專利名稱：一種三相三線失壓判斷模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子式電能表制造領(lǐng)域，具體地說是一種三相在線失壓判斷 模塊。
背景技術(shù)：
國(guó)內(nèi)外各大型電力用戶電量計(jì)量方式都采用高壓供電，高壓計(jì)量的"高供高 計(jì)"方式。如電力部門對(duì)某電力用戶采用IOKV供電，計(jì)量點(diǎn)就設(shè)在IOKV線路 進(jìn)口，用電壓、電流互感器將高壓信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)?X100V、 3X5A的低電壓信號(hào)， 再輸入到電能表去計(jì)量。該用戶的功率是A相電流IA與AB相電壓Uab乘積， C相電流Ic與CB相電壓UCB乘積之和，即W=IaUab + IcUcb 。
在三相電壓齊全時(shí)，UAB-UCB=UCA=100V，當(dāng)三相電壓中失去任何一相 電壓時(shí)，其實(shí)際情況與純理論分析存在較大差異。
由于10 35KV供電網(wǎng)絡(luò)中，電壓互感器接線方式為J7T或F/F,沒有零線 輸出。而電壓互感器二次負(fù)載是不平衡的，有三角形、有星形，也有不完全星形。
當(dāng)電壓互感器二次電壓中，失去任何一相時(shí)，由于電壓互感器二次負(fù)載不平 衡而引起的"殘壓"，造成相關(guān)相的線電壓不為零，如A相失壓，Uab # UAC共 0 。所以用簡(jiǎn)單的測(cè)量電壓互感器二次電壓幅值的方法，很難準(zhǔn)確地判斷失壓(斷 相)的相別。
電壓互感器二次熔絲燒斷(故障)或人為拆除電壓信號(hào)(竊電)都會(huì)給電能 表計(jì)量產(chǎn)生影響。電力企業(yè)依據(jù)相關(guān)規(guī)程和法規(guī)，用失壓相別、失壓時(shí)間、功率 因數(shù)等參數(shù)，確定失壓期間應(yīng)追補(bǔ)的電量。如果對(duì)失壓判斷錯(cuò)誤，將損壞供用電 雙方的經(jīng)濟(jì)利益。因此，電能表對(duì)失壓(斷相)判斷的信息必須迅速、準(zhǔn)確無誤。
現(xiàn)有的電能表的直流工作電源是通過三個(gè)單相電源變壓器T1、 T2、 T3，分 別從電壓互感器二次電壓Uab 、 UBC 、 Uca引入，經(jīng)橋式整流器Ql、 Q2、 Q3 整流后直接送穩(wěn)壓電路模塊的。其工作原理見附圖l。穩(wěn)壓電路模塊將經(jīng)過穩(wěn)壓 后的電信號(hào)送給電能表作為直流工作電源。
國(guó)內(nèi)外電能表判斷失壓(即斷相)信息的原理基本相同設(shè)定一個(gè)閥值電 壓(即門檻電壓)，CPU定時(shí)將測(cè)量出的電壓與閥值相比較，當(dāng)所測(cè)電壓低于閥 值時(shí)立即報(bào)警。但是三相三線電路中沒有零線，所以電能表電子式電路中只能是
以B相"共地"。因此，三相三線電能表只能提供Uab 、 UCB而無法提供UAC幅
值。而信息測(cè)量的不齊全和前述"殘壓"的影響，給依據(jù)"閥值"來判斷失壓(斷 相)的方法帶來很大的誤報(bào)機(jī)率。它的另一個(gè)缺點(diǎn)是電能表的判斷失壓模塊電路 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。
另外，CPU的定時(shí)比對(duì)周期也決定失壓報(bào)警的速率。因此，對(duì)目前的設(shè)計(jì)
思想應(yīng)予改進(jìn)。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的是現(xiàn)有技術(shù)存在的誤報(bào)警、被動(dòng)報(bào)警(等待CPU巡回檢 測(cè))、電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高、速度難以控制的問題，旨在提供一種結(jié)構(gòu)相對(duì) 簡(jiǎn)單、造價(jià)較低、性能可靠且速度更為優(yōu)越的三相三線電能表的失壓判斷模塊。
