本實用新型涉及一種在醫(yī)療、工業(yè)、環(huán)保等領(lǐng)域中,針對廣泛使用的各種高壓電源的交流供電保護(hù)地可靠接地判定的檢測電路。
背景技術(shù):
在許多應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)使用的高壓電源,其輸出電壓一般都很高,大約在20KV以上,如果高壓電源輸出地沒有接交流供電輸入保護(hù)地,那么輸出高壓相對大地為懸浮狀態(tài),很容易對高壓電源內(nèi)部及交流用電設(shè)備造成損壞,甚至危及操作者的人身安全,這個問題往往被廣大用戶所忽視。因此,要求高壓電源在使用中,高壓電源輸出地必須可靠接交流供電輸入保護(hù)地。隨著高壓電源廣泛的應(yīng)用,可靠接地問題越來越突出,如何快速、準(zhǔn)確判定接地情況,滿足用戶需求,成為當(dāng)務(wù)之急。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
鑒于現(xiàn)有技術(shù)狀況及目前市場的實際需求,本實用新型提供一種使用方便,能安全、快速、準(zhǔn)確對交流供電保護(hù)地可靠接地判定的檢測電路。
本實用新型為實現(xiàn)上述目的,所采取的技術(shù)方案是:一種交流供電保護(hù)地可靠接地判定的檢測電路,其特征在于:包括輸入火-地線電壓檢測及控制電路、輸入火-零線降壓電路和輸出控制及指示電路,所述輸入火-零線降壓電路分別與輸入火-地線電壓檢測及控制電路和輸出控制及指示電路相連;
具體電路連接為:所述輸入火-地線電壓檢測及控制電路中,電阻R3與電阻R4串聯(lián)后與電容C4并聯(lián),電容C4的一端分別與交流供電輸入端J1的火線L、和繼電器relay1的12引腳相連,電容C4的另一端分別接整流二極管D6的負(fù)極和二極管D5的正極,二極管D5的負(fù)極與二極管D7的負(fù)極相連后,分別接電容C5的正極、繼電器relay1的22腳,二極管D7的正極與二極管D8的負(fù)極相連后與輸入端J1的保護(hù)地G連接,二極管D8的正極與二極管D6的正極相連后,分別接電容C5的負(fù)極、繼電器relay1的1腳,繼電器relay1的11腳接交流供電輸入端J1的零線N;
所述火-零線降壓電路中,電阻R1與電阻R2串聯(lián)且與電容C1和電容C2并聯(lián),電容C1的一端接輸入火-地線電壓檢測及控制電路中繼電器relay1的14腳,電容C1的另一端分別接二極管D1的負(fù)極和二極管D3的正極,二極管D1的正極和二極管D2的正極相連后接電容C3的負(fù)極,二極管D2的負(fù)極和二極管D4的正極相連后,接輸入火-地線電壓檢測及控制電路中繼電器relay1的9腳,二極管D3的負(fù)極和二極管D4的負(fù)極相連接電容C3的正極;
所述輸出控制及指示電路中,繼電器relay2的9腳與14腳短接后連接輸入端J1的火線L,繼電器relay2的11腳分別與二極管D9負(fù)極、指示燈D10正極相連,二極管D9正極分別與電阻R5的一端、指示燈D10負(fù)極相連,繼電器relay2的12腳與輸出端J2的火線L'相連,繼電器relay2的22腳與繼電器relay3的22腳短接,繼電器relay2的1腳連接火-零線降壓電路中電容C3正極,繼電器relay3的1腳連接火-零線降壓電路中電容C3負(fù)極,繼電器relay3的9腳與14腳短接后連接輸入火-地線電壓檢測及控制電路輸入端J1的零線N,繼電器relay3的11腳與12腳短接后分別接電阻R6的一端和輸出端J2的零線N',電阻R6的另一端與電阻R5的另一端相連,輸出端J2的G’接輸入端J1的保護(hù)地G。
本實用新型的有益效果是:電路簡單,能實時檢測接地情況,結(jié)果判定快速、準(zhǔn)確,使用方便。當(dāng)用戶設(shè)備在使用中沒有可靠接安全保護(hù)地時,本實用新型電路可以對使用設(shè)備予以斷電保護(hù),防止其損傷,既保證用戶設(shè)備的可靠使用,又能保證操作者的人身安全。
附圖說明
圖1為本實用新型的電路連接框圖;
圖2為本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式
如圖1、2所示,一種交流供電保護(hù)地可靠接地判定的檢測電路,包括輸入"火-地線"電壓檢測及控制電路、輸入"火-零線"降壓電路和輸出控制及指示電路。
輸入"火-零線"降壓電路分別與輸入"火-地線"電壓檢測及控制電路和輸出控制及指示電路相連。
