專利名稱：用于非接地電源的絕緣狀態(tài)檢測(cè)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于檢測(cè)關(guān)于非接地電源的地電勢(shì)部分的絕緣狀態(tài)或者接地故障的電路，并且特別地涉及一種用于對(duì)快速電容器充電的非接地電源的并且基于快速電容器的充電電壓來檢測(cè)絕緣狀態(tài)或者接地故障的絕緣狀態(tài)檢測(cè)電路。
背景技術(shù)：
例如在使用電力作為推進(jìn)能量的車輛中，通常使設(shè)定在高電壓(例如200V)下的DC電源與車體絕緣，作為非接地電源。使用快速電容器的檢測(cè)電路用于檢測(cè)關(guān)于這種非接地電源的地電勢(shì)部分的絕緣狀態(tài)或者接地故障。在這個(gè)檢測(cè)電路中，在切換內(nèi)部開關(guān)時(shí)，分別地以根據(jù)與地電勢(shì)部分絕緣的DC電源的電源電壓的電荷量、根據(jù)DC電源的正端子側(cè)的接地故障電阻器的電荷量和根據(jù)DC電源的負(fù)端子側(cè)的接地故障電阻器的電荷量對(duì)快速電容器充電。然后，在連接到檢測(cè)電路的控制器側(cè)中測(cè)量各個(gè)充電電壓，并且通過基于測(cè)量值計(jì)算正端子側(cè)的接地故障電阻器和負(fù)端子側(cè)的接地故障電阻器能夠檢測(cè)接地故障或者絕緣狀態(tài)。順便提及，近年來使用具有高容量的小型陶瓷電容器作為快速電容器是理想的。在陶瓷電容器中，已知的是，陶瓷電容器的電容根據(jù)DC偏壓而大幅地改變。因此，提出了構(gòu)造這樣一種檢測(cè)電路，其中為了消除由于DC偏壓而引起的電容變化的影響，在接地故障電阻器具有報(bào)警電平值時(shí)的陶瓷電容器的充電電壓變成等于根據(jù)DC電源的電源電壓的電荷量的充電電壓(例如，專利文獻(xiàn)I)。引用列表專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本專利文獻(xiàn)JP-A-2009-28198
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題在上述檢測(cè)電路中，為了使得陶瓷電容器在當(dāng)接地故障電阻器具有報(bào)警電平值時(shí)的充電電壓等于根據(jù)DC電源的電源電壓的電荷量的充電電壓，將具有相同電阻值的兩個(gè)電阻器設(shè)置在用于利用DC電源對(duì)陶瓷電容器充電的充電電路上。然后，用于以根據(jù)DC電源的正端子側(cè)的接地故障電阻器的電荷量對(duì)陶瓷電容器充電的充電電路的一部分由所述兩個(gè)電阻器的其中一個(gè)構(gòu)造。而且，用于以根據(jù)DC電源的負(fù)端子側(cè)的接地故障電阻器的電荷量對(duì)陶瓷電容器充電的充電電路的一部分由所述兩個(gè)電阻器的其中另一個(gè)構(gòu)造。因?yàn)檫@種構(gòu)造，在上述檢測(cè)電路中，正端子側(cè)和負(fù)端子側(cè)的每一個(gè)接地故障電阻器的報(bào)警電平不可避免地被設(shè)定為與設(shè)置在用于利用DC電源對(duì)陶瓷電容器充電的充電電路上的兩個(gè)電阻器的電阻值相同的值。在為了獲得接地故障電阻器而測(cè)量陶瓷電容器的充電電壓的情況下，為了確保陶瓷電容器對(duì)于DC電源的絕緣，有必要分別地將兩個(gè)電阻器的電阻值設(shè)定為大的值。結(jié)果，接地故障電阻器的報(bào)警電平自然地被強(qiáng)行設(shè)定為大的電阻值。
已經(jīng)鑒于上述情況實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的在于提供一種非接地電源的絕緣狀態(tài)檢測(cè)電路，在測(cè)量用作諸如上述陶瓷電容器的快速電容器的電容器的充電電壓的情形中，該絕緣狀態(tài)檢測(cè)電路能夠在對(duì)于DC電源確保絕緣性質(zhì)的同時(shí)將接地故障電阻器的報(bào)警電平設(shè)定為小電阻值。