CN111596139A - 对地阻抗异常检测电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种对地阻抗异常检测电路，将检测支路的两端分别与隔离电源的两条输出线路连接后，会在异常线路、常开继电器、分压电阻以及检测支路之间形成一个电流回路，只有在回路两端峰值电压附近且两个三极管同时导通时，控制器会检测到光耦隔离器输出的电压发生变化，然后基于检测支路与隔离电源的输出线路的具体连接关系来判定具体是哪条输出线路出现对地阻抗异常，可以快速地查找出异常线路，以便于进行准确的线路检查和维护。而常开继电器在没有上电工作时，大地与降压电阻之间是断开的，耐压和阻抗很高，从而可以通过严格的工频耐压测试和绝缘电阻测试。另外，检测支路采用的均为市场上较为常规的电子元器件，具有电路成本低的优点。

Description

对地阻抗异常检测电路

技术领域

本发明涉及隔离电源的对地阻抗检测技术领域，特别地，涉及一种对地阻抗异常检测电路。

背景技术

隔离电源因其特有的电源特性，在很多场合广泛使用。但在隔离电源输出线路对地异常时，电源的安全特点会丧失，甚至存在安全隐患。例如：隔离单相交流电源输出的火线对地阻抗比较小，人体碰触到电源输出的零线时，就有可能发生触电事故；同样地，隔离三相交流电源输出的任意一条电源线路对地阻抗比较小，人体碰触到其他输出电源线时，也有可能发生触电事故。通常，我们并不需要知道线路对地的阻抗具体是多少，只需要知道线路对地阻抗是否异常，也就是线路对地的阻抗低于一定值(如：100kΩ)时线路不安全，如何可靠有效地检测到线路是否异常，以便快速查找定位线路异常部位，影响到隔离交流电源的正常使用和市场应用。常规检测方法存在的问题有：不能分辨出对地异常的线路是哪一条输出电源线、不能实时检测，这样的检测结果对于安全保障、线路检查及维护意义不大，而且不能通过工频耐压测试和绝缘电阻测试。

发明内容

本发明提供了一种对地阻抗异常检测电路，以解决目前的常规检测方法在检测隔离电源输出线路对地阻抗时存在的无法准确分辨存在接地异常的具体线路，而且不能通过工频耐压测试和绝缘电阻测试的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供一种对地阻抗异常检测电路，用于检测隔离电源输出线路的对地阻抗是否存在异常，包括检测支路、常开继电器K1、电阻R8及继电器驱动电路，所述继电器驱动电路与常开继电器K1连接，所述继电器驱动电路还与外部供电电源或者控制器连接，所述检测支路分别与电阻R8的第一端、隔离电源的输出线路以及控制器连接，电阻R8的第二端与常开继电器K1的常开点连接，常开继电器K1的公共端接地；

所述检测支路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、光耦隔离器U1、二极管D1、稳压二极管Z1、三极管Q1、电阻R4、电阻R5、三极管Q2、滑动变阻器R6、电阻R7和二极管D2。所述电阻R1的第一端与外部供电电源连接，电阻R1的第二端分别与控制器、光耦隔离器U1的输出端连接，电阻R2的第一端和电阻R4的第一端均与隔离电源的一条输出线路连接，电阻R2的第二端分别与电阻R3的第一端、稳压二极管Z1的负极端连接，电阻R3的第二端与光耦隔离器U1的发光二极管的正极端连接，稳压二极管Z1的正极端与二极管D1的正极端连接，二极管D1的负极端与隔离电源的另一条输出线路连接，光耦隔离器U1的发光二极管的负极端与三极管Q1的集电极连接，电阻R4的第二端分别与电阻R5的第一端、三极管Q1的基极连接，电阻R5的第二端与二极管D1的正极端连接，三极管Q1的发射极与三极管Q2的集电极连接，三极管Q2的发射极与二极管D1的正极端连接，三极管Q2的基极分别与电阻R7的第一端、滑动变阻器R6的第一端、二极管D2的负极端连接，电阻R7的第二端、滑动变阻器R6的滑动端和第二端均与二极管D1的正极端连接，二极管D2的正极端与电阻R8的第一端连接。

