一种3300V及以下电压等级漏电闭锁电路的制作方法

本发明涉及一种漏电闭锁电路，更具体的说，尤其涉及一种3.3kv及以下电压等级漏电闭锁电路。

背景技术：

漏电闭锁是检测在分断状态下，设备负荷侧主电路对地的绝缘电阻，当低于规定的动作值时，主电路不能合闸送电，当对地绝缘电阻上升到动作值得1.5倍以上时，才允许解除主电路漏电闭锁，允许主电路合闸，适用于煤矿、化工等易燃易爆环境中的预防检测保护；

现有的漏电闭锁检测，只能针对于1140v或660v电压等级中的一种进行检测，根据安标国家矿用产品安全标志中心规定，防爆变频器3.3kv及以下防爆变频器应具有漏电闭锁保护，主电路对地绝缘电阻降低到规定的动作值时，应能实现主电路漏电闭锁，当对地绝缘电阻上升到动作值得1.5倍时，应能解除主电路漏电闭锁。现有的漏电闭锁检测只能针对于某一电压等级进行检测，且不能实现自主解除闭锁，检测方法繁琐。

技术实现要素：

本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种3.3kv及以下电压等级漏电闭锁电路。

本发明的3.3kv及以下电压等级漏电闭锁电路，包括绝缘电阻检测电路、电压等级选择电路、漏电闭锁检测电路和逻辑输出电路，其特征在于：所述绝缘电阻检测电路接于被测设备的对地绝缘电阻测量端，电压等级选择电路中设置有对3.3kv、1140v、660v、380v电压等级进行选取的选择开关s1；所述漏电闭锁检测电路将电压等级选择电路的输出与参考值进行比较，在被测设备对地绝缘电阻低于规定值时，经逻辑输出电路输出闭锁信号断开对被测设备的供电。

本发明的3.3kv及以下电压等级漏电闭锁电路，所述漏电闭锁检测电路由运算放大器u1、三极管t4、三极管t5、反相器n1和继电器ka组成，u1的同相输入端经电阻r6接于电源正上，反相输入端依次经电阻r7和电阻r8接于电源地上，u1的反相输入端接于电压等级选择电路的输出端上，u1的同相、反相输入端分别为参考信号vref、输入信号vin；反相器n1的输入端接于u1的输出端，反相器n1的输出端接于t5的基极上，t5的发射极接于电源地上，t5的集电极接于r7与r8的连接处；三级管t4的基极接于u1的输出端，发射极接于电源地上，集电极与继电器ka的线圈串联后接于电源正上，t4的基极经电阻r10与电源正相连接，继电器ka的常开点或常闭点形成逻辑输出电路的输出信号。

本发明的3.3kv及以下电压等级漏电闭锁电路，所述电压等级选择电路由选择开关s1、三极管t1、三极管t2和三极管t3组成，选择开关s1上设置有4个活动触点，4个活动触点分别形成3.3kv挡触点、1140v挡触点、660v挡触点、380v挡触点，3.3kv挡触点依次经电阻r4、电阻r9接于u1的反相输入端上，1140v挡触点依次经电阻r13、电阻r3、电阻r9接于u1的反相输入端上，660v挡触点依次经电阻r12、电阻r2、电阻r3、电阻r9接于u1的反相输入端上，380v挡触点依次经电阻r11、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r9接于u1的反相输入端上；电阻r4与电阻r9的连接处经电阻r5接于电源正上；三极管t1、三极管t2、三极管t3的发射极和集电极分别接于电阻r11、电阻r12和电阻r13的两端，三极管t1、三极管t2、三极管t3的基极均与n1的输出端相连接。

本发明的3.3kv及以下电压等级漏电闭锁电路，所述绝缘电阻检测电路中设置有继电器k1，选择开关s1与继电器k1的常闭点串联后对被测设备的绝缘电阻进行测量。

本发明的3.3kv及以下电压等级漏电闭锁电路，包括稳压管z1，稳压管z1的负极接于r9与r4的连接处，正极接于电源地上。

本发明的3.3kv及以下电压等级漏电闭锁电路，包括继电器km，供电电源经继电器km的常开点对被测设备进行供电。

本发明的有益效果是：本发明的漏电闭锁电路，由绝缘电阻检测电路、电压等级选择电路、漏电闭锁检测电路以及逻辑输出电路组成，绝缘电路检测电路接于被测设备对地绝缘电阻测量端（通常为一相绝缘电阻），电压等级选择电路中的选择开关可实现3.3kv、1140v、660v、380v电压等级的切换，实现了对3.3kv及以下电压等级设备的漏电检测和闭锁，漏电闭锁检测电路通过对被测设备的对地绝缘电阻的测量，当检测到被测设备的对地绝缘电阻小于规定的动作值时，则经逻辑输出电路输出相应的信号，断开对被测设备的供电，直至设备的对地绝缘电阻值上升至一定值（如规定动作值的1.5倍）后，才可重新对设备进行供电，有效地实现了设备的漏电保护作用，有益效果显著。

