CN113156227A - 相序检测控制电路和岸电控制装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电气技术，提供了一种相序检测控制电路和岸电控制装置，与传输交流电的三相母线连接，电路包括：相序检测装置，与所述三相母线连接，用于检测所述三相母线上的交流电的相序；负载电源开关，所述相序检测装置在检测到所述相序为预设顺序时，控制所述负载电源开关接通；所述相序检测装置在检测到所述相序不是预设顺序时，控制负载电源开关断开。通过相序检测装置可以检测所接入的三相电的相序，如果符合预期，相序检测装置还能将负载接入三相母线，如果不符合预期，则将负载与三相母线端口，提高了相序检测的可靠性，同时不需要人工操作，系统简单。

Description

相序检测控制电路和岸电控制装置

技术领域

本申请属于电气技术领域，尤其涉及一种相序检测控制电路和岸电控制装置。

背景技术

目前，根据国家标准GB7588-95中规定对于供电电源的相序接入错误及电压降低都应有防护措施，错误的相序或缺相有可能导致设备工作不正常甚至损坏。

船舶进厂及靠港检修时，或者船舶靠港停泊时，可以用陆地的电源来供电，称为“岸电”。当把岸电接入船电时，只有当岸电相序与船电相序一致时才可以合上船电控制开关给船用设备供电。

岸电控制箱是实现船舶电力系统与岸电连接的电气设备，现有的岸电接电箱大多不能自动检测电源相序及闭锁功能，当岸电接入船电时，往往因为相序不对，导致船上电器设备不能正常运行，甚至烧毁。这时需要通过电工器具进行各种测量调换接线去调整电源相序，操作过程需要人员来回船电控制柜和岸电控制柜之间进行检测和调换接线方式来达到相序一致，操作复杂，且存在安全隐患。

目前是可以通过相序测定器的两个指示灯亮暗关系与岸电控制箱上标志一致时来判断岸电相序与船电相序是否一致，否则既相序不一致，但这种方式容易误判且电路不可靠，并且还是需要反复在船电控制柜和岸电控制柜之间进行检测和调换接线，容易导致开关的误分误合，换向操作复杂，使用不方便，易造成人身设备的安全隐患。

发明内容

本申请的目的在于提供一种相序检测控制电路和岸电控制装置，旨在解决目前的相序测定器存可靠性差，存在安全隐患的问题。

本申请实施例的第一方面提供了一种相序检测控制电路，与传输交流电的三相母线连接，所述三相母线包括第一相线缆、第二相线缆、第三相线缆，所述相序检测控制电路包括：

相序检测装置，与所述三相母线连接，用于检测所述三相母线上的交流电的相序；

负载电源开关，包括开关触点和线圈，所述开关触点串联在所述三相母线和负载之间，所述线圈与所述相序检测装置的第一开关触点和第二开关触点串联连接在所述三相母线的其中两相线缆之间，所述相序检测装置在检测到所述相序为预设顺序时，控制所述第一开关触点和第二开关触点接通；所述相序检测装置在检测到所述相序不是预设顺序时，控制所述第一开关触点和第二开关触点断开。

可选地，所述相序检测装置包括：

相序检测子电路，与所述三相母线连接，在检测到所述相序为预设顺序时输出第一驱动信号；

开关驱动子电路，与所述三相母线的其中两相线缆连接以获取电源，并在接收到所述第一驱动信号时，控制所述第一开关触点和第二开关触点接通，在未接收到所述第一驱动信号时，控制所述第一开关触点和第二开关触点断开。

可选地，所述相序检测子电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容以及隔离驱动器件，所述第一电阻的第一端、所述第二电阻的第一端、所述第三电阻的第一端分别连接所述第一相线缆、所述第二相线缆、所述第三相线缆，所述第一电阻的第二端、所述第二电阻的第二端、所述第三电阻的第二端共接，所述第一电容连接在所述第一电阻的第二端和所述第二电阻的第一端之间，所述隔离驱动器件的输入侧的两端分别于所述第一电阻的第二端和所述第二电阻的第二端连接，所述隔离驱动器件的输出侧与所述开关驱动子电路连接，所述隔离驱动器件的输出侧用于输出所述第一驱动信号。