解決問題的方案為了實(shí)現(xiàn)上述目的，提供一種本發(fā)明的非接地電源的絕緣狀態(tài)檢測(cè)電路，包括第一充電電路，該第一充電電路包括具有第一電阻器、第二電阻器和電容器的第一串聯(lián)電路；并且該第一充電電路通過經(jīng)由所述第一串聯(lián)電路連接DC電源的正端子與該DC電源的負(fù)端子達(dá)預(yù)定時(shí)間，以根據(jù)與地電勢(shì)部分絕緣的所述DC電源的電源電壓的電荷量，對(duì)所述電容器充電；第二充電電路，該第二充電電路包括具有所述第一電阻器和所述電容器的第二串聯(lián)電路；并且該第二充電電路通過經(jīng)由所述第二串聯(lián)電路連接所述DC電源的所述正端子側(cè)的主電路布線與所述地電勢(shì)部分達(dá)所述預(yù)定時(shí)間，以根據(jù)所述DC電源的負(fù)端子側(cè)的接地故障電阻器的電荷量，對(duì)所述電容器充電；和第三充電電路，該第三充電電路包括具有所述第二電阻器和所述電容器的第三串聯(lián)電路；并且該第三充電電路通過連接所述DC電源的所述負(fù)端子側(cè)的主電路布線與所述地電勢(shì)部分達(dá)所述預(yù)定時(shí)間，以根據(jù)所述DC電源的正端子側(cè)的接地故障電阻器的電荷量，對(duì)所述電容器充電，其中，當(dāng)所述負(fù)端子側(cè)的所述接地故障電阻器的電阻值是對(duì)應(yīng)于報(bào)警電平的絕緣狀態(tài)的、所述負(fù)端子側(cè)的接地故障報(bào)警閾值時(shí)，在所述電容器在所述第一充電電路中充電的情形中的充電電阻值與在所述電容器在所述第二充電電路中充電的情形中的充電電阻
值相一致；其中，當(dāng)所述正端子側(cè)的所述接地故障電阻器的電阻值是對(duì)應(yīng)于報(bào)警電平的、所述正端子側(cè)的絕緣狀態(tài)的接地故障報(bào)警閾值時(shí)，所述第一充電電路的所述充電電阻值與在所述電容器在所述第三充電電路中充電的情形中的充電電阻值相一致；其中，所述第二充電電路和所述第三充電電路中的至少一個(gè)包括并不存在于所述第一充電電路中的調(diào)節(jié)電阻器；并且其中，所述調(diào)節(jié)電阻器與所述第二充電電路的所述第二串聯(lián)電路和所述第三充電電路的所述第三串聯(lián)電路中的至少一個(gè)串聯(lián)連接。 根據(jù)以上配置，為了在測(cè)量通過第一到第三充電電路對(duì)其充電的電容器的充電電壓的情況下確保對(duì)DC電源絕緣的性質(zhì)，將在第一充電電路中所包括的每一個(gè)第一和第二電阻器的電阻值設(shè)定為高值。因此，如第一充電電路的充電電阻那樣，第二充電電路在當(dāng)負(fù)端子側(cè)的接地故障電阻器的電阻值是相應(yīng)的接地故障報(bào)警閾值時(shí)的充電電阻，或者第三充電電路在當(dāng)正端子側(cè)的接地故障電阻器的電阻值是相應(yīng)的接地故障報(bào)警閾值時(shí)的充電電阻，也變成高電阻值。第二充電電路和第三充電電路中的至少一個(gè)包括與第一電阻器或者第二電阻器與電容器的第一串聯(lián)電路串聯(lián)連接的調(diào)節(jié)電阻器。結(jié)果，即使當(dāng)使得接地故障報(bào)警閾值比無任何調(diào)節(jié)電阻器的情況低了達(dá)調(diào)節(jié)電阻器的電阻值時(shí)，第二充電電路和第三充電電路中的至少一個(gè)也能夠確保與第一充電電路的充電電阻相同的充電電阻值。因此，在測(cè)量電容器的充電電壓的情況下，在對(duì)于DC電源確保絕緣性質(zhì)的同時(shí)，由接地故障報(bào)警閾值所限定的接地故障電阻器的報(bào)警電平能夠被設(shè)定為小電阻值。優(yōu)選地，所述第二充電電路和所述第三充電電路中的每一個(gè)都包括所述調(diào)節(jié)電阻器，所述第一電阻器的電阻值與所述第二電阻器的電阻值相同，并且，所述第二充電電路的電阻值與所述第三充電電路的電阻值相同。利用以上配置，具有相同電阻值的調(diào)節(jié)電路分別地與第二充電電路和第三充電電路的第二和第三串聯(lián)電路這兩者串聯(lián)連接，并且在第二充電電路的第二串聯(lián)電路中包括的第一電阻器的電阻值與在第三充電電路的第三串聯(lián)電路中包括的第二電阻器的電阻值相同。利用以上配置，與由第二充電電路的充電電阻值以及第一電阻器和調(diào)節(jié)電阻器的電阻值所限定的DC電源的負(fù)端子側(cè)的接地故障電阻器相對(duì)應(yīng)的接地故障報(bào)警閾值，變成與由第三充電電路的充電電阻值以及第二電阻器和調(diào)節(jié)電阻器的電阻值所限定的DC電源的正端子側(cè)的接地故障電阻器相對(duì)應(yīng)的接地故障報(bào)警閾值相同的值。因此，在測(cè)量電容器的充電電壓的情況下對(duì)于DC電源確保絕緣性質(zhì)的同時(shí)，在DC電源的正端子側(cè)和負(fù)端子側(cè)這兩者中，能夠?qū)⒂山拥毓收蠄?bào)警閾值所限定的接地故障電阻器的報(bào)警電平設(shè)定為相同的小電阻值。