專利名稱:一種三相過流檢測電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種三相過流檢測電路，用于采樣受測母線電流，并將多路電流合并后轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)輸出；比較電平電路，用于提供穩(wěn)定的比較電壓；比較輸出電路，用于將采集合并回路輸出的電壓與比較電平回路輸出的電壓進(jìn)行比較輸出。本實(shí)用新型的有益效果在于采用邏輯電路，實(shí)現(xiàn)了三相過電流檢測，工藝要求比較低，抗干擾能力強(qiáng)，穩(wěn)定性好，適合在強(qiáng)電場和磁場環(huán)境下長期工作，避免了三相分別處理比較模式下電路繁瑣復(fù)雜和采用微機(jī)處理電路易受干擾等缺陷，能以邏輯電路將三相電流合并后，進(jìn)行一次比較既能得出電流是否超過限制。
【專利說明】
一種三相過流檢測電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及三相過電流檢測電路，主要應(yīng)用于中低壓電力系統(tǒng)弧光保護(hù)領(lǐng)域的三相過電流判定，對(duì)系統(tǒng)因短路、過載而發(fā)生過流的情況起到檢測作用?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]弧光保護(hù)在現(xiàn)代智能電網(wǎng)中的應(yīng)用越來越廣泛，弧光保護(hù)中對(duì)于三相過電流的判定，僅需要得知電流最大相的電流是否超過動(dòng)作電流，并且需要檢測電路具有小型化，簡單化，抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。
[0003]三相過電流檢測在很多領(lǐng)域都有應(yīng)用，一般采用三相采集后，依賴微處理器進(jìn)行計(jì)算、判定。這一方式的優(yōu)點(diǎn)在于，可以得知各相的相位與大小，缺點(diǎn)在于相較于邏輯器件， 單片機(jī)系統(tǒng)極易受干擾，尤其是當(dāng)弧光故障發(fā)生時(shí)，區(qū)域內(nèi)的磁場和電場強(qiáng)度急劇升高，對(duì)采用單片機(jī)系統(tǒng)而言將是極大的考驗(yàn)。或者采用邏輯電路分別比較三相電流大小，在將結(jié)果進(jìn)行或運(yùn)算，輸出檢測結(jié)果。這一方法優(yōu)點(diǎn)在于，避免了單片機(jī)系統(tǒng)極易受干擾的缺點(diǎn)， 缺點(diǎn)在于需要三組比較電路，電路較為復(fù)雜。
[0004]因此在某些對(duì)于過電流檢測電路體積和可靠性要求很苛刻的應(yīng)用場合，需要一個(gè)不依賴微處理器，體積小，集成度高，性能可靠的三項(xiàng)過電流檢測電路?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型提供一種新型三相過流判定電路，其不需要單片機(jī)，不容受到干擾，且結(jié)構(gòu)簡單可靠。
[0006]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:
[0007]一種三相過流檢測電路，包括:
[0008]采集合并電路，用于采樣受測母線電流，并將多路電流合并后轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)輸出；
[0009]比較電平電路，用于提供穩(wěn)定的比較電壓；
[0010]比較輸出電路，用于將采集合并回路輸出的電壓與比較電平回路輸出的電壓進(jìn)行比較輸出。[〇〇11 ] 所述采集合并回路，包括電流互感器CT1、CT2、CT3，電流互感器CT1、CT2、CT3的一個(gè)輸出端與二極管D8的正極和二極管D7的負(fù)極連接，二極管D1的正極和二極管D2的負(fù)極與電流互感器CT1的另一個(gè)輸出端連接，二極管D3的正極和二極管D4的負(fù)極與電流互感器CT2 的另一個(gè)輸出端連接，二極管D5的正極和二極管D6的負(fù)極與電流互感器CT3的另一個(gè)輸出端連接，二極管D1、D3、D5、D8的負(fù)極通過并聯(lián)的功率電阻Rl、R2與大地連接;快速恢復(fù)二極管02、04、06、07的正極與大地連接。
[0012]按上述方案，還包括輔助回路，用于防止外部接入電流過大損壞電路并能增強(qiáng)電路抗干擾能力，所述采集合并電路輸出電壓信號(hào)經(jīng)輔助回路后輸入到比較輸出電路。