可选地，所述开关驱动子电路包括：

整流单元，两个输入端与所述三相母线的其中两相线缆连接，正极输出端输出直流电；

继电器线圈，一端与所述整流单元的正极输出端连接，所述继电器线圈用于控制所述第一开关触点或所述第二开关触点接通或断开；

功率开关，控制端与所述隔离驱动器件的输出侧连接，第一导通端与所述继电器线圈另一端连接，第二导通端接公共电位。

可选地，还包括：

第一指示灯，一端与所述相序检测装置的第一输出触点连接，另一端与所述第一相线缆连接，所述相序检测装置在检测到所述相序为预设顺序时，控制所述第一输出触点上电以点亮所述第一指示灯。

可选地，还包括：

第二指示灯，一端与所述相序检测装置的第二输出触点连接，另一端与所述第一相线缆连接，所述相序检测装置在检测到所述相序不是预设顺序时，控制所述第二输出触点上电以点亮所述第二指示灯。

还包括串接在所述三相母线的其中两相线缆上的第一相序转换开关和第二相序转换开关，所述第一相序转换开关和所述第二相序转换开关联动，用于切换所述三相母线的相序。

可选地，所述第一相序转换开关的第一输入端、第二输出端分别连接所述第二相线缆、所述第三相线缆，所述第一相序转换开关的输出端连接所述第二相线缆；

所述第二相序转换开关的第一输入端、第二输出端分别连接所述三相母线的第二相线缆、第三相线缆，所述第二相序转换开关的输出端连接所述第三相线缆。

可选地，还包括：

电源指示灯，所述电源指示灯串联在所述三相母线的输入侧的其中两相线缆之间；

输入开关，所述输入开关的三个开关触点分别串联在所述第一相线缆的输入侧、所述第二相线缆的输入侧、所述第三相线缆的输入侧，所述输入开关的线圈串接在所述三相母线的输入侧的其中两相线缆之间，所述输入开关的线圈用于同时驱动所述输入开关的三个开关触点。

本申请实施例的第二方面提供了一种岸电控制装置，包括岸电输入端口、船电接入端口以及如上所述的相序检测控制电路，所述岸电输入端口和所述船电接入端口之间连接有三相母线。

上述的相序检测控制电路通过相序检测装置可以检测所接入的三相电的相序，如果符合预期，相序检测装置还能将负载接入三相母线，如果不符合预期，则将负载与三相母线端口，提高了相序检测的可靠性，同时不需要人工操作，系统简单。

附图说明

图1为本申请实施例一提供的相序检测控制电路的示意图；

图2为本申请实施例二提供的相序检测控制电路的示意图；

图3为本申请实施例提供的相序检测控制电路的电路示意图；

图4为图1示出的相序检测控制电路的中相序检测装置的电路示意图。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

图1示出了本申请实施例提供的相序检测控制电路的示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

相序检测控制电路与传输交流电的三相母线100连接，三相母线100包括第一相线缆101、第二相线缆102、第三相线缆103，相序检测控制电路包括相序检测装置200和负载电源开关300。

相序检测装置200与三相母线100连接用于检测三相母线100上的交流电的相序；负载电源开关300包括开关触点302和线圈304，负载电源开关300的开关触点302串联在三相母线100和负载之间，负载电源开关300的线圈304与相序检测装置200的第一开关触点202和第二开关触点204串联连接在三相母线100的其中两相线缆(本实施例是第一相线缆101和第三相线缆103)之间，相序检测装置200在检测到相序为预设顺序(比如是顺序)时，控制第一开关触点202和第二开关触点204接通；相序检测装置200在检测到相序不是预设顺序(比如是逆序)时，控制第一开关触点202和第二开关触点204断开，强制闭锁给负载供电。此方案原理简单，制造成本低，能自动检测相序、断相保护及闭锁功能，当出现相序接错或者断相的不是预设顺序情况下，发出闭锁信号，达到强制闭锁功能，可靠的防止了操作人员的不规范造作及误操作，整个结构设计合理，联锁安全可靠。在应用到岸电控制箱时，能解决当岸电接入船电时，往往因为相序不对，导致船上电器设备不能正常运行，甚至烧毁的缺陷，有效保障供电系统的安全可靠运行及人生安全。

图2示出了本申请实施例提供的相序检测控制电路的示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

在一个可选的实施例中，相序检测控制电路还包括指示器件400，指示器件400的一端与相序检测装置200的输出触点206、208连接，指示器件400的另一端与第一相线缆101连接，相序检测装置200根据检测到的相序驱动指示器件400输出与检测到的相序关联的指示。指示器件400可以采用声光器件，比如指示灯、喇叭/蜂鸣器等。