进一步地，所述隔离电源为单相交流电隔离电源或者三相交流电隔离电源。

进一步地，所述隔离电源为单相交流电隔离电源，电阻R2的第一端和电阻R4的第一端与单相交流电隔离电源的火线连接，二极管D1的负极端与零线连接，当控制器检测到光耦隔离器U1输出与交流电源频率相同的低电平脉冲时，则判定火线的对地阻抗异常。

进一步地，所述隔离电源为单相交流电隔离电源，电阻R2的第一端和电阻R4的第一端与单相交流电隔离电源的零线连接，二极管D1的负极端与火线连接，当控制器检测到光耦隔离器U1输出与交流电源频率相同的低电平脉冲时，则判定零线的对地阻抗异常。

进一步地，所述隔离电源为三相交流电隔离电源，电阻R2的第一端和电阻R4的第一端与三相交流电隔离电源的其中一条相线连接，二极管D1的负极端与其余输出线路中的任一条连接，当控制器检测到光耦隔离器U1输出与交流电源频率相同的低电平脉冲，则判定与电阻R2、电阻R4连接的那条相线对地阻抗异常。

进一步地，所述隔离电源为三相交流电隔离电源，电阻R2的第一端和电阻R4的第一端与三相交流电隔离电源的其中一条相线连接，二极管D1的负极端与中性线连接，当控制器检测到光耦隔离器U1输出与交流电源频率相同的低电平脉冲，则判定该条相线的对地阻抗异常。

进一步地，电阻R2的第一端和电阻R4的第一端与三相交流电隔离电源的第一条相线连接，二极管D1的负极端与其余两条相线中的任一条连接，并通过调整滑动变阻器R6的有效阻值控制三极管Q2在这两条相线之间的峰值电压附近导通，当控制器检测到光耦隔离器U1输出与交流电源频率相同的低电平脉冲，则判定第一条相线的对地阻抗异常。

进一步地，电阻R2的第一端和电阻R4的第一端与三相交流电隔离电源的A相线连接，二极管D1的负极端与B相线连接，并通过调整滑动变阻器R6的有效阻值控制三极管Q2在A、B相线之间的峰值电压附近导通，当控制器检测到光耦隔离器U1输出与交流电源频率相同的低电平脉冲，则判定A相线的对地阻抗异常。

进一步地，电阻R2的第一端和电阻R4的第一端与三相交流电隔离电源的A相线连接，二极管D1的负极端与C相线连接，并通过调整滑动变阻器R6的有效阻值控制三极管Q2在A、C相线之间的峰值电压附近导通，当控制器检测到光耦隔离器U1输出与交流电源频率相同的低电平脉冲，则判定A相线的对地阻抗异常。

进一步地，所述隔离电源为三相交流电隔离电源，电阻R2的第一端和电阻R4的第一端与三相交流电隔离电源的中性线连接，二极管D1的负极端与任一条相线连接，当控制器检测到光耦隔离器U1输出与交流电源频率相同的低电平脉冲，与二极管D1负极端连接的相线之外的其他两条相线均对地正常时，则判定中性线对地阻抗异常。