這里，優(yōu)選的是，所述第二充電電路和所述第三充電電路中的任一個(gè)包括所述調(diào)節(jié)電阻器。利用以上配置，調(diào)節(jié)電阻器僅僅與第二充電電路的第二串聯(lián)電路或者第三充電電路的第三串聯(lián)電路串聯(lián)連接。因此，由其中調(diào)節(jié)電阻器連接到串聯(lián)電路的充電電路的充電電阻值所限定的接地故障報(bào)警閾值，變成不同于由其中調(diào)節(jié)電阻器未連接到串聯(lián)電路的充電電路的充電電阻值所限定的接地故障報(bào)警閾值的值。因此，在測(cè)量電容器的充電電壓的情況下確保對(duì)于DC電源的絕緣性質(zhì)的同時(shí)，在DC電源的正端子側(cè)和負(fù)端子側(cè)中的任何一個(gè)中，能夠選擇性地將由接地故障報(bào)警閾值所限定的接地故障電阻器的報(bào)警電平設(shè)定為小電阻值。本發(fā)明的有益效果 根據(jù)本發(fā)明的非接地電源的絕緣狀態(tài)檢測(cè)電路，在測(cè)量電容器的充電電壓的情況下，在確保對(duì)于DC電源的絕緣性質(zhì)的同時(shí)，能夠?qū)⒔拥毓收想娮杵鞯膱?bào)警電平設(shè)定為小電阻值。


圖1是示出具有根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的接地故障檢測(cè)電路的接地故障檢測(cè)單元的電路圖。圖2是示出具有根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的接地故障檢測(cè)電路的接地故障檢測(cè)單元的電路圖。附圖標(biāo)記列表In 主電路布線Ip 主電路布線10 接地故障檢測(cè)單元
IOA接地故障檢測(cè)單元11 接地故障檢測(cè)電路IlA接地故障檢測(cè)電路15 微型計(jì)算機(jī)A/Dl A/D 轉(zhuǎn)換端口B DC 電源Cl 快速電容器(電容器)DO 二極管Dl 二極管D2 二極管Da 二極管Db 二極管RLn負(fù)端子側(cè)的接地故障電阻器RLp正端子側(cè)的接地故障電阻器Rl 電阻器(第一電阻器、第一充電電路、第二充電電路)R2 電阻器(第二電阻器、第一充電電路、第三充電電路)R3 電阻器R4 電阻器(第三充電電路)R5 電阻器Ra 電阻器(調(diào)節(jié)電阻器、第三充電電路)Rb 電阻器(調(diào)節(jié)電阻器、第二充電電路)SI 開關(guān)S2 開關(guān)S3 開關(guān)S4 開關(guān)Sa (模擬)開關(guān)或者樣本保持電路X 電流方向切換電路Xa 電流方向切換電路Y 電流方向切換電路
具體實(shí)施例方式將在下文中參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。(第一實(shí)施例)圖1是示出具有根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的接地故障檢測(cè)電路的接地故障檢測(cè)單元的電路圖。本實(shí)施例的接地故障檢測(cè)電路是這樣一種電路其用于檢測(cè)在與車輛的車身等的地電勢(shì)部分等(未示出)絕緣的DC電源B的負(fù)端子側(cè)的主電路布線In或者正端子側(cè)的主電路布線Ip中的絕緣狀態(tài)或者接地故障。在圖1中，附圖標(biāo)記RLp是正端子側(cè)的接地故障電阻器并且附圖標(biāo)記RLn是負(fù)端子側(cè)的接地故障電阻器，并且在正端子側(cè)的主電路布線Ip和負(fù)端子側(cè)的主電路布線In中發(fā)生接地故障的情況下，接地故障電阻器分別是虛擬電阻器。用于檢測(cè)主電路布線lp、ln的絕緣狀態(tài)或者接地故障的接地故障檢測(cè)單元10具有包括快速電容器Cl (對(duì)應(yīng)于電容器)的接地故障檢測(cè)電路(對(duì)應(yīng)于非接地電源的絕緣狀態(tài)檢測(cè)電路)11，和用于測(cè)量快速電容器Cl的充電電壓的微型計(jì)算機(jī)15。在本實(shí)施例中，使用陶瓷電容器作為快速電容器Cl。除了快速電容器Cl之外，接地故障檢測(cè)電路11還具有用于分別選擇性地將快速電容器Cl連接到DC電源B的正電極和負(fù)電極的開關(guān)S1、S2，和用于選擇性地將快速電容器Cl連接到微型計(jì)算機(jī)15和地電勢(shì)部分的開關(guān)S3、S4。