CN213875826U - 一种自检电路、残余电流检测装置及变流器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种自检电路、残余电流检测装置及变流器。其中，该自检电路包括：第一端子，用于输入检测电压；第二端子，连接参考地；第三端子，用于输入第一控制信号，以使自检电路进入第一导通状态，以检测残余电流检测装置的检测精度是否异常；第四端子，在维持第三端子输入第一控制信号的基础上，第四端子输入第二控制信号，以使自检电路进入第二导通状态，以检测残余电流检测装置的检测比例是否异常；其中，检测比例为残余电流检测值与被检测器件的实际残余电流值之间的比例关系。通过本实用新型，在残余电流检测装置正式使用之前，先进行自检，保证检测结果的准确，避免因残余电流检测装置无法准确精测残余电流，而影响变流器正常运行。

Description

一种自检电路、残余电流检测装置及变流器

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，具体而言，涉及一种自检电路、残余电流检测装置及变流器。

背景技术

在符合电气安全设计要求的光伏发电智能变流器中，必须具备残余电流检测装置。无论是板载且需要外部穿线型的残余电流检测装置，还是板载自带导线的残余电流检测装置，其自身并没有自检电路，需要增加外部电路实现自检。如外部配套电路中没有设置自检电路，在智能变流器上电工作时并不确定该残余电流检测装置的导通情况、检测精度、检测比例是否正常。当残余电流检测装置的检测精度或者检测比例异常时，导致检测结果不能反映变流器的实际残余电流情况，致使智能变流器上电运行时，出现残余电流实际偏小，却反复误保护，或者出现残余电流超标而变流器没有报出故障的情况。不论哪种情况出现，都会影响变流器正常运行，严重的情况甚至会危及人身安全，易出安全事故。

针对现有技术中的残余电流检测装置的检测精度或者检测比例异常，导致检测结果不能反映变流器的实际残余电流情况的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型实施例中提供一种自检电路、残余电流检测装置及变流器，以解决现有技术中残余电流检测装置的检测精度或者检测比例异常，导致检测结果不能反映变流器的实际残余电流情况的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种自检电路，该自检电路应用于残余电流检测装置中，该自检电路包括：

第一端子，用于输入检测电压；

第二端子，连接参考地；

第三端子，用于输入第一控制信号，以使所述自检电路进入第一导通状态，以检测残余电流检测装置的检测精度是否异常；

第四端子，在维持第三端子输入第一控制信号的基础上，第四端子输入第二控制信号，以使所述自检电路进入第二导通状态，以检测残余电流检测装置的检测比例是否异常；其中，所述检测比例为残余电流检测值与被检测器件的实际残余电流值之间的比例关系。

进一步地，所述自检电路包括：

第一检测支路，设置在所述第一端子和所述第二端子之间，用于在所述第一控制信号的控制下导通，使所述自检电路进入第一导通状态；

第二检测支路，与所述第一检测支路并联，所述第二检测支路用于在所述第一检测支路导通后，在所述第二控制信号的控制下导通，使所述自检电路进入第二导通状态。

进一步地，所述第一检测支路以及所述第二检测支路中至少包括一个电阻。

进一步地，所述第一检测支路或所述第二检测支路中的至少一个电阻为可变电阻。

进一步地，所述自检电路还包括：

第一开关，设置在所述第一检测支路和所述第二检测支路的连接点与所述第二端子之间，用于在所述第一控制信号的控制下导通，进而控制第一检测支路导通；

第二开关，设置在所述第二检测支路上，用于在所述第一开关导通的基础上，在所述第二控制信号的控制下导通，进而控制所述第二检测支路导通。

进一步地，所述自检电路还包括：

第三开关，设置在所述第一检测支路和所述第二检测支路的连接点与所述第一端子之间；

第五端子，用于输入第三控制信号，以使所述第三开关导通。

进一步地，所述自检电路还包括：

第一接线端子和第二接线端子，所述第一接线端子和所述第二接线端子设置在所述第一检测支路和所述第二检测支路的连接点与所述第一端子之间，所述第一接线端子用于连接残余电流检测装置的检测导线的第一端，所述第二接线端子用于连接所述检测导线的第二端。