解決上述問題采用的技術(shù)方案是 一種三相三線失壓判斷模塊，包括三相判
斷支路，所述的每條支路包括一個(gè)電位隔離二極管、 一個(gè)分壓電阻、 一個(gè)比較器 和一個(gè)與門，所述的二極管正向串聯(lián)到電能表直流工作電源的整流器輸出電路
中，所述的分壓電阻一端接電位隔離二極管的正極，另一端接地，控制端接比較
器的輸入負(fù)端；所述比較器的輸入正端接基準(zhǔn)電源；所述與門的輸入端接相鄰兩 相支路的比較器的輸出端，其輸出端輸出失壓判斷信號(hào)；所述的基準(zhǔn)電源略低于 分壓電阻的控制端電壓。
由于電網(wǎng)故障，通常會(huì)引起輸送至用戶的電壓大幅跌落,竊電行為亦如此。 所以對(duì)失壓的判斷不必追求電壓值測(cè)量的精度，而是要求信息齊全，便于分析。 而本實(shí)用新型的失壓判斷模塊采用簡(jiǎn)單的電路結(jié)構(gòu)，將電能表直流工作電源的整 流器輸出的電壓與基準(zhǔn)值比較，再通過邏輯分析、判斷出失壓相別，從而達(dá)到了 失壓判斷的目的。并且本實(shí)用新型造價(jià)較低，性能穩(wěn)定，可靠性高，速度快，并 能主動(dòng)上報(bào)失壓信息，不會(huì)產(chǎn)生誤報(bào)警。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的基準(zhǔn)電源為分壓電阻的控制端電壓的 0.8~0.85,使失壓判斷的更為準(zhǔn)確、可靠。
大型用電設(shè)備投入，可能引起電網(wǎng)電壓瞬時(shí)波動(dòng)，所以每個(gè)分壓電阻二端宜 并聯(lián)一個(gè)電容，保證RC的時(shí)間常數(shù)能可靠避開電壓波動(dòng)時(shí)間A T，建議A T大 于2秒。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。

圖1是現(xiàn)有的電能表直流工作電源的電路圖。
圖2是本實(shí)用新型三相三線失壓判斷模塊的電路圖。
圖3是本實(shí)用新型帶分壓電阻兩端并聯(lián)電容的實(shí)施方式的電路圖。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)Dl，現(xiàn)有的電能表直流工作電源的電路圖，由三個(gè)單相電源變壓器Tl、 T2、 T3和三相橋式整流器Ql、 Q2、 Q3構(gòu)成，三個(gè)單相電源變壓器Tl、 T2、 T3的輸入端分別接三相電壓互感器二次電壓UAB 、 UBC 、 UCA ，三相橋式整流 器Q1、 Q2、 Q3的輸出端接穩(wěn)壓電路模塊。
參照?qǐng)D2，本實(shí)用新型的三相三線失壓判斷模塊，包括三相電位隔離二極管 Dl、 D2、 D3,三相分壓電阻R1、 R2、 R3，三個(gè)比較器B1、 B2、 B3和三個(gè)與 門Y1、 Y2、 Y3。所述的三相二極管D1、 D2、 D3正向串聯(lián)到電能表直流工作電 源的整流器輸出電路中，所述的分壓電阻R1、 R2、 R3—端分別接電位隔離二極 管D2、 Dl、 D3的正極3、 1、 5，另一端接地，控制端接比較器B1、 B2、 B3的 輸入負(fù)端；所述比較器B1、 B2、 B3的輸入正端接基準(zhǔn)電源E;所述與門Yl、 Y2、 Y3的輸入端接相鄰兩相支路的比較器的輸出端，其輸出端A、 B、 C輸出 失壓判斷信號(hào)；所述的基準(zhǔn)電源E為分壓電阻的控制端電壓的0.8-0.85。
本實(shí)用新型的工作原理如下
由于電位隔離二極管Dl、 D2、 D3的作用，當(dāng)發(fā)生某一相失壓時(shí)，橋式整 流器電壓的取樣點(diǎn)l、 3、 5能如實(shí)反映輸入至電能表的交流電壓情況。
當(dāng)電路正常工作時(shí)，直流比較基準(zhǔn)電壓E為電壓取樣點(diǎn)1、 3、 5正常電壓值 的80%~85%，比較器B,、 B2、 B3輸出低電平"0"，因此，與門K、 K、 ^也輸 出低電平"0"。