電阻器R1、R2 (對(duì)應(yīng)于第一電阻器和第二電阻器)分別串聯(lián)連接在快速電容器Cl和開關(guān)S1、S2之間。另外，為了在利用在下面描述的微型計(jì)算機(jī)15測(cè)量快速電容器Cl的充電電壓的情況下對(duì)于DC電源B確保絕緣性質(zhì)，將具有相同值的高電阻值的電阻器用作電阻器R1、R2。微型計(jì)算機(jī)15通過低于DC電源B的低電壓系統(tǒng)的電源(未示出)來操作，并且DC電源B也與微型計(jì)算機(jī)15的接地電勢(shì)絕緣。開關(guān)SI到S4中的每一個(gè)都由例如光學(xué)MOSFET所構(gòu)造，并且與DC電源B絕緣并且被構(gòu)造成能夠通過微型計(jì)算機(jī)15進(jìn)行接通-斷開(on-off)控制。微型計(jì)算機(jī)15通過(模擬)開關(guān)或者樣本保持電路(在下文中稱為“開關(guān)等”)Sa而連接到開關(guān)S3。開關(guān)等Sa和開關(guān)S3之間的連接點(diǎn)通過電阻器R4接地，并且電流方向切換電路Y連接在開關(guān)S4和地電勢(shì)部分之間。而且，快速電容器Cl的一端側(cè)(圖1中的上電極)的開關(guān)S1、S3串聯(lián)連接，并且電流方向切換電路X連接在快速電容器Cl的該一端與該兩個(gè)開關(guān)S1、S3之間的連接點(diǎn)之間。電流方向切換電路X是并聯(lián)電路，并且該并聯(lián)電路中的第一電路具有電阻器Rl和將從開關(guān)SI朝向快速電容器Cl的一端設(shè)定為正向的二極管DO的串聯(lián)電路，并且該并聯(lián)電路中的第二電路具有電阻器Ra (對(duì)應(yīng)于調(diào)節(jié)電阻器)和將從開關(guān)S3朝向快速電容器Cl的一端設(shè)定為正向的二極管Dl的串聯(lián)電路，并且該并聯(lián)電路中的最后電路具有電阻器R3和將從快速電容器Cl的一端朝向開關(guān)S3設(shè)定為正向的二極管D2的串聯(lián)電路。而且，電流方向切換電路Y是并聯(lián)電路，并且該并聯(lián)電路中的第一電路具有電阻器Rb (對(duì)應(yīng)于調(diào)節(jié)電阻器)和將從開關(guān)S4朝向地電勢(shì)部分設(shè)定為正向的二極管Da的串聯(lián)電路，并且該并聯(lián)電路中的第二電路具有電阻器R5和將從地電勢(shì)部分朝向開關(guān)S4設(shè)定為正向的二極管Db的串聯(lián)電路。電阻器Rb的電阻值是與電流方向切換電路X的電阻器Ra相同的電阻值。在上述接地故障檢測(cè)單元10中，當(dāng)檢測(cè)到接地故障或者絕緣狀態(tài)時(shí)，在微型計(jì)算機(jī)15的控制下，使開關(guān)S1、S2接通并且使開關(guān)S3、S4斷開達(dá)預(yù)定時(shí)間。這里，該預(yù)定時(shí)間是比對(duì)快速電容器Cl完全充電所耗費(fèi)的時(shí)間更短的時(shí)間。因此，形成了從DC電源B的正電極，經(jīng)過正端子側(cè)的主電路布線lp、開關(guān)S1、二極管D0、電阻器R1、快速電容器Cl的一端(圖1中的上電極)、快速電容器Cl的另一端(圖1中的下電極)、電阻器R2、開關(guān)S2和負(fù)端子側(cè)的主電路布線In，到DC電源B的負(fù)電極的充電電路。在下文中，該充電電路被稱為第一充電電路。于是，在該第一充電電路中，以根據(jù)DC電源B的電壓的電荷量對(duì)快速電容器Cl充電。通過該充電，快速電容器Cl的一端形成正電極并且快速電容器Cl的另一端形成負(fù)電極。隨后，通過微型計(jì)算機(jī)15的控制，斷開開關(guān)S1、S2并且還接通開關(guān)S3、S4。因此，快速電容器Cl的正電極經(jīng)過二極管D2、電阻器R3和開關(guān)S3而連接到開關(guān)等Sa，并且快速電容器Cl的負(fù)電極經(jīng)過開關(guān)S4、二極管Db和電阻器R5而連接到地電勢(shì)部分。于是，對(duì)應(yīng)于在其中快速電容器Cl的充電電壓被電阻器R3、R4分壓的電阻器R3兩端的電壓差的電勢(shì)通過開關(guān)等Sa輸入到微型計(jì)算機(jī)15的第一 A/D轉(zhuǎn)換端口 A/D1，并且被測(cè)量。從該測(cè)量值和電阻器R3、R4的分壓比，微型計(jì)算機(jī)15測(cè)量根據(jù)DC電源B的電壓的所述快速電容器Cl的充電電壓Vcl。