进一步地，所述自检电路还包括：转换模块，用于对第三端子输入的第一控制信号进行转换，获得第一转换信号，所述第一转转换信号用于控制所述自检电路进入第一导通状态；

所述转换模块还用于对第四端子输入的第二控制信号进行转换，获得第二转换信号，所述第二转换信号用于控制所述自检电路进入第二导通状态。

本实用新型还提供一种残余电流检测装置，包括上述自检电路。

本实用新型还提供一种变流器，包括上述残余电流检测装置。

应用本实用新型的技术方案，自检电路通过第一端子输入检测电压；通过第二端子连接参考地，与第一端子形成电流回路；通过第三端子输入第一控制信号，以使所述自检电路进入第一导通状态，以检测是否产生残余电流以及确定残余电流的值是否异常；通过第四端子在第三端子维持输入第一控制信号的基础上，输入第二控制信号，以使自检电路进入第二导通状态，以检测残余电流检测装置的检测比例是否异常，能够在残余电流检测装置正式使用之前，先进行自检，保证检测结果的准确，避免因残余电流检测装置无法准确精测残余电流，而影响变流器正常运行。

附图说明

图1为根据本实用新型实施例的自检电路的结构图；

图2为根据本实用新型实施例的自检电路的结构图；

图3为根据本实用新型另一实施例的自检电路的结构图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本实用新型实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

应当理解，尽管在本实用新型实施例中可能采用术语第一、第二等来描述检测支路，但这些检测支路不应限于这些术语。这些术语仅用来将不同检测支路区分开。例如，在不脱离本实用新型实施例范围的情况下，第一检测支路也可以被称为第二检测支路，类似地，第二检测支路也可以被称为第一检测支路。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测 (陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者装置中还存在另外的相同要素。

下面结合附图详细说明本实用新型的可选实施例。

实施例1

本实施例提供一种自检电路，该自检电路应用于残余电流检测装置中，图1为根据本实用新型实施例的自检电路的结构图，如图1所示，该自检电路包括：第一端子1，用于输入检测电压，其中，检测电压由外部电源提供，或者由残余电流检测装置输出。第二端子2，连接参考地，以形成电流回路。

上述自检电路还包括第三端子3，用于输入第一控制信号，以使自检电路进入第一导通状态，以检测残余电流检测装置的检测精度是否异常。

如果残余电流检测装置的检测精度正常，还需要判断其检测比例是否准确，因此本实施例的自检电路还包括第四端子4，在维持第三端子3输入第一控制信号的基础上，第四端子4输入第二控制信号，以使所述自检电路进入第二导通状态，以检测残余电流检测装置的检测比例是否异常，其中，第一导通状态下和第二导通状态下，所述自检电路的总电阻值不同。如果检测精度和/或检测比例异常，则表明残余电流检测装置的检测结果异常，不能反映被检测器件中实际产生的残余电流情况。

在残余电流检测装置检测变流器的电流时，变流器位于一次侧，检测残余电流检测装置位于二次侧，如果一次侧的变流器中产生残余电流，会在二次侧的检测残余电流检测装置生成感应电流，该感应电流的值即为残余电流检测值，上述检测比例为残余电流检测装置检测获得的残余电流检测值与被检测器件中实际产生的残余电流值之间的比例关系。

例如，输入第一控制信号，使自检电路进入第一导通状态，此时自检电路的总电阻值为第一值，其输入电压为一定值，则根据欧姆定律可以获得第一导通状态下的残余电流计算值，将计算值与检测值进行比较，判断检测值与计算值是否一致。如果一致，则继续维持第一控制信号输入，并且触发第二控制信号输入，使自检电路进入第二导通状态，其总电阻值变化为第二值，其输入电压不变，可以根据欧姆定律可以获得第二导通状态下的残余电流计算值。计算第一导通状态下的残余电流检测值与第二导通状态下的残余电流检测值之间的第一比值，以及，第一导通状态下的残余电流计算值与第二导通状态下的残余电流计算值之间的第二比值，再判断上述第一比值与第二比值是否一致，以判断残余电流检测装置的检测比例是否异常。在本实施例中，一致是指相同，或者误差在预设范围内。

本实施例的自检电路，通过第一端子1输入检测电压；通过第二端子2连接参考地，与第一端子1形成电流回路；通过第三端子3输入第一控制信号，以使所述自检电路进入第一导通状态，以检测是否产生残余电流以及确定残余电流的值是否异常；通过第四端子4在第三端子3维持输入第一控制信号的基础上，输入第二控制信号，以使自检电路进入第二导通状态，以检测残余电流检测装置的检测比例是否异常，能够在残余电流检测装置正式使用之前，先进行自检，保证检测结果的准确，避免因残余电流检测装置无法准确精测残余电流，而影响变流器正常运行。