當(dāng)某相失壓(設(shè)A相)，相關(guān)相電壓下降(取樣點(diǎn)l、 3電壓下降)，二只比 較器動(dòng)作Bh B2， 一只與門打開(K)，輸出高電平"l"，提示發(fā)生失壓(A相)。
參照?qǐng)D3，本實(shí)用新型的另一實(shí)施方式，與前一實(shí)施方式不同之處在于在于 在每個(gè)分壓電阻R1、 R2、 R3的兩端分別并聯(lián)一個(gè)電容C1、 C2、 C3，其余結(jié)構(gòu) 與前一實(shí)施例相同。通過調(diào)節(jié)并聯(lián)電容C1、 C2、 C3可調(diào)節(jié)電路的反映速度。
應(yīng)該理解到的是上述實(shí)施例只是對(duì)本實(shí)用新型的說明，而不是對(duì)本實(shí)用新 型的限制，任何不超出本實(shí)用新型實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)的發(fā)明創(chuàng)造，均落入本實(shí)用新 型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種三相三線失壓判斷模塊，包括三相判斷支路，其特征在于所述的每條支路包括一個(gè)電位隔離二極管(D1、D2、D3)、一個(gè)分壓電阻(R1、R2、R3)、一個(gè)比較器(B1、B2、B3)和一個(gè)與門(Y1、Y2、Y3)，所述的二極管(D1、D2、D3)正向串聯(lián)到電能表直流工作電源的整流器輸出電路中，所述的分壓電阻(R1、R2、R3)一端接電位隔離二極管(D2、D1、D3)的正極，另一端接地，控制端接比較器(B1、B2、B3)的輸入負(fù)端；所述比較器(B1、B2、B3)的輸入正端接基準(zhǔn)電源(E)；所述與門(Y1、Y2、Y3)的輸入端接相鄰兩相支路的比較器的輸出端，其輸出端(A、B、C)輸出失壓判斷信號(hào)；所述的基準(zhǔn)電源(E)略低于分壓電阻的控制端電壓。
2、 如權(quán)利要求1所述的三相三線失壓判斷模塊，其特征在于所述的基準(zhǔn)電源為 分壓電阻的控制端電壓的0.8~0.85。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的三相三線失壓判斷模塊，其特征在于所述的每個(gè)分 壓電阻(Rl、 R2、 R3) 二端均并聯(lián)一個(gè)電容(Cl、 C2、 C3)。
4、 如權(quán)利要求3所述的三相三線失壓判斷模塊，其特征在于所述的分壓電阻(Rl、 R2、 R3)和電容(Cl、 C2、 C3)并聯(lián)回路的時(shí)間常數(shù)(△ t )大于 2秒。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種三相三線失壓判斷模塊，包括三相判斷支路，每條支路包括一個(gè)電位隔離二極管、一個(gè)分壓電阻、一個(gè)比較器和一個(gè)與門，二極管正向串聯(lián)到電能表直流工作電源的整流器輸出電路中，分壓電阻一端接電位隔離二極管的正極，另一端接地，控制端接比較器的輸入負(fù)端；比較器的輸入正端接基準(zhǔn)電源；與門的輸入端接相鄰兩相支路的比較器的輸出端，其輸出端輸出失壓判斷信號(hào)；基準(zhǔn)電源略低于分壓電阻的控制端電壓。而本實(shí)用新型將電能表直流工作電源的整流器輸出的電壓與基準(zhǔn)值比較，再通過邏輯分析、判斷出失壓相別，從而達(dá)到了失壓判斷的目的。本實(shí)用新型造價(jià)較低，性能穩(wěn)定，可靠性高，速度快，不會(huì)產(chǎn)生誤報(bào)警。
文檔編號(hào)G01R22/00GK201066371SQ20072011167
公開日2008年5月28日 申請(qǐng)日期2007年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月6日
發(fā)明者俞盛榮 申請(qǐng)人:俞盛榮