本发明的3.3kv及以下电压等级漏电闭锁电路的有益效果在于：

（1）可以针对不同电压等级被测设备选择进行选择，兼容3.3kv、1140v、660v和380v；

（2）能够根据对应电压等级要求，实现自主解除闭锁功能；

（3）根据实际应用和需求，适当调节不同电压等级漏电闭锁动作绝缘电阻门限值。

附图说明

图1为本发明的3.3kv及以下电压等级漏电闭锁电路的电路图。

图中：1绝缘电阻检测电路，2电压等级选择电路，3漏电闭锁检测电路，4逻辑输出电路。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，给出了本发明的3.3kv及以下电压等级漏电闭锁电路的电路图，其由绝缘电阻检测电路1、电压等级选择电路2、漏电闭锁检测电路3、逻辑输出电路4组成，所示绝缘电阻检测电路1接于被测设备的对地绝缘电阻的测量端上，以保证漏电闭锁检测电路3经绝缘电阻检测电路1对设备的绝缘电阻值进行测量。所示的电压等级选择电路2中设置有选择开关s1，选择开关s1可对3.3kv、1140v、660v、380v电压等级进行选取，以适应不同电压等级的用电设备。漏电闭锁检测电路3对设备的对地绝缘电阻值进行测量，并将其与规定的动作值进行比较，当设备的对地绝缘电阻值低于规定的动作值时，则经逻辑输出电路4输出相应的逻辑信号，断开电源对设备的供电，直至漏电故障排除后，才可恢复对设备的供电，实现了设备的漏电锁闭功能。

所示的漏电锁闭检测电路3由运算放大器u1、三极管t4、三极管t5、反相器n1以及继电器ka组成，运算放大器u1的同相输入端经电阻r6接于24v直流电源正极上，u1的同相输入端依次经电阻r7和电阻r8接于电源地上，u1的同相输入端为参考信号输入端vref，反相输入端为测量信号输入端vin。u1的输出端接于三极管t4的基极上，t4的发射极接于电源地上，集电极与继电器ka的线圈串联后接于电源正上。同时，反相器n1的输入端和三极管t5的基极也均与u1的输出端相连接，三极管t5的集电极接于电阻r7与电阻r8的连接处，发射极接于电源地上。

所示的绝缘电阻检测电路1中设置有继电器k1，电压等级选择电路2由选择开关s1、三极管t1、三极管t2、三极管t3组成，选择开关s1上设置有1个固定触点和4个活动触点，选择开关s1的固定触点经继电器k1的常闭点对被测设备的对地绝缘电阻进行测量，s1的4个活动触点分别为3.3kv挡触点、1140v挡触点、660v挡触点、380v挡触点。3.3kv挡触点经电阻依次经电阻r4、电阻r9接于u1的反相输入端上，1140v挡触点依次经电阻r13、电阻r3、电阻r9接于u1的反相输入端上，660v挡触点依次经电阻r12、电阻r2、电阻r3、电阻r9接于u1的反相输入端上，380v挡触点依次经电阻r11、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r9接于u1的反相输入端上。三极管t1、三极管t2、三极管t3的发射极和集电极分别接于电阻r11、电阻r12和电阻r13的两端，三极管t1、三极管t2、三极管t3的基极均与n1的输出端相连接。电阻r4与电阻r9的连接处经电阻r5接于电源正上。

当设备上的电压经绝缘电阻检测电路1和电压等级选择电路2串入时，为了实现对后面漏电闭锁检测电路的保护作用，所示电路中设置有稳压管z1，稳压管z1的负极接于电阻r4与电阻r9的连接处，z1的正极接于电源地上，这样，当设备的高压经电压经绝缘电阻检测电路1和电压等级选择电路2串入时，经稳压管z1的反向击穿进行稳压，避免运算放大器u1等器件的损坏。

所示供电电源（通常为三相电源）经继电器km的常开点对设备供电，逻辑输出电路4采用继电器ka的常开点或常闭点作为逻辑输出信号，逻辑输出信号可输入到控制器中，控制器检测到逻辑信号后发出相应的控制指令来断开被测设备的供电；亦可采用直接控制的方式，如将继电器ka的常闭点接入设备的电源电路中。

本发明的漏电闭锁电路的工作原理为：

在选择开关s1拨到3.3kv挡上时，如果此时设备的对地绝缘电阻比较大（大于规定的动作电压值），经设备绝缘电阻、电阻r4和电阻r5回路的分压后，使得r4与r5连接处分得的电压值也比较大，即经电阻r9输入至运算放大器u1反相输入端（vin端）的电压值也比较大，大于u1同相输入端的电压，此时u1输出低电平，t4截止，继电器ka的常开点和常闭点的状态不发生改变，u1输出的低电平经反相器反向后使t5导通，r6分得的电压增加，参考电压vref减小，不会影响u1的输出状态。

当被测设备的对地绝缘电阻由于漏电等故障减小时，此时经设备绝缘电阻、电阻r4和电阻r5回路的分压后，输入至u1反相输入端的电压值减小，当电压值减小到小于u1同相输入端的参考电压vref时，此时u1输出高电平，t4导通，继电器ka线圈得电，其常开点和常闭点状态发生改变，这种状态改变可直接控制设备电源断开，亦可经控制器检测到后控制设备的电源断开。此时t5截止，流经r6的电流减小，使得r6分得的电压减小，参考电压vref增大，保持u1输出高电平状态不变，直至设备的对地绝缘电阻上升至较大值（如规定门限值的1.5倍）时，u1才可重新输出低电平。

同理，当选择开关s1拨到1140v挡、660v挡、380v挡上时，其工作原理基本与拨到3.3kv挡上一致。如s1拨到1140v挡上时，当设备对地绝缘电阻较大时，u1输出低电平，反相器n1输出高电平，t3导通，r13相当于被短路，设备对地绝缘电阻值、r3和r5形成分压回路。当设备对地绝缘电阻值低于规定的动作值时，u1输出高电平，n1输出低电平。