然后，在快速電容器Cl完全地放電之后，通過微型計(jì)算機(jī)15的控制，打開開關(guān)S1、S4并且還關(guān)閉開關(guān)S2、S3達(dá)上述預(yù)定時(shí)間。因此，形成了從DC電源B的正電極，經(jīng)過正端子側(cè)的主電路布線lp、開關(guān)S1、二極管D0、電阻器R1、快速電容器Cl的一端、快速電容器Cl的另一端、開關(guān)S4、二極管Da、電阻器Rb (地電勢(shì)部分)、負(fù)端子側(cè)的接地故障電阻器RLn和負(fù)端子側(cè)的主電路布線In，到DC電源B的負(fù)電極的充電電路。在下文中，該充電電路被稱為第二充電電路。于是，在該第二充電電路中，以根據(jù)負(fù)端子側(cè)的接地故障電阻器RLn的電荷量對(duì)快速電容器Cl充電。通過該充電，快速電容器Cl的一端形成正電極并且快速電容器Cl的另一端形成負(fù)電極。隨后，通過圖1中所示的微型計(jì)算機(jī)15的控制，斷開開關(guān)S1、S2并且還接通開關(guān)S3、S4，并且形成與測(cè)量根據(jù)DC電源B的電壓的所述快速電容器Cl的充電電壓Vcl的情況相同的測(cè)量電路。然后，使用該測(cè)量電路，通過微型計(jì)算機(jī)15測(cè)量根據(jù)負(fù)端子側(cè)的接地故障電阻器RLn的快速電容器Cl的充電電壓Vcl-。然后，在快速電容器Cl完全地放電之后，通過微型計(jì)算機(jī)15的控制，接通開關(guān)S2、S3并且還斷開開關(guān)S1、S4達(dá)上述預(yù)定時(shí)間。因此，形成了從DC電源B的正電極，經(jīng)過正端子側(cè)的主電路布線lp、正端子側(cè)的接地故障電阻器RLp (地電勢(shì)部分)、電阻器R4、開關(guān)S3、二極管D1、電阻器Ra、快速電容器Cl的一端、快速電容器Cl的另一端、電阻器R2、開關(guān)S2和負(fù)端子側(cè)的主電路布線In，到DC電源B的負(fù)電極的充電電路。在下文中，該充電電路被稱為第三充電電路。于是，在該第三充電電路中，以根據(jù)正端子側(cè)的接地故障電阻器RLp的電荷量對(duì)快速電容器Cl充電。通過該充電，快速電容器Cl的一端形成正電極并且快速電容器Cl的另一端形成負(fù)電極。隨后，通過微型計(jì)算機(jī)15的控制，斷開開關(guān)S1、S2并且還接通開關(guān)S3、S4，并且形成了與測(cè)量根據(jù)DC電源B的電壓的快速電容器Cl的充電電壓Vcl的情況或者測(cè)量根據(jù)負(fù)端子側(cè)的接地故障電阻器RLn的快速電容器Cl的充電電壓Vcl-的情況相同的測(cè)量電路。然后，使用該測(cè)量電路，通過微型計(jì)算機(jī)15測(cè)量根據(jù)正端子側(cè)的接地故障電阻器RLp的快速電容器Cl的充電電壓Vcl+。然后，快速電容器Cl被完全地放電。順便提及，在正端子側(cè)的接地故障電阻器RLp和負(fù)端子側(cè)的接地故障電阻器RLn的并聯(lián)組合電阻值R= (RLp+RLn)/ (RLpxRLn)與根據(jù)DC電源B的電壓的快速電容器Cl的充電電壓Vcl、根據(jù)負(fù)端子側(cè)的接地故障電阻器RLn的快速電容器Cl的充電電壓Vcl-和根據(jù)正端子側(cè)的接地故障電阻器RLp的快速電容器Cl的充電電壓Vcl+之間存在如下面的關(guān)系表達(dá)式中所示的關(guān)系。(RLp+RLn) / (RLp X RLn) {(Vc I +) + (Vc1-)} /Vc I因此，微型計(jì)算機(jī)15能夠通過使用上述關(guān)系表達(dá)式計(jì)算正端子側(cè)和負(fù)端子側(cè)的接地故障電阻器RLp、RLn的并聯(lián)組合電阻值而檢測(cè)DC電源B的絕緣狀態(tài)或者接地故障。另外，在本實(shí)施例的接地故障檢測(cè)電路11中用作快速電容器Cl的陶瓷電容器中，電容根據(jù)DC偏壓而大幅地改變。因此，接地故障檢測(cè)電路11被配置成:使得在本實(shí)施例中第一到第三充電電路分別對(duì)快速電容器Cl充電的情況下，為了消除由于DC偏壓而引起的電容變化的影響，在充電電阻值中保持下述的關(guān)系。S卩，在當(dāng)負(fù)端子側(cè)的接地故障電阻器RLn的電阻值是對(duì)應(yīng)于報(bào)警電平的絕緣狀態(tài)的負(fù)端子側(cè)的接地故障電阻器閾值時(shí)的第二充電電路的充電電阻值，被配置成與第一充電電路的充電電阻值一致。