专利名称：可编程控制器交流操作电源的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电源保护技术，特别涉及操作电源为交流的电源保护。
背景技术：
可编程控制器在现场的应用中采用交流操作电源的情况比较多，通过隔离变压器提供交 流电，隔离变压器二次侧零线直接接地。在实际的电缆敷设过程中，零线在电磁站内，工作 环境很好，火线的敷设大部分在工作现场，工作环境很差。经过一段时间的运行后，火线可 能因破损、绝缘老化等原因接地，火线接地将造成隔离变压器的二次侧短路， 一次侧开关跳 闸或烧毁变压器。接地故障的査找麻烦、费时，影响生产的正常运行。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题为，提供一种可编程控制器交流操作电源，能保证在隔 离变压器二次侧火线接地后变压器不被烧毁、不跳闸。
本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是，可编程控制器交流操作电源，包 括隔离变压器，其特征在于，隔离变压器的二次侧零线通过电阻接地。
本实用新型的有益效果是，当火线接地时，不会对变压器的安全运行产生影响，保证生 产的正常运行。
图l为现有技术中可编程控制系统的输入模板的接线示意图； 图2为现有技术中变压器二次侧的等效电路图； 图3为本实用新型中变压器二次侧的等效电路图； 图4为本实用新型中变压器二次侧火线接地时的等效电路图。
具体实施方式
如图l所示为轨梁厂热锯可编程控制系统的输入模板的接线示意图，二次侧火线701敷设 到操作台、电磁站以及锯身的终断开关，总长度超过1000m。而二次侧零线702只在电磁站内 敷设，总长度只有几米。二次侧电压U为220V的交流电。
采用万用表，测得火线701对地电容d为0.29uF，零线702对地电容C2为0. 18 uF。 这样，在变压器的副边相当于并联上两个串联的电容，如图2所示，现场所使用电压的 频率f为50Hz，则火线701对地电容所呈现的阻抗为Xl=l/ (2nf d) =1/ (2X3.14X50X0.29X10 ) =11000欧姆； 零线702对地电容所呈现的阻抗为X2=l/ (2nf C2) =1/ (2X3.14X50X0.18X 10—6) =18000欧姆。 根据上述阻抗值可以计算出火线701、零线702对地电压值；火线701的对地电压值U1为U1=U/(X1+X2) XX1=220/(11000+18000) X11000=80V; 零线702的对地电压值U2为U2=U/(X1+X2) XX2=220/(11000+18000) X18000=140V。达不到要求的火线、零线的设计值。并且零线702所呈现的对地电压值远远高于火线701 所呈现的电压值。这两个值都超过普通验电笔发光的电压值，都能使验电笔发光，造成判断 失误。由于火线701敷设的线路较长，而且生产现场又较潮湿，有的地方还是明线敷设，很容 易造成火线701因破损，绝缘老化或其他原因而接地。接地造成变压器二次侧短路，使变压 器的一次侧断电甚至烧毁，操作电源中断。可编程控制器在无电源的情况下不能正常工作。 如生产现场不能快速地找到接地点并排除，就不能恢复供电而造成停产。实施例为了解决上述矛盾，本实用新型不再将零线702直接接地，而是通过电阻对妾地，这样可 以消除分布电容的影响。选用一个2000欧、额定功率50瓦的普通管形电阻。变压器二次侧的 等效电路图如图3所示由于零线702通过电阻对妾地，其对地的分布电容可不计。火线701的对地电压值U11:U11=U/(X1+R) XXl=220/(11000+2000) X11000=186V 零线702的对地电压值U21:U21=U/(X1+R) XR=220/(11000+2000) X2000=34V很明显，此时火线、零线的对地电压值发生了很大变化。二次侧零线702的对地电压小 于普通氖泡试电笔的发光电压60V，不会造成判断失误。当火线701接地后的等效电路图如图4所示，此时电阻R所消耗的功率P为 P=U2/R=2202/2000=24. 2W〈额定功率50W;即使发生了火线701接地，由于电阻消耗的功率远远低于其本身的额定功率，电阻R也不 会发热过度而烧毁。当火线701接地后变压器二次侧所增加的电流I1为Il=U/R=220/2000=0. 11A; 火线701接地只会给变压器增加0. IIA的电流，对变压器的安全运行不产生影响。 而正常运行时，流过电阻R的电流I2为 I2=U/ (Xl+R) =220/11000+2000=0.017A;正常运行时通过电阻R的电流只有0.017A，此时电阻由于流过的电流很小，发热不严重而当火线701接地之后，由于通过电阻R的电流为O. IIA，电流较大，将会使电阻R发热严 重。此时可根据电阻R的发热程度来判断火线701是否正常，极大地方便维护。变压器二次侧零线通过电阻接地，克服了分布电容对操作电源的影响，适用于操作电源 为交流的电路中，特别是对可编程控制系统。如何选取电阻R，需要考虑如下几点1、 电阻能保证当二次侧火线接地时，该电阻消耗的功率P低于其额定功率，即P二IJ2/R〈 电阻的额定功率；2、 电阻能保证当二次侧火线接地时，给变压器增加的电流Il (I1=U/R)不会影响变压 器的运行；3、 电阻能保证二次侧火线线对地电压Ull (U11=U/(X1+R) XXI)大于零线对地电压U21 (U21=U/(X1+R) XR)，且零线对地电压U21最好小于普通氖泡试电笔的发光电压60V;其中，其中R为电阻阻值，U为变压器二次侧电压，Xl为火线701对地电容的阻抗，Xl=l/ (2nf d) ， (^为火线701对地电容，f为现场所使用电压的频率。对地电容的大小无精确 的计算公式，只能通过实地测量得到电容的大小。进而推算出适当的电阻值。
权利要求1.可编程控制器交流操作电源，包括隔离变压器及其二次侧零线，其 特征在于，隔离变压器的二次侧零线通过电阻接地。
2.如权利要求l所述可编程控制器交流操作电源，其特征在于，所述 电阻为阻值2000欧、额定功率50瓦的管形电阻。
专利摘要本实用新型涉及电源保护技术，特别涉及操作电源为交流的电源保护。本实用新型所要解决的技术问题为，提供一种可编程控制器交流操作电源，能保证在隔离变压器二次侧火线接地后变压器不被烧毁、不跳闸。实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是，可编程控制器交流操作电源，包括隔离变压器，其特征在于，隔离变压器的二次侧零线通过电阻接地。本实用新型的有益效果是，当火线接地时，不会对变压器的安全运行产生影响，保证生产的正常运行。
文档编号H02M5/12GK201156666SQ20072020095
公开日2008年11月26日 申请日期2007年9月3日 优先权日2007年9月3日
发明者斌 唐, 陈小黑, 辉 龚 申请人:攀枝花新钢钒股份有限公司