一种适用多种接地系统自动转换开关控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于自动转换开关领域，尤其是涉及一种适用多种接地系统自动转换开关控制装置。
【背景技术】
[0002]低压配电系统按接地保护方式可分为接零系统(TN系统)、接地系统(TT系统)和不接地系统(IT系统)，自动转换开关作为低压配电系统保护电器应用在TN、TT、IT多种接地系统中，自动转换开关的控制装置因自动转换开关应用现场的接地系统不同而不同，常分为有零线接入和无零线接入两大类，因无零线接入类的自动转换开关控制装置无需零线即可工作，比接入零线类的自动转换开关控制装置能适用带零线和不带零线的系统中，因而具有更宽的应用场合得到越来越多的普及。
[0003]目前无零线接入类自动转换开关控制装置如图1所示，工作在带零线接地系统中，因其不接入零线，故当零线断相时自动转换开关检测不出来，导致断零电源接入负载，造成严重损失。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能带零线检测并适用多种接地系统的自动转换开关控制装置。
[0005]为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的:
[0006]一种适用多种接地系统自动转换开关控制装置，包括预留的第一电源N线输入采样端子和第二电源N线输入采样端子，采样电路，控制单元，第一电源N相检测电路和第二电源N相检测电路；
[0007]所述第一、第二电源N线输入采样端子分别用于连接电源的N线；
[0008]所述第一、第二电源N相检测电路分别能通过对应连接的第一、第二电源N线输入采样端子将电源的N线状态进行监测并传递给控制单元进行监控；
[0009]所述采样电路采集监控第一、第二电源相应的线电压并传递给控制单元进行监控。
[0010]进一步，本控制装置工作在无N线的接地系统或不接地系统时，第一电源N线输入采样端子空接，第二电源N线输入采样端子空接，第一电源和第二电源的故障状态通过采样电路S监测并输入到控制单元M即可进行监视控制。
[0011]进一步，本控制装置工作在有N线的系统中时，第一电源N线输入采样端子接入第一电源的N线，第二电源N线输入采样端子接入第二电源的N线。
[0012]进一步，所述第一电源N相检测电路和第二电源N相检测电路结构相同，分别包括第一电阻、第二电阻和光耦，所述第一电阻两端分别接入电源的U相和光耦的发光二极管的正极端，光耦的发光二极管的负极端接入电源的N相；第二电阻的一端接入控制装置内部工作电源正极，另一端分别接入控制单元的采样输入脚和光耦的光敏三极管集电极，光耦的光敏三极管发射极接地。
[0013]进一步，所述采样电路包括分别用于检测第一电源和第二电源的AB线、BC线、AC线的采样子电路，各所述采样子电路包括:A相和B相两相分别经分别依次经一采样电阻和一采样电容接入运算放大器的同向输入端、负向输入端；运算放大器的同向输入端与
1.65V直流电源的正极间并接有一第三电阻和一第四电容，负向输入端与1.65V直流电源的正极间接有一第五电容，负向输入端与输出端之间接有一反馈电阻，输出端将信号输送至控制单元。
[0014]本实用新型能适用无N线的TT，IT，TN系统，且工作在有N线系统中时也能可靠检测出N线状态，实现简单、成本低廉。
【附图说明】
[0015]构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0016]图1为现有的无零线接入类自动转换开关控制装置的原理框图；
[0017]图2为本实用新型实施例所述的控制装置的原理框图。
[0018]图3为第一、第二电源N相检测电路的电路原理图
[0019]图4是采样电路S模块中的一个采样子电路的电路原理图
【具体实施方式】
[0020]需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0021]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0022]如图2所示，本实用新型的自动转换开关控制装置，包括预留的第一电源N线输入采样端子NI和第二电源N线输入采样端子N2，采样电路S，控制单元M，第一电源N相检测电路Dl和第二电源N相检测电路D2 ；
[0023]所述第一、第二电源N线输入采样端子(N1、N2)分别用于连接电源的N线；
[0024]所述第一、第二电源N相检测电路(Dl、D2)分别能通过对应连接的第一、第二电源N线输入采样端子(N1、N2)将电源的N线状态进行监测并传递给控制单元M进行监控；
[0025]所述采样电路采集监控第一、第二电源相应的线电压并传递给控制单元M进行监控。
[0026]当本装置应用于无N线的接地系统(TT系统)或不接地系统(IT系统)时，第一电源N线输入采样端子NI和第二电源N线输入采样端子N2均空接，即不需占用NI和N2，第一电源和第二电源故障状态可以通过采样电路S监测并输入到控制单元M即可进行监视控制。
[0027]当本装置应用于接零系统(TN系统)中时，第一电源N线输入采样端子NI接入第一电源的N线，第二电源N线输入采样端子N2接入第二电源的N线，第一电源和第二电源的N线状态分别经第一电源N相检测电路Dl和第二电源N相检测电路D2进行监测并输入到控制单元M进行监视控制。
[0028]所述第一电源N相检测电路Dl和第二电源N相检测电路D2结构相同，可以由光耦电路构成，也可以由互感器、变压器构成。本实施例为光耦电路，如图3所示，分别包括第一电阻(R16)、第二电阻(REK2)和光耦UK，所述第一电阻(R16)两端分别接入(第一或第二)电源的U相(即A线)和光耦UK的发光二极管的正极端，光耦UK的发光二极管的负极端连接(第一电源或第二电源)N线输入采样端子(N1、N2)，即用于接入电源的N相；第二电阻(REK2)的一端接入控制装置内部工作电源正极，另一端分别接入控制单元M的采样输入脚(RA4)和光耦UK的光敏三极管集电极，光耦UK的光敏三极管发射极接控制单元M内部工作电源地。