而且，在當(dāng)正端子側(cè)的接地故障電阻器RLp的電阻值是對(duì)應(yīng)于報(bào)警電平的絕緣狀態(tài)的正端子側(cè)的接地故障電阻器閾值時(shí)的第三充電電路的充電電阻值，被配置成與第一充電電路的充電電阻值一致。這里，第一充電電路的充電電阻值變成串聯(lián)存在于第一充電電路上的電阻器Rl和電阻器R2的每一個(gè)電阻值的總和。在另一方面，第二充電電路的充電電阻值變成串聯(lián)存在于第二充電電路上的電阻器R1、電阻器Rb和負(fù)端子側(cè)的接地故障電阻器RLn的每一個(gè)電阻值的總和。于是，因?yàn)樵诋?dāng)負(fù)端子側(cè)的接地故障電阻器RLn的電阻值是負(fù)端子側(cè)的接地故障電阻器閾值α?xí)r，第一充電電路的充電電阻值等于第二充電電路的充電電阻值，所以以下公式成立。Rl+R2=R1+Rb+α整理以上公式而獲得以下公式。R2=Rb+ α因此，在本實(shí)施例的接地故障檢測(cè)電路11中，為了在通過微型計(jì)算機(jī)15測(cè)量快速電容器Cl的充電電壓的情況下確保對(duì)于DC電源B的絕緣性質(zhì)，即使當(dāng)電阻器R2的電阻值被設(shè)定為高電阻值時(shí)，負(fù)端子側(cè)的接地故障電阻器閾值α也能夠被設(shè)定為其中從電阻器R2的電阻值減去電阻器Rb的電阻值的低電阻值。而且，第三充電電路的充電電阻值變成在串聯(lián)存在于該第三充電電路上的正端子側(cè)的接地故障電阻器RLp、電阻器R4、電阻器Ra和電阻器R2的每一個(gè)電阻值的總和。于是，因?yàn)樵诋?dāng)正端子側(cè)的接地故障電阻器RLp具有正端子側(cè)的接地故障電阻器閾值β時(shí)，第一充電電路的充電電阻值等于第三充電電路的充電電阻值，所以以下公式成立。R1+R2= β +R4+Ra+R2整理以上公式而獲得以下公式。Rl=p+R4+Ra這里，第三充電電路的電阻器R4遠(yuǎn)小于電阻器R1、電阻器R2、電阻器Ra和正端子側(cè)的接地故障電阻器閾值β并且是可以忽略的，從而進(jìn)一步地整理上面的公式而獲得以下公式。Rl= β +Ra因此，在本實(shí)施例的接地故障檢測(cè)電路11中，為了在通過微型計(jì)算機(jī)15測(cè)量快速電容器Cl的充電電壓的情況下對(duì)于DC電源B確保絕緣性質(zhì)，即使當(dāng)電阻器Rl的電阻值被設(shè)定為高電阻值時(shí)，正端子側(cè)的接地故障電阻器閾值β也能夠被設(shè)定為其中從電阻器Rl的電阻值減去電阻器Ra的電阻值的低電阻值。另外，電阻器Rl具有與電阻器R2相同的電阻值，并且電阻器Ra也具有與電阻器Rb相同的電阻值，從而在本實(shí)施例的接地故障檢測(cè)電路11中，負(fù)端子側(cè)的接地故障電阻器閾值α變成與正端子側(cè)的接地故障電阻器閾值β相同的電阻值。結(jié)果，在DC電源B的正端子側(cè)和負(fù)端子側(cè)這兩者中，為了對(duì)于DC電源B確保快速電容器的絕緣性質(zhì)，接地故障電阻器閾值α、β能夠被設(shè)定為比具有高電阻值的電阻器R1、R2低的電阻值。因此，能夠在對(duì)于DC電源B確?？焖匐娙萜鞯慕^緣性質(zhì)的同時(shí)以低電阻值為基準(zhǔn)檢測(cè)接地故障或者絕緣狀態(tài)。(第二實(shí)施例)接著，將描述本發(fā)明的第二實(shí)施例。圖2是示出具有根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的接地故障檢測(cè)電路的接地故障檢測(cè)單元的電路圖。代替第一實(shí)施例的接地故障檢測(cè)單元10的接地故障檢測(cè)電路11，本實(shí)施例的接地故障檢測(cè)單元IOA設(shè)置有接地故障檢測(cè)電路11A。接地故障檢測(cè)電路IlA的除了接地故障檢測(cè)單元IOA外的配置與第一實(shí)施例的接地故障檢測(cè)單元10的除了接地故障檢測(cè)電路11外的配置相同。在接地故障檢測(cè)電路IlA中，連接在快速電容器Cl的一端與開關(guān)S1、S3之間的連接點(diǎn)之間的電流方向切換電路Xa的配置稍微地不同于第一實(shí)施例的接地故障檢測(cè)電路11的電流方向切換電路X的配置。接地故障檢測(cè)電路IIA的除了電流方向切換電路Xa外的配置與第一實(shí)施例的接地故障檢測(cè)電路11的除了電流方向切換電路X外的配置相同。于是，電流方向切換電路Xa具有其中省略了第一實(shí)施例的電流方向切換電路X中的與二極管Dl串聯(lián)連接的電阻器Ra的配置。