本发明具有以下效果：

本发明的对地阻抗异常检测电路，当隔离电源的一条输出线路的对地阻抗异常时，会在该异常线路与大地之间形成一个等效电阻Rz，将检测支路的Y端和X端分别与隔离电源的两条输出线路连接后，会在异常线路、常开继电器K1、分压电阻R8以及检测支路之间形成一个电流回路，只有在两个三极管同时满足导通条件时，控制器会检测到光耦隔离器U1输出为低电平，然后基于检测支路与隔离电源的输出线路的具体连接关系来判定具体是哪条输出线路出现对地阻抗异常，可以实时查找出异常线路，以便于进行准确的线路检查和维护。并且，采用了常开继电器K1作为整个电路的开关，常开继电器K1在没有上电工作时，由于继电器驱动电路没有供电而使得大地与分压电阻R8之间是断开的，耐压和阻抗很高，从而可以通过严格的工频耐压测试和绝缘电阻测试。另外，检测支路采用的均为市场上较为常规的电子元器件，具有电路成本低的优点。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例的对地阻抗异常检测电路的电路原理示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1所示，本发明的优选实施例提供一种对地阻抗异常检测电路，用于检测隔离电源输出线路的对地阻抗是否存在异常，其包括检测支路、常开继电器K1、电阻R8及继电器驱动电路，所述继电器驱动电路与常开继电器K1连接，所述继电器驱动电路还与外部供电电源和控制器连接，所述检测支路分别与电阻R8的第一端、隔离电源的输出线路以及控制器连接，电阻R8的第二端与常开继电器K1的常开点连接，常开继电器K1的公共端接地。所述检测支路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、光耦隔离器U1、二极管D1、稳压二极管Z1、三极管Q1、电阻R4、电阻R5、三极管Q2、滑动变阻器R6、电阻R7和二极管D2。所述电阻R1的第一端与外部供电电源连接，电阻R1的第二端分别与控制器、光耦隔离器U1的输出端(即RY端)连接。电阻R2的第一端和电阻R4的第一端(即Y端)均与隔离电源的一条输出线路连接，电阻R2的第二端分别与电阻R3的第一端、稳压二极管Z1的负极端连接，电阻R3的第二端与光耦隔离器U1的发光二极管的正极端连接，稳压二极管Z1的正极端与二极管D1的正极端连接，二极管D1的负极端(即X端)与隔离电源的另一条输出线路连接。光耦隔离器U1的发光二极管的负极端与三极管Q1的集电极连接，电阻R4的第二端分别与电阻R5的第一端、三极管Q1的基极连接，电阻R5的第二端与二极管D1的正极端连接，三极管Q1的发射极与三极管Q2的集电极连接，三极管Q2的发射极与二极管D1的正极端连接，三极管Q2的基极分别与电阻R7的第一端、滑动变阻器R6的第一端、二极管D2的负极端连接，电阻R7的第二端、滑动变阻器R6的滑动端和第二端均与二极管D1的正极端连接，二极管D2的正极端与电阻R8的第一端连接。当隔离电源的输出线路均不存在对地阻抗异常时，即Z端与大地之间的阻抗值很大，可以认为Z端与大地之间是断开的，将检测支路的Y端和X端分别与隔离电源的两条输出线路连接，此时即便三极管Q1可以满足导通条件，但是三极管Q2无法满足导通条件，则光耦隔离器U1的RY端输出高电平。而当隔离电源的输出线路存在对地阻抗异常时，Z端与大地之间存在一个等效电阻Rz，此时在Z端、常开继电器K1、电阻R8、检测支路之间形成一个完整的电流回路，当两个三极管同时满足导通条件时，控制器会检测到光耦隔离器U1输出的电压值发生改变，即RY端输出低电平且其频率与交流电源的频率相同，然后再根据检测支路的Y端和X端具体与隔离电源的哪条输出线路连接即可判定对地异常线路是哪一条输出线路。可以理解，所述电阻R1的阻值为4.7kΩ，电阻R2的阻值为51kΩ，电阻R3的阻值为1.2kΩ，光耦隔离器U1的型号为PC817，二极管D1和二极管D2的型号为1N4007，稳压二极管Z1的型号为SMAJ5.0A，三极管Q1和Q2的型号为S8050，电阻R4的阻值为330kΩ，电阻R5和电阻R7的阻值为1.2kΩ，滑动变阻器R6的总阻值为3kΩ。