[0029]所述第一电源N相检测电路Dl和第二电源N相检测电路D2的工作原理为:如图3所示，当N断相时，U到N没有回路，光耦UK不会导通，RA4为高电平；当N正常时，U到N形成回路，光耦UK会导通，RA4为低电平；控制单元M采集RA4信号，如为高电平则判断N断相，如为低电平则判断为N正常。
[0030]所述采样电路S包括分别用于检测第一电源和第二电源的AB线、BC线、AC线的采样子电路，各采样子电路如图4所示(以采集AB相为例)，A相和B相分别依次经一采样电阻(Rl、R2)和一采样电容(C32、C33)接入运算放大器(AMPl)的同向输入端(3脚)、负向输入端(2脚)；运算放大器(AMPl)的同向输入端(3脚)与1.65V直流电源的正极间并接有一第三电阻(R3)和一第四电容(C34)，负向输入端(2脚)与1.65V直流电源的正极间接有一第五电容(C35)，负向输入端(2脚)与输出端(I脚或AB所示)间接有一反馈电阻(R5)，输出端(I脚或AB所示)将信号输送至控制单元M。
[0031]运算放大器AMPl工作在负反馈状态，其作用是将A、B相强正弦信号变换至同频率小正弦信号，变换倍数为R5/R1，Rl可根据变换倍数大小由多个电阻串联组成，变换后的小正弦信号经内部电源1.65V抬升为正信号AB经M采样第一(主)电源或第二(备)电源的AB线电压；第一或第二电源的BC、CA线电压采样同样方法可以获取。
[0032]本实用新型能适用无N线的TT，IT, TN系统，且工作在有N线系统中时也能可靠检测出N线状态，实现简单、成本低廉。
[0033]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种适用多种接地系统自动转换开关控制装置，其特征在于:包括预留的第一电源N线输入采样端子(NI)和第二电源N线输入采样端子(N2)，采样电路(S)，控制单元(M)，第一电源N相检测电路(Dl)和第二电源N相检测电路(D2)； 所述第一、第二电源N线输入采样端子(N1、N2)分别用于连接电源的N线； 所述第一、第二电源N相检测电路(D1、D2)分别能通过对应连接的第一、第二电源N线输入采样端子(N1、N2)将电源的N线状态进行监测并传递给控制单元(M)进行监控； 所述采样电路采集监控第一、第二电源相应的线电压并传递给控制单元(M)进行监控。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于:本控制装置工作在无N线的接地系统或不接地系统时，第一电源N线输入采样端子(NI)空接，第二电源N线输入采样端子(N2)空接，第一电源和第二电源的故障状态通过采样电路(S)监测并输入到控制单元(M)进行监视控制。
3.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于:本控制装置工作在有N线的系统中时，第一电源N线输入米样端子(NI)接入第一电源的N线，第二电源N线输入米样端子(N2)接入第二电源的N线。
4.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于:所述第一电源N相检测电路(Dl)和第二电源N相检测电路(D2)结构相同，分别包括第一电阻(R16)、第二电阻(REK2)和光耦(UK)，所述第一电阻(R16)两端分别接入电源的U相和光耦(UK)的发光二极管的正极端，光耦(UK)的发光二极管的负极端接入电源的N相；第二电阻(REK2)的一端接入控制装置内部工作电源正极，另一端分别接入控制单元(M)的采样输入脚(RA4)和光耦(UK)的光敏三极管集电极，光耦(UK)的光敏三极管发射极接地。
5.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述采样电路(S)包括分别用于检测第一电源和第二电源的AB线、BC线、AC线的采样子电路，各所述采样子电路包括:A相和B相分别依次经一采样电阻(R1、R2)和一采样电容(C32、C33)接入运算放大器(AMPl)的同向输入端、负向输入端；运算放大器(AMPl)的同向输入端与1.65V直流电源的正极间并接有一第三电阻(R3)和一第四电容(C34)，负向输入端与1.65V直流电源的正极间接有一第五电容(C35)，负向输入端与输出端之间接有一反馈电阻(R5)，输出端将信号输送至控制单元(M)。
【专利摘要】本实用新型提供了一种适用多种接地系统自动转换开关控制装置，包括预留的第一电源N线输入采样端子和第二电源N线输入采样端子，采样电路,控制单元，第一电源N相检测电路和第二电源N相检测电路；第一、第二电源N线输入采样端子分别用于连接电源的N线；第一、第二电源N相检测电路分别能通过对应连接的第一、第二电源N线输入采样端子将电源的N线状态进行监测并传递给控制单元进行监控；采样电路采集监控第一、第二电源相应的线电压并传递给控制单元进行监控。本实用新型既能适用无N线的TT,IT，TN系统，且工作在有N线系统中时也能可靠检测出N线状态，实现简单、成本低廉。
【IPC分类】G01R31-02, G01R31-40
【公开号】CN204314443
【申请号】CN201420826968
【发明人】熊艳, 张军, 谢勇, 任婧, 周慧, 靳文利, 孙华锋
【申请人】施耐德万高（天津）电气设备有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年12月22日