包括位于这些整流二极管D33-D48的输入侧的滤波保护电路。滤波保护电路具体有:与相电压VR的输入端口JR1相连的电感L13、电容CP2和压敏电阻VR4;与相电压VS的输入端口JS1相连的电感L15、电容CP6和压敏电阻VR5;与相电压VT的输入端口JT1相连的电感L16、电容CP12和压敏电阻VR6。

相电压VR经电感L13送到整流二极管D33的正极和整流二极管D41的负极。相电压VS经电感L15送到整流二极管D38的正极和整流二极管D42的负极。相电压VT经电感L16送到整流二极管D39的正极和整流二极管D43的负极。零线GND与整流二极管D40的正极和整流二极管D44的负极相连。

可以理解的是,整流二极管D33、34、35、36的负极短接在一起,构成整流输出端V+;整流二极管D45、46、47、48的正极短接在一起,提供整流输出端V-。整流输出端V+和整流输出端V-的输出电压即为第一直流电压V0。

值得一提的是,两两整流二极管串接的结构:整流二极管D33与D37串联,整流二极管D34与D38串联,整流二极管D35与D39串联,整流二极管D36与D40串联,整流二极管D41与D45串联,整流二极管D42与D46串联,整流二极管D43与D47串联,整流二极管D44与D48串联,有利于提高电路的可靠性,降低对单个整流二极管的性能要求。

滤波模块12主要包括扼流圈LP2,电感L17、L29和电容CP9,能够将第一直流电压V0中的波动信号滤掉,形成稳定的第二直流电压HV。

滤波模块12还包括保护电路,由压敏电阻RP8,器件LP4,电阻RP1、RP3、RP6、RP9,以及电容CP8、CP13等构成。其中,扼流圈LP2的两个输入端与该三相全波整流模块的两个整流输出端分别相连,电容CP9连接在该扼流圈LP2的两个输出端之间,电感L17、L29分别连接该扼流圈LP2的两个输出端。压敏电阻RP8串接在三相全波整流模块11的一个整流输出端V-与扼流圈LP2的一个输入端之间。

参见图3,图3是本实用新型的掉零线检测电路中掉零线检测单元的电原理示意。掉零线检测单元2主要包括:由电阻R1、R2、R3、R4和R5构成的分压电路,滤波电容C1以及箝位器件D1。第二直流电压HV经分压电路处理,变换为一个稳定的低压的检测信号NU_MS。

分压电阻R5的第一端为检测信号NU_MS输出、第二端为第二直流电压HV的地线,滤波电容C1与分压电阻R5并联。箝位器件D1与分压电阻R5的第一端相连。在本实施例中,箝位器件D1包括两个箝位二极管,用于将检测信号NU_MS的幅值限定在VDD3.3(即+3.3V)和地线(即0.0V)之间。这种结构,可以确保检测信号NU_MS的稳定可靠,并能防止因电网突变而产生的电压尖峰,对微处理器(图未示)的信号采样端口进行保护。

与现有技术相比,本实用新型的掉零线检测电路10,通过交流-直流转换单元1和掉零线检测单元2的配合,能够将掉零线引起的三相电压VR、VS、VT的电压变化转换为检测信号NU_MS的电压变化,进而能够由微处理器自动地做出是否掉零线的判断,可以大大地提高掉零线检测的效率。

上述内容仅为本实用新型的较佳实施例,并非用于限制本实用新型的实施方案,本领域普通技术人员根据本实用新型的主要构思和精神,可以十分方便地进行相应的变通或修改,故本实用新型的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。

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