[0013]按上述方案，所述輔助回路包括濾波電路和過流保護(hù)電路，輸入電壓信號(hào)經(jīng)濾波電路后輸入過流保護(hù)電路。
[0014] 按上述方案，所述濾波電路包括電阻R28,所述電阻R28的一端通過電容C5接地;所述過流保護(hù)電路包括并聯(lián)的二極管D10和電阻R3,所述二極管D10的負(fù)極與零歐電阻R24連接，零歐電阻R24的另一端與二極管D11的負(fù)極連接，所述電阻R3、電容C5的另一端以及二極管D10、D11的正極均接地。
[0015] 按上述方案，所述比較電平電路輸入電壓通過兩級(jí)穩(wěn)壓后，在通過可調(diào)電阻調(diào)壓后輸出。
[0016]本新型實(shí)現(xiàn)過程如下:采集合并回路，通過CT將三相電流采集后，輸入到快速恢復(fù)二極管組成的電路中，實(shí)現(xiàn)三項(xiàng)電流合并，經(jīng)過功率電阻R1、R2轉(zhuǎn)換成電壓，經(jīng)過輔助回路輸入到比較輸出回路，實(shí)現(xiàn)三項(xiàng)電流合并轉(zhuǎn)換為單項(xiàng)電壓，電壓反映三項(xiàng)中最大電流數(shù)據(jù)。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0018] 1、采用邏輯電路，實(shí)現(xiàn)了三相過電流檢測，工藝要求比較低，抗干擾能力強(qiáng)，穩(wěn)定性好，適合在強(qiáng)電場和磁場環(huán)境下長期工作。
[0019] 2、避免了三相分別處理比較模式下電路繁瑣復(fù)雜和采用微機(jī)處理電路易受干擾等缺陷，能以邏輯電路將三相電流合并后，進(jìn)行一次比較既能得出電流是否超過限制；
[0020] 3、這種三相過電流檢測電路，包括主要由電流互感器、整流二極管、電阻組成的采集合并回路，由穩(wěn)壓器、電阻、電容組成的比較電平回路，比較器、電阻組成的比較輸出回路，電阻、電容組成的輔助回路；
[0021]4、比較電平電路設(shè)置可可調(diào)電阻可調(diào)整輸出電壓，擴(kuò)大了其適用范圍；
[0022] 5、輔助回路中設(shè)置了零歐電阻，防護(hù)效果更佳；
[0023]6、輔助回路能有效防止外部接入電流過大而損壞后續(xù)電路或裝置；
[0024]7、比較電平電路通過兩級(jí)穩(wěn)壓后，輸出電壓更佳穩(wěn)定?！靖綀D說明】
[0〇25]圖1是二相過電流檢測電路框圖；
[0026] 圖2是本新型電路圖。【具體實(shí)施方式】
[0027]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限制本實(shí)用新型。[〇〇28]圖1、圖2示出，本實(shí)用新型包括主要由電流互感器、整流二極管、電阻組成的采集合并回路，由穩(wěn)壓器、電阻、電容組成的比較電平回路，比較器、電阻組成的比較輸出回路， 電阻、電容組成的輔助回路。[〇〇29]采集合并回路:快速恢復(fù)二極管D8的正極和快速恢復(fù)二極管D7的負(fù)極與電流互感器CT1、CT2、CT3的一個(gè)輸出端連接，快速恢復(fù)二極管D1的正極和快速恢復(fù)二極管D2的負(fù)極與電流互感器CT1的另一個(gè)輸出端連接，快速恢復(fù)二極管D3的正極和快速恢復(fù)二極管D4的負(fù)極與電流互感器CT2的另一個(gè)輸出端連接，快速恢復(fù)二極管D5的正極和快速恢復(fù)二極管 D6的負(fù)極與電流互感器CT3的另一個(gè)輸出端連接，快速恢復(fù)二極管01、03、05、08正極與大地相連;快速恢復(fù)二極管〇2、04、06、07的負(fù)極、電阻1?28的一端相連，功率電阻1?1、1?2并聯(lián)一端與所述電路交接點(diǎn)相連，另一端與大地相連;電阻R28另一端、分頻薄膜電容C5的一端、穩(wěn)壓二極管D11的負(fù)極與電阻R24的一端連接，分頻薄膜電容C5的另一端、穩(wěn)壓二極管D11的正極與大地連接；電阻R24的另一端、純化二極管D11的負(fù)極，電阻R3的一端與電阻R10的一端連接，純化二極管D11的負(fù)極、電阻R3的另一端與大地連接;電阻R10的另一端接入比較回路。
[0030] 快速恢復(fù)二極管D1?D9型號(hào)為1N5061，功率電阻R1、R2型號(hào)為RX24-10W-10Q-J， 電阻R10、R28為1K、R3為120K、R23為0,穩(wěn)壓二極管D11型號(hào)為P6KE12A，純化二極管D11型號(hào)為BYT52M，分頻薄膜電容C5型號(hào)為1UF/250VDC。[〇〇31] 本回路通過二極管D1-D8(1N5401)合并成一路電流，通過R1(10Q )和R2(10Q )轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，電壓信號(hào)反映三項(xiàng)中最大電流數(shù)據(jù)。