实施例2

本实施例提供另一种自检电路，图2为根据本实用新型实施例的自检电路的结构图，如图2所示，该自检电路包括：第一检测支路11，设置在第一端子1和第二端子2之间，在第一控制信号的控制下导通，使自检电路进入第一导通状态；第二检测支路12，与第一检测支路11 并联，第二检测支路12在第一检测支路11导通后，在第二控制信号的控制下导通，使自检电路进入第二导通状态。通过控制第一检测支路11和第二检测支路12的导通状态，能实现使自检电路的进入第一导通状态或者进入第二导通状态，进而使自检电路具有不同的总电阻值，进而能够检测出不同的残余电流值，以判断残留电流值是否异常，以及检测比例是否异常。其中第一检测支路11以及第二检测支路12 中至少包括一个电阻，以实现不同电阻值的切换。第一检测支路11或第二检测支路12中的至少一个电阻为可变电阻，以便于改变总电阻值，进行多次测量。在本实施例中，第一检测支路11包括第一电阻R1，第二检测支路12包括第二电阻R2，第二电阻R2为可变电阻。

为实现第一检测支路11和第二检测支路12的导通状态的控制，如图2所示上述自检电路包括：第一开关Q1，设置在第一检测支路11 和第二检测支路12的连接点与第二端子2之间，用于在第一控制信号的控制下导通，进而控制第一检测支路11导通；还包括第二开关Q2，设置在第二检测支路12上，用于在第一开关Q1导通的基础上，在第二控制信号的控制下导通，进而控制第二检测支路12也导通。通过第一开关Q1和第二开关Q2实现控制第一检测支路11单独导通，或者第一检测支路11和第二检测支路12同时导通，以实现控制不同电阻导通，进而控制自检电路的总电阻值切换。

目前的残余电流检测装置，一般包括两种类型，一种为穿线型残余电流检测装置，其内部需要穿过一根检测导线，检测时，从第一端子1输入检测电压，使该检测导线内部有电流通过，则在该检测导线周围会产生磁场，残余电流检测装置检测生成的感应电流，进而实现残余电流检测的目的；另一种为自带导线型板载残余电流检测装置，其内部自带检测导线，该检测导线的一端输入一定值的电压，另一端连接被测回路中的检测电压输入端子，在被测回路通电时，残余电流检测装置自带的检测导线中有电流通过，检测导线周围会产生磁场，残余电流检测装置检测生成的感应电流，进而实现检测残余电流的目的。

本实施例的自检电路可以应用于穿线型残余电流检测装置，在应用于自带导线型板载残余电流检测装置时，自检电路还包括：第三开关K，设置在第一检测支路11和第二检测支路12的连接点与第一端子1之间；第五端子，用于输入第三控制信号，以使第三开关K导通。通过第三开关K的关断或者导通，控制自检电路是否通电。

本实施例的自检电路既还可以应用于穿线型残余电流检测装置，在应用于穿线型残余电流检测装置时，自检电路还包括：第一接线端子J1-1和第二接线端子J1-2，第一接线端子J1-1和第二接线端子J1-2 设置在第一检测支路11和第二检测支路12的连接点与第一端子1之间，第一接线端子J1-1用于连接残余电流检测装置的检测导线的第一端，第二接线端子J1-2用于连接检测导线的第二端。

图3为根据本实用新型另一实施例的自检电路的结构图，在输入第一控制信号或者第二控制信号后，第一控制信号或者第二控制信号的电压值可能达不到第一开关Q1或者第二开关Q2的导通电压，致使第一开关Q1或者第二开关Q2不能顺利导通，针对以上问题，如图3 所示，该自检电路还包括：转换模块，用于对第三端子3输入的第一控制信号进行转换，获得第一转换信号，第一转转换信号用于控制自检电路进入第一导通状态；转换模块还用于对第四端子4输入的第二控制信号进行转换，获得第二转换信号，第二转换信号用于控制自检电路进入第二导通状态。具体地，如果第一控制信号或者第二控制信号的电压值过低，上述转换模块可以通过升压，使第一控制信号或者第二控制信号的电压值升高，可以保证在第一控制信号或者第二控制信号输入后，第一开关Q1或者第二开关Q2顺利导通。