可以理解，当所述继电器驱动电路通电后，其驱动继电器接通，从而将检测支路接入以开始检测，其中，可以通过控制器对继电器驱动电路进行实时控制或者定时控制，从而驱动继电器长期接通实现实时检测，或者驱动继电器定时接通实现定时检测。另外，所述电阻R8起到分压作用，电阻R8的阻值较大，一般为数百kΩ，具体阻值为330kΩ。所述对地阻抗异常检测电路的工作原理为：当隔离电源的一条输出线路的对地阻抗异常时，会在该异常线路(即Z端)与大地之间形成一个等效电阻Rz，将检测支路的Y端和X端分别与隔离电源的两条输出线路连接后，会在Z端、常开继电器K1、分压电阻R8以及检测支路之间形成一个电流回路，当两个三极管同时导通时，控制器会检测到光耦隔离器U1输出的电压发生变化，从而控制器会检测到与交流电源频率相同的低电平脉冲信号，然后基于检测支路与隔离电源的输出线路的具体连接关系来判定具体是哪条输出线路出现对地阻抗异常。

可以理解，所述三极管Q1导通，是基于电阻R5两端的电压大于三极管Q1的导通电压。根据Y端和X端的峰值电压，选择合适的电阻R4和电阻R5的阻值，使得在Y端和X端的峰值电压附近时电阻R5两端的电压大于三极管Q1的导通电压，从而三极管Q1导通。在此，三极管Q1起到捕捉Y端和X端的峰值电压点的作用。

可以理解，所述三极管Q2导通，是基于电阻R7两端的电压大于三极管Q2的导通电压。根据Z端和X端的峰值电压、电阻Rz、电阻R8，选择合适的变阻器R6和电阻R7的阻值，使得在Z端和X端的峰值电压附近时电阻R7两端的电压大于三极管Q2的导通电压，从而三极管Q2导通。在此，三极管Q2导通起到捕捉Z端和X端的峰值电压点的作用。电阻Rz为线路对地阻抗异常的等效电阻，例如：线路对地阻抗小于10kΩ时认为有触电的风险，那么就用10kΩ的电阻来代替Rz进行测试。电阻R8主要起到分压作用，因为三极管Q2的导通电压通常很低，R8需要分担较高的电压，同时，也起到限流作用，避免测试电流(Z端经过电阻R8到X端的电流)过高。变阻器R6用于避免电阻R8、电阻R7、三极管Q2等元器件参数值的误差不一致而造成生产调试困难。

可以理解，本实施例的对地阻抗异常检测电路，当隔离电源的一条输出线路的对地阻抗异常时，会在该异常线路与大地之间形成一个等效电阻Rz，将检测支路的Y端和X端分别与隔离电源的两条输出线路连接后，会在异常线路、常开继电器K1、分压电阻R8以及检测支路之间形成一个电流回路，只有在两个三极管同时满足导通条件时，控制器会检测到光耦隔离器U1输出低电平，然后基于检测支路与隔离电源的输出线路的具体连接关系来判定具体是哪条输出线路出现对地阻抗异常，可以实时地查找出异常线路，以便于进行准确的线路检查和维护。并且，采用了常开继电器K1作为整个电路的开关，常开继电器K1在没有上电工作时，由于继电器驱动电路没有供电而使得大地与分压电阻R8之间是断开的，耐压和阻抗很高，从而可以通过严格的工频耐压测试和绝缘电阻测试。另外，检测支路采用的均为市场上较为常规的电子元器件，具有电路成本低的优点。