在具有這樣配置的接地故障檢測(cè)電路IlA的本實(shí)施例的接地故障檢測(cè)單元IOA中，類似于在第一實(shí)施例的接地故障檢測(cè)單元10中執(zhí)行的切換控制，微型計(jì)算機(jī)15執(zhí)行開關(guān)SI到S4的切換控制。結(jié)果，在由將開關(guān)S1、S2接通并且還將開關(guān)S3、S4斷開達(dá)預(yù)定時(shí)間的微型計(jì)算機(jī)15所形成的第一充電電路中，以根據(jù)DC電源B的電壓的電荷量對(duì)快速電容器Cl充電。此后，微型計(jì)算機(jī)15斷開開關(guān)S1、S2并且接通開關(guān)S3、S4，并且由此，微型計(jì)算機(jī)15測(cè)量根據(jù)DC電源B的電壓的快速電容器Cl的充電電壓Vcl。而且，在由在快速電容器Cl完全地放電之后將開關(guān)S1、S4接通并且還將開關(guān)S2、S3斷開達(dá)預(yù)定時(shí)間的微型計(jì)算機(jī)15所形成的第二充電電路中，以根據(jù)負(fù)端子側(cè)的接地故障電阻器RLn的電荷量對(duì)快速電容器Cl充電。此后，微型計(jì)算機(jī)15斷開開關(guān)S1、S2并且接通開關(guān)S3、S4，并且由此，通過微型計(jì)算機(jī)15測(cè)量根據(jù)負(fù)端子側(cè)的接地故障電阻器RLn的快速電容器Cl的充電電壓Vcl-。此外，在由在快速電容器Cl完全地放電之后將開關(guān)S2、S3接通并且還將開關(guān)S1、S4斷開達(dá)預(yù)定時(shí)間的微型計(jì)算機(jī)15所形成的第三充電電路中，以根據(jù)正端子側(cè)的接地故障電阻器RLp的電荷量對(duì)快速電容器Cl充電。此后，微型計(jì)算機(jī)15斷開開關(guān)S1、S2并且接通開關(guān)S3、S4，并且由此，通過微型計(jì)算機(jī)15測(cè)量根據(jù)正端子側(cè)的接地故障電阻器RLp的快速電容器Cl的充電電壓Vcl+。于是，在本實(shí)施例中，第三充電電路的充電電阻值變成串聯(lián)存在于第三充電電路上的正端子側(cè)的接地故障電阻器RLp、電阻器R4和電阻器R2的每一個(gè)電阻值的總和。因此，在假設(shè)在當(dāng)正端子側(cè)的接地故障電阻器RLp具有正端子側(cè)的接地故障電阻器閾值13時(shí)第一充電電路的充電電阻值等于第三充電電路的充電電阻值的情況下，以下公式成立。Rl+R2=^ +R4+R2整理上面的公式獲得以下公式。Rl= β +R4這里，第三充電電路上的電阻器R4遠(yuǎn)小于電阻器R1、電阻器R2和正端子側(cè)的接地故障電阻器閾值β并且是可以忽略的，從而進(jìn)一步整理上面的公式獲得以下公式。Rl= β因此，在本實(shí)施例的接地故障檢測(cè)電路IlA中，在存在于具有電阻器Rb的第二充電電路上的負(fù)端子側(cè)的接地故障電阻器RLn中，能夠使相應(yīng)的負(fù)端子側(cè)的接地故障電阻器閾值α設(shè)定為如下電阻值:該電阻值比具有高電阻值的電阻器R2或者電阻器Rl低了其中減去電阻器Rb的電阻值的量。在另一方面，在存在于其中省略了電阻器Ra的第三充電電路上的正端子側(cè)的接地故障電阻器RLp中，相應(yīng)的正端子側(cè)的接地故障電阻器閾值β被設(shè)定為與具有高電阻值的電阻器Rl相同的電阻值。因此，使用與負(fù)端子側(cè)的接地故障電阻器RLn對(duì)應(yīng)的負(fù)端子側(cè)的接地故障電阻器閾值α和與正端子側(cè)的接地故障電阻器RLp對(duì)應(yīng)的正端子側(cè)的接地故障電阻器閾值β作為分別各自的值，能夠在正端子側(cè) 和負(fù)端子側(cè)中改變接地故障或者絕緣狀態(tài)的檢測(cè)靈敏性。另外，代替通過從第一實(shí)施例的電流方向切換電路X省略電阻器Ra來構(gòu)造電流方向切換電路Xa，可以構(gòu)造其中從電流方向切換電路Y省略了電阻器Rb的電流方向切換電路，以代替第一實(shí)施例的電流方向切換電路Y來使用。在這種構(gòu)造的情況下，除了以低電阻值設(shè)定的可能性從負(fù)端子側(cè)的接地故障電阻器閾值α改變?yōu)檎俗觽?cè)的接地故障電阻器閾值β之外，也能夠獲得類似于第二實(shí)施例的接地故障檢測(cè)電路IlA的效果。本申請(qǐng)基于在2010年8月17日提交的日本專利申請(qǐng)N0.2010-182219，其內(nèi)容在此通過引用而被并入。工業(yè)適用性能夠提供一種非接地電源的絕緣狀態(tài)檢測(cè)電路，其能夠在測(cè)量用作諸如陶瓷電容器的快速電容器的電容器的充電電壓的情況下對(duì)于DC電源確保絕緣性質(zhì)的同時(shí)，將接地故障電阻器的報(bào)警電平設(shè)定為小電阻值。