上述輸入"火-地線"電壓檢測及控制電路中,電阻R3與電阻R4串聯(lián)后與電容C4并聯(lián),電容C4的一端分別與交流供電輸入端J1的火線L、和繼電器relay1的12引腳相連,電容C4的另一端分別接整流二極管D6的負(fù)極和二極管D5的正極,二極管D5的負(fù)極與二極管D7的負(fù)極相連后,分別接電容C5的正極、繼電器relay1的22腳,二極管D7的正極與二極管D8的負(fù)極相連后與輸入端J1的保護(hù)地G連接,二極管D8的正極與二極管D6的正極相連后,分別接電容C5的負(fù)極、繼電器relay1的1腳,繼電器relay1的11腳接交流供電輸入端J1的零線N;
上述"火-零線"降壓電路中,電阻R1與電阻R2串聯(lián)且與電容C1和電容C2并聯(lián),電容C1的一端接輸入"火-地線"電壓檢測及控制電路中繼電器relay1的14腳,電容C1的另一端分別接二極管D1的負(fù)極和二極管D3的正極,二極管D1的正極和二極管D2的正極相連后接電容C3的負(fù)極,二極管D2的負(fù)極和二極管D4的正極相連后,接輸入"火-地線"電壓檢測及控制電路中繼電器relay1的9腳,二極管D3的負(fù)極和二極管D4的負(fù)極相連接電容C3的正極;
上述輸出控制及指示電路中,繼電器relay2的9腳與14腳短接后連接輸入端J1的火線L,繼電器relay2的11腳分別與二極管D9負(fù)極、指示燈D10正極相連,二極管D9正極分別與電阻R5的一端、指示燈D10負(fù)極相連,繼電器relay2的12腳與輸出端J2的火線L'相連,繼電器relay2的22腳與繼電器relay3的22腳短接,繼電器relay2的1腳連接"火-零線"降壓電路中電容C3正極,繼電器relay3的1腳連接"火-零線"降壓電路中電容C3負(fù)極,繼電器relay3的9腳與14腳短接后連接輸入"火-地線"電壓檢測及控制電路輸入端J1的零線N,繼電器relay3的11腳與12腳短接后分別接電阻R6的一端和輸出端J2的零線N',電阻R6的另一端與電阻R5的另一端相連,輸出端J2的G’接輸入端J1的保護(hù)地G。電路中選用雙刀雙擲繼電器,選用時應(yīng)考慮其耐壓及可靠性要求。對于二極管的選用,需考慮其自身的反向耐壓值,經(jīng)計算并結(jié)合降額設(shè)計,本實用新型中選用的二極管反向耐壓值為DC1000V,保證其使用的可靠性。
在輸入"火-地線"電壓檢測及控制電路和輸入"火-零線"降壓電路中,電容C4、電容C1和電容C2的耐壓值在設(shè)計時要考慮其冗余,因為這三個電容上的降壓值較高,在實際電路中,選用的電容耐壓值為DC1600V。
在電路PCB板設(shè)計時,需要考慮實際工作電流的大小,因此電路中與零線N和火線L相關(guān)的走線應(yīng)能通過較大的電流,走線相對較寬,同時在電路輸入、輸出端選用的引出線應(yīng)有較大的線徑,降低線路損耗。
通過功能指示燈D10的亮滅,可以實時監(jiān)測交流供電輸入保護(hù)地接地的可靠性,當(dāng)接地不可靠時自動斷開供電端,既保證了其他設(shè)備和高壓電源的可靠使用,又保證了操作者的人身安全。
一種交流供電保護(hù)地可靠接地判定的檢測電路的檢測方法,當(dāng)交流供電保護(hù)地斷開或接觸不良時,輸入"火-地線"電壓檢測及控制電路因無電壓輸出,無法為繼電器relay1工作線圈提供電壓,此時,繼電器relay1觸點不動作,交流供電輸入和輸出端為斷開狀態(tài),同時,輸出指示燈不亮。
當(dāng)交流供電保護(hù)地連接良好時,在輸入"火-地線"電壓檢測及控制電路中,交流供電輸入電壓通過電容C4和電容C5交流分壓,該電壓可通過電容C4、電容C5容值交流分壓計算獲得并進(jìn)行調(diào)節(jié),該電壓整流后并達(dá)到設(shè)定值,加到繼電器relay1的工作線圈上,使其觸點動作,通過輸出控制及指示電路,交流供電輸入和輸出端為導(dǎo)通狀態(tài),同時,輸出指示燈D10點亮。
當(dāng)繼電器 relay1閉合后,交流供電通過"火-零線"降壓電路,根據(jù)電容C1、C2和電容C3容值的匹配,獲得可以使繼電器relay2、繼電器relay3觸點動作的電壓,進(jìn)而控制輸出控制及指示電路,當(dāng)指示燈D10亮,說明接地可靠,有交流輸出電壓,當(dāng)指示燈D10不亮,表示接地不可靠,輸出端無交流電壓輸出。
對于小功率高壓電源來說,如果和大地間存在不大于10KΩ的阻抗也是允許的,電源也相當(dāng)于接地,此時高壓電源的外殼上也不會帶電,整個操作過程也是安全的。當(dāng)阻抗超過10KΩ左右時,繼電器線圈工作電壓降低,該電壓不足以使繼電器relay1觸點動作,從而使交流供電輸入和輸出端為斷開狀態(tài)。