可以理解，所述隔离电源为单相交流电隔离电源或者三相交流电隔离电源。当所述隔离电源为单相交流电隔离电源时，电阻R2的第一端和电阻R4的第一端(即Y端)与单相交流电隔离电源的火线连接，二极管D1的负极端(即X端)与零线连接。当Z端为火线时，即单相交流电隔离电源的火线对地阻抗异常，会在火线、常开继电器K1、电阻R8和检测支路之间形成电路回路，合适的电阻R4、电阻R5的阻值可以使得三极管Q1在火线和零线之间的峰值电压附近导通，同样，合适的电阻Rz、电阻R8、电阻R7、变阻器R6的阻值可以使得三极管Q2在火线和零线之间的峰值电压附近导通，也就是在火线和零线之间的峰值电压附近三极管Q1、三极管Q2会同时导通，此时光耦隔离器U1输出为低电平，由于为交流电，故而控制器会检测到有与交流电源频率相同的低电平脉冲信号，则可以判定单相交流电隔离电源的火线对地阻抗异常。而当Z端为零线时，即单相交流电隔离电源的零线对地阻抗异常，由于二极管D1的负极端(即X端)也与零线连接，因此Z端与X端之间不会有电流，故而三极管Q2不满足导通条件，则光耦隔离器U1的输出无电压变化。

还可以理解，当电阻R2的第一端和电阻R4的第一端(即Y端)与单相交流电隔离电源的零线连接，二极管D1的负极端(即X端)与火线连接。当Z端为火线时，即单相交流电隔离电源的火线对地阻抗异常，由于二极管D1的负极端(即X端)也与火线连接，因此Z端与X端之间不会有电流，故而三极管Q2不满足导通条件，则光耦隔离器U1的输出无电压变化。而当Z端为零线时，即单相交流电隔离电源的零线对地阻抗异常，会在零线、常开继电器K1、电阻R8和检测支路之间形成电路回路，合适的电阻R4、电阻R5的阻值可以使得三极管Q1在零线和火线之间的峰值电压附近导通，同样，合适的电阻Rz、电阻R8、电阻R7、变阻器R6的阻值可以使得三极管Q2在零线和火线之间的峰值电压附近导通，也就是在零线和火线之间的峰值电压附近三极管Q1、三极管Q2会同时导通，此时光耦隔离器U1输出为低电平，由于为交流电，故而控制器会检测到有与交流电源频率相同的低电平脉冲信号，则可以判定单相交流电隔离电源的零线对地阻抗异常。

还可以理解，单相交流电隔离电源输出线路对地阻抗异常检测中，检测火线对地异常时，检测支路的电流是火线经检测支路到零线的电流，检测零线对地异常时，检测支路的电流是零线经检测支路到火线的电流，两条电源线的检测都不需要区分相位，也就是，检测支路中的电阻R4、电阻R5、三极管Q1都是可以省略不用的，把三极管Q1的集电极和发射极直接连通即可。

具体地，单相交流电隔离电源输出线路对地阻抗异常的逻辑关系如表一所示。

表一、单相交流电隔离电源输出线路对地阻抗异常检测的对应逻辑关系

可以理解，单相交流电源的线路对地异常检测，需要两个检测支路，每个检测支路中二极管D2的正极端均与电阻R8的第一端连接。

而当所述隔离电源为三相交流电隔离电源，对于工业用电而言，隔离电源通常具有三条火线和一条中性线，将Y端与三相交流电隔离电源的其中一条相线连接，X端与其余两条相线和中性线中的任一条连接，当与Y端连接的那条相线对地阻抗异常时，控制器可以检测到光耦隔离器U1输出与交流电源频率相同的低电平脉冲，则判定该条相线的对地阻抗异常。