[0032]電壓信號(hào)輸入到比較回路中，實(shí)現(xiàn)只需一套比較電路；[〇〇33]比較電平回路:穩(wěn)壓器Q2與電阻R4、R5組成穩(wěn)壓電路輸出穩(wěn)定電壓給穩(wěn)壓器Q1，穩(wěn)壓器Q1通過開關(guān)SW1選擇穩(wěn)壓器Q1的接入電阻R16?R22,獲得不同的穩(wěn)定電壓。穩(wěn)壓器Q1的輸出電壓接入電阻R7的一端，R7的另一端與高速開關(guān)二極管D9的正極相連，輸出穩(wěn)定的比較電壓。穩(wěn)壓器Q1、Q2型號(hào)為LM317LZ。[〇〇34]比較輸出回路:高速開關(guān)二極管D9的負(fù)極與比較器U1的比較正相連，電阻R10的另一端與比較器U1的比較負(fù)相連，比較器U1輸出端連接電阻R33—端，另一端連接高電平，當(dāng)出現(xiàn)過電流時(shí)，輸出高電平。比較器型號(hào)為LM239N。[〇〇35] 輔助回路:通過穩(wěn)壓管D10(P6KE12A)、二極管D11(BYT52M)防止外部接入電流過大，損壞本裝置。通過電阻R28( 1K)電容C5( lUf/250VDC)組成RC濾波電路增強(qiáng)本裝置抗擾能力。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種三相過流檢測電路，包括:采集合并電路，用于采樣受測母線電流，并將多路電流合并后轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)輸出；比 較電平電路，用于提供穩(wěn)定的比較電壓;比較輸出電路，用于將采集合并回路輸出的電壓與 比較電平回路輸出的電壓進(jìn)行比較輸出，其特征在于:所述采集合并回路，包括電流互感器 〇'1、(^2、(^3，電流互感器(:1'1、(^2、(^3的一個(gè)輸出端與二極管08的正極和二極管07的負(fù)極 連接，二極管D1的正極和二極管D2的負(fù)極與電流互感器CT1的另一個(gè)輸出端連接，二極管D3 的正極和二極管D4的負(fù)極與電流互感器CT2的另一個(gè)輸出端連接，二極管D5的正極和二極 管D6的負(fù)極與電流互感器CT3的另一個(gè)輸出端連接，二極管D1、D3、D5、D8的負(fù)極通過并聯(lián)的 功率電阻R1、R2與大地連接;快速恢復(fù)二極管02、04、06、07的正極與大地連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相過流檢測電路，其特征在于:還包括輔助回路，用于防止 外部接入電流過大損壞電路并能增強(qiáng)電路抗干擾能力，所述采集合并電路輸出電壓信號(hào)經(jīng) 輔助回路后輸入到比較輸出電路。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三相過流檢測電路，其特征在于:所述輔助回路包括濾波電路 和過流保護(hù)電路，輸入電壓信號(hào)經(jīng)濾波電路后輸入過流保護(hù)電路。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三相過流檢測電路，其特征在于:所述濾波電路包括電阻R28， 所述電阻R28的一端通過電容C5接地;所述過流保護(hù)電路包括并聯(lián)的二極管D10和電阻R3， 所述二極管D10的負(fù)極與零歐電阻R24連接，零歐電阻R24的另一端與二極管D11的負(fù)極連 接，所述電阻R3、電容C5的另一端以及二極管D10、D11的正極均接地。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相過流檢測電路，其特征在于:所述比較電平電路輸入電壓 通過兩級(jí)穩(wěn)壓后，在通過可調(diào)電阻調(diào)壓后輸出。
【文檔編號(hào)】G01R19/165GK205720403SQ201620394204
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年5月4日
【發(fā)明人】蔡昊, 席運(yùn)橋, 田應(yīng)元, 李世智, 許三祥
【申請人】中國船舶重工集團(tuán)公司第七○研究所, 中國船舶重工集團(tuán)公司第七一○研究所