图3示出了本申请实施例提供的相序检测控制电路的示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

在一个可选的实施例中，指示器件400包括第一指示灯402，第一指示灯402的一端与相序检测装置200的第一输出触点206连接，第一指示灯402的另一端与第一相线缆101连接，相序检测装置200在检测到相序为预设顺序时，控制第一输出触点206上电，点亮第一指示灯402提供三相母线100的相序符合预期的指示。

在一个可选的实施例中，指示器件400包括第二指示灯404，第二指示灯404的一端与相序检测装置200的第二输出触点208连接，第二指示灯404的另一端与第一相线缆101连接，相序检测装置200在检测到相序不是预设顺序时，控制第二输出触点208上电，点亮第二指示灯404提供三相母线100的相序不符合预期的指示，为有效保障供电系统的安全可靠运行及人生安全提供警示。

可以理解的是，上述的第一指示灯402，第二指示灯404可以仅设置其中一个，也可以同时设置。第一输出触点206、第二输出触点208的输出端是通过指示器件400连接到第一相线缆101的，那第一输出触点206、第二输出触点208的输入端可以是第二相线缆102或第三相线缆103。

图4示出了本申请实施例提供的相序检测控制电路的示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

在一个实施例中，相序检测装置200包括相序检测子电路210和开关驱动子电路220。相序检测子电路210与三相母线100连接，在检测到相序为预设顺序时输出驱动信号，反之则不输出驱动信号；开关驱动子电路220与三相母线100的其中两相线缆连接以获取电源，并在接收到驱动信号时，控制第一开关触点202和第二开关触点204接通，另外，还可以控制指示器件400输出与相序关联的指示；在未接收到驱动信号时，控制第一开关触点202和第二开关触点204断开，另外，也可以控制指示器件400输出与相序关联的指示。相序检测装置200可以从三相母线100直接获取电源，不需要提供独立的电源电路，降低成本。

可选地，相序检测子电路210包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1以及隔离驱动器件212，第一电阻R1的第一端、第二电阻R2的第一端、第三电阻R3的第一端分别连接第一相线缆101、第二相线缆102、第三相线缆103，第一电阻R1的第二端、第二电阻R2的第二端、第三电阻R3的第二端共接，第一电容C1连接在第一电阻R1的第二端和第二电阻R2的第一端之间，隔离驱动器件212的输入侧的两端分别于第一电阻R1的第二端和第二电阻R2的第二端连接，隔离驱动器件212的输出侧与开关驱动子电路220连接，隔离驱动器件212的输出侧用于输出驱动信号。由于第一电容C1的移相作用，当三相母线100按正相序接入时，隔离驱动器件212的输入侧将导通，且驱动隔离驱动器件212的输出侧输出驱动信号。比如，隔离驱动器件212的输入侧是发光器件，比如氖泡NB，隔离驱动器件212的输出侧是光敏电阻COS，氖泡NB发光时，使得光敏电阻COS的阻值下降，使得两端压降降低。相当于，将光敏电阻COS一端输入的电压以更高的值分到到另一端，比如可以两该另一端由低电平信号转换为高电平信号，以作为驱动信号。

可选地，开关驱动子电路220包括整流单元222、继电器线圈224及功率开关226。整流单元222的两个输入端与三相母线100的其中两相线缆(本实施例是第一相线缆101和第二线缆102)连接，整流单元222的正极输出端输出直流电；继电器线圈224的一端与整流单元222的正极输出端连接，继电器线圈224用于控制第一开关触点202或第二开关触点204接通或断开，且用于控制指示器件400上电或断电，即控制上第一输出触点206、第二输出触点208；功率开关226的控制端与相序检测子电路210的输出连接，具体是，功率开关226的控制端通过光敏电阻COS连接整流单元222的正极输出端；功率开关226的第一导通端与继电器线圈224另一端连接，功率开关226的第二导通端接公共电位。

本实施例中，开关驱动子电路220所包括的继电器包括继电器线圈224、第一开关触点202、第二开关触点204、第一输出触点206和第二输出触点208，其中，第一开关触点202、第二开关触点204构成一个常开触点，第一输出触点206为常开触点、第二输出触点208为常闭触点。功率开关226为晶体管，比如NPN三极管或N沟道场效应管。