具体地，将检测支路的Y端与三相交流电隔离电源的其中一条相线连接，X端与中性线连接，合适的电阻R4、电阻R5的阻值(以接近220V电压来匹配的阻值)可以使得三极管Q1在Y端和X端之间的峰值电压附近导通，当与Y端连接的相线出现对地阻抗异常时，也就是Y端与Z端接同一条相线时，合适的电阻Rz、电阻R8、电阻R7、变阻器R6的阻值(以接近220V电压来匹配的阻值)可以使得三极管Q2在Z端和X端之间的峰值电压附近导通，也就是在Y端和X端之间的峰值电压附近三极管Q1、三极管Q2会同时导通，此时光耦隔离器U1输出为低电平，由于为交流电，故而控制器会检测到有与交流电源频率相同的低电平脉冲信号，则可以判定与Y端连接的相线存在对地阻抗异常的情况。例如，将检测支路的Y端与A相线连接，X端与中性线连接，当Z端为A相线时，在A相线和中性线之间的峰值电压附近三极管Q1、三极管Q2会同时导通，此时光耦隔离器U1输出与交流电源频率相同的低电平脉冲信号，从而检测出A相线对地阻抗异常。而当Z端为B相线或者C相线时，由于A相线与B相线、C相线之间均存在相位差，使得三极管Q1和三极管Q2不会同时导通，则光耦隔离器U1无电压变化，控制器不会检测到低电平脉冲信号。而当Z端为中性线时，由于X端也是中性线，因此，Z端与X端之间无电压差，故而三极管Q2不满足导通条件，则光耦隔离器U1无电压变化，控制器也不会检测到低电平脉冲信号。可以理解，当将检测支路的Y端分别与B相线或者C相线连接时，同样可以基于三极管Q1和三极管Q2的导通条件来判定是B相线对地阻抗异常还是C相线对地阻抗异常。

另外，当将检测支路的Y端与三相交流电隔离电源的第一条相线连接，X端与其余两条相线中的任一条连接，并通过调整滑动变阻器R6的有效阻值控制三极管Q2在这两条相线之间的峰值电压附近导通，当控制器检测到光耦隔离器U1输出与交流电源频率相同的低电平脉冲信号时，则判定第一条相线的对地阻抗异常。

具体地，当检测支路的Y端与三相交流电隔离电源的A相线连接，X端与B相线连接，合适的电阻R4、电阻R5的阻值(以接近380V电压来匹配的阻值)可以使得三极管Q1在A、B相线之间的峰值电压附近导通。当Z端为A相线时，合适的电阻Rz、电阻R8、电阻R7、变阻器R6的阻值(以接近380V电压来匹配的阻值)可以使得三极管Q2在A、B相线之间的峰值电压附近导通，也就是在A、B相线之间的峰值电压附近三极管Q1、三极管Q2会同时导通，此时光耦隔离器U1输出为低电平，由于为交流电，故而控制器会检测到有与交流电源频率相同的低电平脉冲信号，从而检测出A相线对地阻抗异常。而当Z端为B相线时，由于X端也是B相线，因此，Z端与X端之间无电压差，故而三极管Q2不满足导通条件，则光耦隔离器U1无电压变化，控制器也不会检测到低电平脉冲信号。而当Z端为C相线时，由于A相线和C相线之间存在相位差，故而三极管Q1和三极管Q2不会同时导通，光耦隔离器U1无电压变化，控制器也不会检测到低电平脉冲信号。而当Z端为中性线时，由于Z端与X端之间的峰值电压为220V，远远小于380V，此时中性线和B相线之间的电压不足以导通三极管Q2，光耦隔离器U1无电流输出，控制器也不会检测到低电平脉冲信号。

另外，当检测支路的Y端与三相交流电隔离电源的A相线连接，X端与C相线连接，合适的电阻R4、电阻R5的阻值(以接近380V电压来匹配的阻值)可以使得三极管Q1在A、C相线之间的峰值电压附近导通。当Z端为A相线时，合适的电阻Rz、电阻R8、电阻R7、变阻器R6的阻值(以接近380V电压来匹配的阻值)可以使得三极管Q2在A、C相线之间的峰值电压附近导通，也就是在A、C相线之间的峰值电压附近三极管Q1、三极管Q2会同时导通，此时光耦隔离器U1输出为低电平，由于为交流电，故而控制器会检测到有与交流电源频率相同的低电平脉冲信号，从而检测出A相线对地阻抗异常。而当Z端为C相线时，由于X端也是C相线，因此，Z端与X端之间无电压差，故而三极管Q2不满足导通条件，则光耦隔离器U1的输出无电压变化，控制器也不会检测到低电平脉冲信号。而当Z端为B相线时，由于A相线和B相线之间存在相位差，故而三极管Q1和三极管Q2不会同时导通，光耦隔离器U1无电压变化，控制器也不会检测到低电平脉冲信号。而当Z端为中性线时，由于Z端与X端之间的峰值电压为220V，远远小于380V，此时中性线和C相线之间的电压不足以导通三极管Q2，光耦隔离器U1无电流输出，控制器也不会检测到低电平脉冲信号。