实施例3

本实施例提供一种自检电路，如上文中提及的图2中所示，该自检电路包括：5个对外端子，分别为：第一端子1，用于输入外部检测电压VCC或者残余电流检测装置输出的检测电压Test_Out、第二端子2，用于连接参考地GND，第三端子3，用于输入第一控制信号S1、第四一脚4，用于输入第二控制信号S2，第五端子5用于输入第三控制信号S3。其中第一端子1功能复用：当选用穿线型板载残余电流检测装置时，第一端子1输入外部检测电压VCC，且通过自检电路中的第一接线端子J1_1和第二接线端子J1_2分别连接残余电流检测装置的检测导线的两端，依次触发第一控制信号S1和第二控制信号S2即可实现自检功能；当选用自带导线型板载残余电流检测装置时，第一端子1输入残余电流检测装置输出的检测电压Test_Out，依次触发第三控制信号S3、第一控制信号S1、第二控制信号S2实现自检功能。第一控制信号S1用于控制第一开关的导通和关断；第二控制信号S2用于控制第二开关的导通或关断；第三控制信号S3控制第三开关的导通和关断。通过已知的第一电阻R1和第二电阻R2的阻值已知，通过第一电阻R1和第二电阻R2来确定残余电流的计算值。

上述自检电路独立封装成模块，只需在变流器的控制主板上安装输出检测电压、接地电压、第一控制信号S1、第二控制信号S2、第三控制信号S3的端子即可实现插拔，根据实际应用需求配套安装该部件。该模块应用到智能变流器中，解决因残余电流检测装置功能异常引起的频繁误保护或者残余电流过大不保护的问题，杜绝安全事故。

实施例4

本实施例提供一种残余电流检测装置，包括上述自检电路，用于在正式使用前对残余电流检测装置进行检测，以保证残余电流检测装置的检测结果的准确性。

实施例5

本实施例提供一种变流器，包括上述残余电流检测装置，用于准确检测变流器的残余电流，以保证变流器安全稳定运行。

以上所描述的电路实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种自检电路，其特征在于，所述自检电路应用于残余电流检测装置中，所述自检电路包括：

第一端子，用于输入检测电压；

第二端子，连接参考地；

第三端子，用于输入第一控制信号，以使所述自检电路进入第一导通状态，以检测残余电流检测装置的检测精度是否异常；

第四端子，在维持第三端子输入第一控制信号的基础上，第四端子输入第二控制信号，以使所述自检电路进入第二导通状态，以检测残余电流检测装置的检测比例是否异常；其中，所述检测比例为残余电流检测装置检测获得的残余电流检测值与被检测器件中实际产生的残余电流值之间的比例关系。

2.根据权利要求1所述的自检电路，其特征在于，所述自检电路包括：

第一检测支路，设置在所述第一端子和所述第二端子之间，用于在所述第一控制信号的控制下导通，使所述自检电路进入第一导通状态；

第二检测支路，与所述第一检测支路并联，所述第二检测支路用于在所述第一检测支路导通后，在所述第二控制信号的控制下导通，使所述自检电路进入第二导通状态。

3.根据权利要求2所述的自检电路，其特征在于，所述第一检测支路以及所述第二检测支路中至少包括一个电阻。

4.根据权利要求3所述的自检电路，其特征在于，所述第一检测支路或所述第二检测支路中的至少一个电阻为可变电阻。

5.根据权利要求2所述的自检电路，其特征在于，所述自检电路还包括：

第一开关，设置在所述第一检测支路和所述第二检测支路的连接点与所述第二端子之间，用于在所述第一控制信号的控制下导通，进而控制第一检测支路导通；

第二开关，设置在所述第二检测支路上，用于在所述第一开关导通的基础上，在所述第二控制信号的控制下导通，进而控制所述第二检测支路导通。

6.根据权利要求2所述的自检电路，其特征在于，所述自检电路还包括：

第三开关，设置在所述第一检测支路和所述第二检测支路的连接点与所述第一端子之间；

第五端子，用于输入第三控制信号，以使所述第三开关导通。

7.根据权利要求2所述的自检电路，其特征在于，所述自检电路还包括：

第一接线端子和第二接线端子，所述第一接线端子和所述第二接线端子设置在所述第一检测支路和所述第二检测支路的连接点与所述第一端子之间，所述第一接线端子用于连接所述残余电流检测装置的检测导线的第一端，所述第二接线端子用于连接所述检测导线的第二端。

8.根据权利要求1所述的自检电路，其特征在于，所述自检电路还包括：

转换模块，用于对第三端子输入的第一控制信号进行转换，获得第一转换信号，所述第一转转换信号用于控制所述自检电路进入第一导通状态；

所述转换模块还用于对第四端子输入的第二控制信号进行转换，获得第二转换信号，所述第二转换信号用于控制所述自检电路进入第二导通状态。

9.一种残余电流检测装置，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所述的自检电路。

10.一种变流器，其特征在于，包括权利要求9所述的残余电流检测装置。

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