如果此时接入的三相母线100的电压相序为正顺序，则氖泡NB发光，与氖泡NB封装在一起的光敏电阻COS受光照后呈现很低的阻抗，功率开关226便得到基极偏流而导通，继电器线圈224上电，第一开关触点202、第二开关触点204接通，负载电源开关300的线圈304通电，负载电源开关300的开关触点302此时接通，使得负载和三相母线100接通；同时，第一输出触点206闭合上电，第一指示灯402点亮。反之，如为逆相序，则氖泡NB不亮，继电器线圈224未得电，第一开关触点202、第二开关触点204断开，使得负载和三相母线100断开，防止在电源接入相序不正确的情况下，送电到负载侧，引发事故；同时第二输出触点208闭合上电，第二指示灯404点亮指示此时相序为逆相序。

可选地，整流单元222包括第二电容C2、第四电阻R4、第一二极管VD1、第二二极管VD2、稳压管DW和第三电容C3。

第二电容C2的一端连接三相母线100的其中一相线缆(本实施例是第一相线缆101)连接，另一端连接第一二极管VD1的负极、第二二极管VD2的正极，第四电阻R4与第二电容C2并联，第一二极管VD1的正极与三相母线100的另一相线缆连接，第二二极管VD2的负极作为整流单元222的输出，稳压管DW的正极连接第一二极管VD1的正极，稳压管DW的负极连接第二二极管VD2的负极，第三电容C3与稳压管DW并联。当按下启动按钮QA时，交流电经第二电容C2降压、第一二极管VD1和第二二极管VD2整流、稳压管DW稳压及第三电容C3滤波后得到比如12V直流电压，加在由隔离驱动器件212的输出侧、继电器线圈224、功率开关226组成的保护执行电路上。

请参阅图3，可选地，相序检测控制电路还包括串接在三相母线100的其中两相线缆上的第一相序转换开关510和第二相序转换开关520，第一相序转换开关510和第二相序转换开关520联动，用于切换三相母线100的相序。

可选地，第一相序转换开关510的第一输入端、第二输出端分别连接第二相线缆102、第三相线缆103，第一相序转换开关510的输出端连接第二相线缆101；第二相序转换开关520的第一输入端、第二输出端分别连接第二相线缆102、第三相线缆103，第二相序转换开关520的输出端连接第三相线缆103。

第一相序转换开关510和第二相序转换开关520是组合开关，有两个组合档位，第一个档位是B-S触点、C-T触点组合、第二个档位是C1-S触点、B1-T触点组合，当电源相序接错，通过旋转手柄带动凸轮结构动作，使触点重新接通组合来达到相序的正确配对，从而达到三相母线100与负载电源相序相同的目的。

可选地，相序检测控制电路还包括电源指示灯610，电源指示灯610串联在三相母线100的输入侧的其中两相线缆之间。可选地，相序检测控制电路还包括输入开关620，输入开关620的三个开关触点622分别串联在第一相线缆101的输入侧、第二相线缆102的输入侧、第三相线缆103的输入侧，输入开关620的线圈624串接在三相母线100的输入侧的其中两相线缆之间，输入开关620的线圈用于同时驱动输入开关620的三个开关触点622。当三相母线100的输入侧电源接入后，电源指示灯610点亮，表示三相母线100的输入侧电源正常，同时输入开关620的线圈624得电动作，输入开关620的三个开关触点622合闸，三相母线100导通。

本申请实施例的第二方面提供了一种岸电控制装置，包括岸电输入端口、船电接入端口以及如上的相序检测控制电路，岸电输入端口和船电接入端口之间连接有三相母线100。

岸电控制装置控制箱中的相序检测控制电路可以安装在一个壳体上，即相序检测控制电路的元件可以用一个壳体封装起来，这种壳体采用高防护等级的要求加工制作，此种安装方式易于检修维护，对元件起到防护作用。

上述的相序检测控制电路通过相序检测装置200可以检测所接入的三相电的相序，如果符合预期，相序检测装置200还能将负载接入三相母线100，如果不符合预期，则将负载与三相母线100端口，提高了相序检测的可靠性，同时不需要人工操作，系统简单；另外，还能在符合预期或不符合预期的情况下，利用指示器件400提供与相序关联的指示，能够可靠指示三相电的相序。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种相序检测控制电路，与传输交流电的三相母线连接，所述三相母线包括第一相线缆、第二相线缆、第三相线缆，其特征在于，所述相序检测控制电路包括：