權(quán)利要求
1.一種用于非接地電源的絕緣狀態(tài)檢測(cè)電路，包括: 第一充電電路，該第一充電電路包括具有第一電阻器、第二電阻器和電容器的第一串聯(lián)電路；并且該第一充電電路通過經(jīng)由所述第一串聯(lián)電路將DC電源的正端子與該DC電源的負(fù)端子連接達(dá)預(yù)定時(shí)間，以根據(jù)與地電勢(shì)部分絕緣的所述DC電源的電源電壓的電荷量，對(duì)所述電容器充電； 第二充電電路，該第二充電電路包括具有所述第一電阻器和所述電容器的第二串聯(lián)電路；并且該第二充電電路通過經(jīng)由所述第二串聯(lián)電路將所述DC電源的所述正端子側(cè)的主電路布線與所述地電勢(shì)部分連接達(dá)所述預(yù)定時(shí)間，以根據(jù)所述DC電源的負(fù)端子側(cè)的接地故障電阻器的電荷量，對(duì)所述電容器充電；和 第三充電電路，該第三充電電路包括具有所述第二電阻器和所述電容器的第三串聯(lián)電路；并且該第三充電電路通過將所述DC電源的所述負(fù)端子側(cè)的主電路布線與所述地電勢(shì)部分連接達(dá)所述預(yù)定時(shí)間，以根據(jù)所述DC電源的正端子側(cè)的接地故障電阻器的電荷量，對(duì)所述電容器充電， 其中，當(dāng)所述負(fù)端子側(cè)的所 述接地故障電阻器的電阻值是與報(bào)警電平的絕緣狀態(tài)對(duì)應(yīng)的、所述負(fù)端子側(cè)的接地故障報(bào)警閾值時(shí)，在所述電容器在所述第一充電電路中充電的情形中的充電電阻值與在所述電容器在所述第二充電電路中充電的情形中的充電電阻值相一致； 其中，當(dāng)所述正端子側(cè)的所述接地故障電阻器的電阻值是所述與報(bào)警電平的絕緣狀態(tài)對(duì)應(yīng)的、所述正端子側(cè)的接地故障報(bào)警閾值時(shí)，所述第一充電電路的所述充電電阻值與在所述電容器在所述第三充電電路中充電的情形中的充電電阻值相一致； 其中，所述第二充電電路和所述第三充電電路中的至少一個(gè)包括并不存在于所述第一充電電路中的調(diào)節(jié)電阻器；并且 其中，所述調(diào)節(jié)電阻器與所述第二充電電路的所述第二串聯(lián)電路和所述第三充電電路的所述第三串聯(lián)電路中的至少一個(gè)串聯(lián)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣狀態(tài)檢測(cè)電路，其中，所述第二充電電路和所述第三充電電路中的每一個(gè)都包括所述調(diào)節(jié)電阻器； 其中，所述第一電阻器的電阻值與所述第二電阻器的電阻值相同；并且 其中，所述第二充電電路的電阻值與所述第三充電電路的電阻值相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣狀態(tài)檢測(cè)電路，其中，所述第二充電電路和所述第三充電電路中的任一個(gè)包括所述調(diào)節(jié)電阻器。
全文摘要
一種絕緣狀態(tài)檢測(cè)電路包括第一充電電路、第二充電電路和第三充電電路。當(dāng)DC電源的負(fù)端子側(cè)的接地故障電阻器的電阻值是用于報(bào)警電平的絕緣狀態(tài)的接地故障報(bào)警閾值時(shí)，在對(duì)電容器在第一充電電路中充電的情況下的充電電阻值與在對(duì)電容器在第二充電電路中充電的情況下的充電電阻值相一致。當(dāng)正端子側(cè)的接地故障電阻器的電阻值是用于報(bào)警電平的絕緣狀態(tài)的接地故障報(bào)警閾值時(shí)，第一充電電路的充電電阻值與在對(duì)電容器在第三充電電路中充電的情況下的充電電阻值相一致。
文檔編號(hào)G01R27/18GK103080758SQ20118003885
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2011年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月17日
發(fā)明者河村佳浩 申請(qǐng)人:矢崎總業(yè)株式會(huì)社