可以理解，当将检测支路的Y端连接至B相线或者C相线时，同样可以基于三极管Q1和三极管Q2的导通条件来判定是B相线对地阻抗异常还是C相线对地阻抗异常。其中，三相交流电隔离电源输出线路A相线对地阻抗异常的逻辑关系如表二所示，B相线、C相线对地阻抗异常的逻辑关系依次类推。

表二、三相交流电隔离电源输出线路的A相线对地阻抗异常检测的对应逻辑关系

可以理解，上表中仅列出部分逻辑关系以便于理解，具体在此不做限定。

另外，当检测支路的Y端与三相交流电隔离电源的中性线连接，X端与任一条相线连接，当Z端连接到与X端相同的相线时，三极管Q2不满足导通条件，光耦隔离器U1无电压变化，控制器不会检测到低电平脉冲信号；而当Z端连接到中性线或者不同于X端的相线时，都会使得三极管Q1和三极管Q2在Z端与X端之间的峰值电压附近同时导通，控制器可以检测到有与交流电源频率相同的低电平脉冲，当不同于X端的相线都对地正常时，就能够判定中性线对地阻抗异常。其中，三相交流电隔离电源输出线路中性线对地阻抗异常的逻辑关系如表三所示。

表三、三相交流电隔离电源输出线路的中性线对地阻抗异常检测的对应逻辑关系

可以理解，在三相交流电源的线路异常检测中，至少需要四个检测支路，每个检测支路中二极管D2的正极端均与电阻R8的第一端连接。

可以理解，所述继电器驱动电路包括二极管D3、三极管Q3和电阻R9，所述电阻R9的第一端与外部供电电源连接，三极管Q3的基极分别与电阻R9的第二端、外部供电电源或者控制器连接，三极管Q3的发射极接地，其集电极分别与二极管D3的正极端、常开继电器K1连接，二极管D3的负极端与外部供电电源、常开继电器K1连接。所述二极管D3的型号为1N4007，三极管Q3的型号为S8050，电阻R9的阻值为4.7kΩ。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种对地阻抗异常检测电路，用于检测隔离电源输出线路的对地阻抗是否存在异常，其特征在于，

包括检测支路、常开继电器K1、电阻R8及继电器驱动电路，所述继电器驱动电路与常开继电器K1连接，所述继电器驱动电路还与外部供电电源或者控制器连接，所述检测支路分别与电阻R8的第一端、隔离电源的输出线路以及控制器连接，电阻R8的第二端与常开继电器K1的常开点连接，常开继电器K1的公共端接地；

所述检测支路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、光耦隔离器U1、二极管D1、稳压二极管Z1、三极管Q1、电阻R4、电阻R5、三极管Q2、滑动变阻器R6、电阻R7和二极管D2，所述电阻R1的第一端与外部供电电源连接，电阻R1的第二端分别与控制器、光耦隔离器U1的输出端连接，电阻R2的第一端和电阻R4的第一端均与隔离电源的一条输出线路连接，电阻R2的第二端分别与电阻R3的第一端、稳压二极管Z1的负极端连接，电阻R3的第二端与光耦隔离器U1的发光二极管的正极端连接，稳压二极管Z1的正极端与二极管D1的正极端连接，二极管D1的负极端与隔离电源的另一条输出线路连接，光耦隔离器U1的发光二极管的负极端与三极管Q1的集电极连接，电阻R4的第二端分别与电阻R5的第一端、三极管Q1的基极连接，电阻R5的第二端与二极管D1的正极端连接，三极管Q1的发射极与三极管Q2的集电极连接，三极管Q2的发射极与二极管D1的正极端连接，三极管Q2的基极分别与电阻R7的第一端、滑动变阻器R6的第一端、二极管D2的负极端连接，电阻R7的第二端、滑动变阻器R6的滑动端和第二端均与二极管D1的正极端连接，二极管D2的正极端与电阻R8的第一端连接。