相序检测装置，与所述三相母线连接，用于检测所述三相母线上的交流电的相序；

负载电源开关，包括开关触点和线圈，所述开关触点串联在所述三相母线和负载之间，所述线圈与所述相序检测装置的第一开关触点和第二开关触点串联连接在所述三相母线的其中两相线缆之间，所述相序检测装置在检测到所述相序为预设顺序时，控制所述第一开关触点和第二开关触点接通；所述相序检测装置在检测到所述相序不是预设顺序时，控制所述第一开关触点和第二开关触点断开。

2.如权利要求1所述的相序检测控制电路，其特征在于，所述相序检测装置包括：

相序检测子电路，与所述三相母线连接，在检测到所述相序为预设顺序时输出第一驱动信号；

开关驱动子电路，与所述三相母线的其中两相线缆连接以获取电源，并在接收到所述第一驱动信号时，控制所述第一开关触点和第二开关触点接通，在未接收到所述第一驱动信号时，控制所述第一开关触点和第二开关触点断开。

3.如权利要求2所述的相序检测控制电路，其特征在于，所述相序检测子电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容以及隔离驱动器件，所述第一电阻的第一端、所述第二电阻的第一端、所述第三电阻的第一端分别连接所述第一相线缆、所述第二相线缆、所述第三相线缆，所述第一电阻的第二端、所述第二电阻的第二端、所述第三电阻的第二端共接，所述第一电容连接在所述第一电阻的第二端和所述第二电阻的第一端之间，所述隔离驱动器件的输入侧的两端分别于所述第一电阻的第二端和所述第二电阻的第二端连接，所述隔离驱动器件的输出侧与所述开关驱动子电路连接，所述隔离驱动器件的输出侧用于输出所述第一驱动信号。

4.如权利要求3所述的相序检测控制电路，其特征在于，所述开关驱动子电路包括：

整流单元，两个输入端与所述三相母线的其中两相线缆连接，正极输出端输出直流电；

继电器线圈，一端与所述整流单元的正极输出端连接，所述继电器线圈用于控制所述第一开关触点或所述第二开关触点接通或断开；

功率开关，控制端与所述隔离驱动器件的输出侧连接，第一导通端与所述继电器线圈另一端连接，第二导通端接公共电位。

5.如权利要求1至4任一项所述的相序检测控制电路，其特征在于，还包括：

第一指示灯，一端与所述相序检测装置的第一输出触点连接，另一端与所述第一相线缆连接，所述相序检测装置在检测到所述相序为预设顺序时，控制所述第一输出触点上电以点亮所述第一指示灯。

6.如权利要求1至4任一项所述的相序检测控制电路，其特征在于，还包括：

第二指示灯，一端与所述相序检测装置的第二输出触点连接，另一端与所述第一相线缆连接，所述相序检测装置在检测到所述相序不是预设顺序时，控制所述第二输出触点上电以点亮所述第二指示灯。

7.如权利要求1至4任一项所述的相序检测控制电路，其特征在于，还包括串接在所述三相母线的其中两相线缆上的第一相序转换开关和第二相序转换开关，所述第一相序转换开关和所述第二相序转换开关联动，用于切换所述三相母线的相序。

8.如权利要求7所述的相序检测控制电路，其特征在于，所述第一相序转换开关的第一输入端、第二输出端分别连接所述第二相线缆、所述第三相线缆，所述第一相序转换开关的输出端连接所述第二相线缆；

所述第二相序转换开关的第一输入端、第二输出端分别连接所述第二相线缆、所述第三相线缆，所述第二相序转换开关的输出端连接所述第三相线缆。

9.如权利要求1至4任一项所述的相序检测控制电路，其特征在于，还包括：

电源指示灯，所述电源指示灯串联在所述三相母线的输入侧的其中两相线缆之间；

输入开关，所述输入开关的三个开关触点分别串联在所述第一相线缆的输入侧、所述第二相线缆的输入侧、所述第三相线缆的输入侧，所述输入开关的线圈串接在所述三相母线的输入侧的其中两相线缆之间，所述输入开关的线圈用于同时驱动所述输入开关的三个开关触点。

10.一种岸电控制装置，其特征在于，包括岸电输入端口、船电接入端口以及如权利要求1至9任一项所述的相序检测控制电路，所述岸电输入端口和所述船电接入端口之间连接有三相母线。

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