[发明专利]缺相及相序检测、保护装置

说明书

本发明涉及的是一种缺相及相序检测、保护装置，可应用于三相柜式空调、大型冷冻设备、石化、电力、电子、机械等领域中，可有效地确保其正确的运转和安全。

现有技术，在有源情况下采用的是集成电路、放大器，用以检测三相电路、平衡方法或用集成电路、电压差的方式测量。主要缺陷在于不可靠，电路复杂、体积大，电源在使用中常发生损坏，造成正常机器的误动作，因此它的使用价值受影响。

本发明的目的在于针对上述存在的缺陷，提出一种采用电源矢量原理，集缺相和相序检测为一体的性能可靠、成本低廉、颇受用户欢迎使用的缺相及相序检测、保护装置。

本发明的技术解决方案：

有缺相及相序检测器及取样器和保护器、电源组成；

缺相及相序检测器是有A、B、C三相，其中B相的电阻支路接A相移相支路，C相的电阻支路接B相移相支路，A相的电阻支路接C相移相支路；

缺相及相序检测器中的移相支路是由电阻和电容串接或并接构成；

取样器的三只二极管D的正端分别与缺相及相序检测器的输出端a、b、c，而二极管D的负端为取样电路的一个输出端，它与另一个输出端零线N之间串接电阻R_L；

取样器三三个输入端a、b、c分别连接二极管D₁-D₆中的二只串接二极管的连接点，二极管的正、端为取样器的输出端，输出端间串接电阻R_L；

取样器输出端间的电阻R_L的取值为1KΩ-4.7KΩ；

保护器有继电器触头输出或双向可控硅无触点输出或光隔体三极管输出；

电源是有A、B、C三相分别与二极管D₇-D₁₂中的二只串接二极管的连接点，图1中的三只电容C₁组成三相降压电路；

每相电阻支路上的电阻R与取样器输出端间串接的电阻R_L的阻值关系：R＞＞R_L。

本发明的优点：

1、该电路的检测和取样部分全部为无源器件(电阻、电容、二极管)，其可靠性和稳定性极高。由于电路阻抗高，所以静态功耗低(小于5W)。其中图1电路提供内部电源而进一步提高可靠性和方便性。

2、由于采用电流矢量原理，集缺相和相序检测为一体，其缺相和相序检测率均达100％而且无实际死区存在。三相电压不平衡深度可达75％(即相电压从220伏降到50伏)。

3、电路中采用虚中心点技术，因此本装置可在无零线系统，即三相三线系统中运行和使用。当然其实地电路(如图3a)只能在三相四线系统中使用。

4、由于R＞＞R_L，所以检测电路近于恒流源，故障时信号电流只有几个毫安，不怕信号输出端短路，这对使用这一技术而只需提供故障电流并需传送远距离时尤为重要，而且输出阻抗的允许范围较大，达0～5KΩ。

5、不受被对象(如电机)功率、电流的大小限制。适用范围为任何380V三相电路中的电动机、空调机等。

附图1是本发明的实施例图，是具有内部电源继电器输出缺相及相序检测和保护电路。

附图2是本发明中的缺相及相序检测器中的检测器的结构示意图，其中的2a是串接移相支路、2b是并联移相支路。

附图3是本发明中的缺相及相序检测器中的取样器结构示意图，其中的3a是实中心点示意图(一定要三相四线)，3b是虚中心点示意图。

下面结合附图进一步描述本发明的技术解决方案：

在图2电路中，B相电阻支路与A相移相支路相连，而C相电阻支路与B相移相支路相连，A相电阻支路与C相移相支路相连。即实现了输出端a、b、c支路中电流等于零的条件。如果三相电源未按图2相序要求而接错，例如A、B对调接入，或者三相中缺一相则它的电流矢量关系被破坏，图2的输出端a、b、c中必将有支路电流可输出(一般至少有二条输出支路可输出电流)，从而提供了缺相及相序检测的条件。

图3示出了缺相及相序检测的信号输出电路，图2中的2a或2b表示的是检测电路。图3中的3a为三相四线而图3中的3b为三相三线(即不须要零线)的信号输出电路。为了在外接取样电阻R_L的接入不破坏电流矢量关系，通常要求R＝Z＞＞R_L。图3中的3a的N为三相四线中的零线，称之为实中心点，而图3中的3b则用三相全波检波代替图3中的3a的三相半波检波电路而建立所谓的虚中心点。