2.如权利要求1所述的对地阻抗异常检测电路，其特征在于，

所述隔离电源为单相交流电隔离电源或者三相交流电隔离电源。

3.如权利要求2所述的对地阻抗异常检测电路，其特征在于，

所述隔离电源为单相交流电隔离电源，电阻R2的第一端和电阻R4的第一端与单相交流电隔离电源的火线连接，二极管D1的负极端与零线连接，当控制器检测到光耦隔离器U1输出与交流电源频率相同的低电平脉冲时，则判定火线的对地阻抗异常。

4.如权利要求2所述的对地阻抗异常检测电路，其特征在于，

所述隔离电源为单相交流电隔离电源，电阻R2的第一端和电阻R4的第一端与单相交流电隔离电源的零线连接，二极管D1的负极端与火线连接，当控制器检测到光耦隔离器U1输出与交流电源频率相同的低电平脉冲时，则判定零线的对地阻抗异常。

5.如权利要求2所述的对地阻抗异常检测电路，其特征在于，

所述隔离电源为三相交流电隔离电源，电阻R2的第一端和电阻R4的第一端与三相交流电隔离电源的其中一条相线连接，二极管D1的负极端与其余输出线路中的任一条连接，当控制器检测到光耦隔离器U1输出与交流电源频率相同的低电平脉冲，则判定与电阻R2、电阻R4连接的那条相线对地阻抗异常。

6.如权利要求2所述的对地阻抗异常检测电路，其特征在于，

所述隔离电源为三相交流电隔离电源，电阻R2的第一端和电阻R4的第一端与三相交流电隔离电源的其中一条相线连接，二极管D1的负极端与中性线连接，当控制器检测到光耦隔离器U1输出与交流电源频率相同的低电平脉冲，则判定该条相线的对地阻抗异常。

7.如权利要求5所述的对地阻抗异常检测电路，其特征在于，

电阻R2的第一端和电阻R4的第一端与三相交流电隔离电源的第一条相线连接，二极管D1的负极端与其余两条相线中的任一条连接，并通过调整滑动变阻器R6的有效阻值控制三极管Q2在这两条相线之间的峰值电压附近导通，当控制器检测到光耦隔离器U1输出与交流电源频率相同的低电平脉冲，则判定第一条相线的对地阻抗异常。

8.如权利要求7所述的对地阻抗异常检测电路，其特征在于，

电阻R2的第一端和电阻R4的第一端与三相交流电隔离电源的A相线连接，二极管D1的负极端与B相线连接，并通过调整滑动变阻器R6的有效阻值控制三极管Q2在A、B相线之间的峰值电压附近导通，当控制器检测到光耦隔离器U1输出与交流电源频率相同的低电平脉冲，则判定A相线的对地阻抗异常。

9.如权利要求7所述的对地阻抗异常检测电路，其特征在于，

电阻R2的第一端和电阻R4的第一端与三相交流电隔离电源的A相线连接，二极管D1的负极端与C相线连接，并通过调整滑动变阻器R6的有效阻值控制三极管Q2在A、C相线之间的峰值电压附近导通，当控制器检测到光耦隔离器U1输出与交流电源频率相同的低电平脉冲，则判定A相线的对地阻抗异常。

10.如权利要求2所述的对地阻抗异常检测电路，其特征在于，

所述隔离电源为三相交流电隔离电源，电阻R2的第一端和电阻R4的第一端与三相交流电隔离电源的中性线连接，二极管D1的负极端与任一条相线连接，当控制器检测到光耦隔离器U1输出与交流电源频率相同的低电平脉冲，与二极管D1负极端连接的相线之外的其他两条相线均对地正常时，则判定中性线对地阻抗异常。

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