CN216051884U - 零线检测电路及电能表 - Google Patents

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宋慧娜
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Abstract

本实用新型公开了一种零线检测电路及电能表,该零线检测电路包括:采样电路、负载电路和第一控制电路,所述采样电路的第一输入端与A相线连接,所述采样电路的第二输入端与B相线连接,所述采样电路的第三输入端与C相线连接,所述采样电路的输出端与所述第一控制电路连接,所述负载电路的第一端与A相线、B相线或C相线连接,所述负载电路的第二端与零线连接;所述采样电路,用于分别对A相线、B相线和C相线的电压信号进行采样,并将采样结果传输至所述第一控制电路;所述第一控制电路,用于根据所述采样结果对零线是否出现故障进行检测。本实用新型在不增加传感器电路等硬件成本的基础上提高了零线故障的检测效率。

Description

零线检测电路及电能表
技术领域
本实用新型涉及电路电子领域,尤其涉及一种零线检测电路及电能表。
背景技术
众所周知,我国主要采用三相四线制的电流输送模式,通常情况下在A/B/C三相电流之外还会外接一条接地零线,这条接地电线的意义就是为了避免三相电流出现某一相短路时或者三相电流无法达到平衡时电流也可以通过零线回流到大地,避免三相不平衡情况,给人身财产安全带来巨大威胁。
三相智能电表的零线发生故障或掉落后会造成安全隐患,对人们正常生活秩序和工作便利带来十分严重的影响,所以三相智能电表需要时刻注意维护零线的正常工作和运行。
目前,三相智能电表的零线是否出现脱落、连接异常或人为拔掉等状况,主要是通过人工到电表安装现场,用专用测试设备检测零线电流,但这种检测方式效率低下,人工成本大。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种零线检测电路及电能表,旨在解决人工检测三相电表的零线是否出现故障的方式效率低的问题。
为了实现上述目的,本实用新型提供一种零线检测电路,包括:采样电路、负载电路和第一控制电路,所述采样电路的第一输入端与A相线连接,所述采样电路的第二输入端与B相线连接,所述采样电路的第三输入端与C相线连接,所述采样电路的输出端与所述第一控制电路连接,所述负载电路的第一端与A相线、B相线或C相线连接,所述负载电路的第二端与零线连接;
所述采样电路,用于分别对A相线、B相线和C相线的电压信号进行采样,并将采样结果传输至所述第一控制电路;
所述第一控制电路,用于根据所述采样结果对零线是否出现故障进行检测。
可选地,所述负载电路包括G3-PLC通信单元和第二控制电路,所述G3-PLC通信单元的第一端与A相线连接,所述G3-PLC通信单元的第二端与零线连接,所述G3-PLC通信单元的第三端与所述第二控制电路连接。
可选地,所述G3-PLC通信单元包括耦合模块、滤波模块和G3-PLC通信模块,所述耦合模块的第一端与A相线连接,所述耦合模块的第二端与所述G3-PLC通信模块连接,所述滤波模块的第一端与A相线连接,所述滤波模块的第二端与零线连接。
可选地,所述滤波模块包括第一电容,所述第一电容的第一端为与A相线连接的所述滤波模块的第一端,所述第一电容的第二端为分别与零线连接的所述滤波模块的第二端;
所述耦合模块包括第二电容,所述第二电容的第一端与所述第一电容的第一端连接,所述第二电容的第二端为所述耦合模块的第二端。
可选地,所述G3-PLC通信单元还包括过压保护模块,所述过压保护模块设置在所述耦合模块的第二端与零线之间。
可选地,所述零线检测电路还包括电源转换电路,所述电源转换电路的第一输入端与A相线连接,所述电源转换电路的第二输入端与B相线连接,所述电源转换电路的第三输入端与C相线连接,所述电源转换电路的第四输入端与零线连接,所述电源转换电路的输出端与所述第一控制电路连接。
可选地,所述电源转换电路包括整形电路和储能滤波电路,所述整形电路的第一输入端与A相线连接,所述整形电路的第二输入端与B相线连接,所述整形电路的第三输入端与C相线连接,所述整形电路的第四输入端与零线连接,所述整形电路的输出端与所述储能滤波电路的输入端连接,所述储能滤波电路的输出端为所述电源转换电路的输出端。
可选地,所述电源转换电路还包括限流单元,所述限流单元的输入端分别与A相线、B相线、C相线和零线连接,所述限流单元的输出端分别与所述整形电路的第一输入端、第二输入端、第三输入端和第四输入端连接。
可选地,所述电源转换电路还包括防雷击单元,所述防雷击单元的一端与A相线、B相线和C相线连接,所述防雷击单元的另一端与零线连接。
此外,为实现上述目的,本实用新型还提供一种电能表,包括零线检测电路,所述零线检测电路用于对所述电能表的零线是否出现故障进行检测,所述零线检测电路被配置为如上所述的零线检测电路。
本实用新型通过将负载电路的一端设置为与A相线、B相线或C相线连接,负载电路的第二端与零线连接,当电能表发生掉零线故障时,由于负载电路耦合在电能表的A相线、B相线或C相线上,与电能表连接的一相将具有负载,从而发生三相负载不平衡现象,此时,第一控制电路通过对所述A相线、B相线和C相线上的电压信号进行接收和计算,从而可以判断出零线是否出现故障。从而使电能表端实现智能检测零线故障,由此省去了人工到电能表安装现场确认的过程,节省了人力成本,提高了检测效率;进一步地,通过电能表的G3-PLC通讯模块还可以将零线故障情况发送至远程的管理端,提升故障发现的及时性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本实用新型零线检测电路一实施例的模块示意图;
图2为本实用新型零线检测电路零线故障前后相电压变化示意图;
图3为本实用新型零线检测电路另一实施例的模块示意图;
图4为图3实施例的电路结构示意图;
图5为本实用新型零线检测电路的工作流程示意图。
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
附图标号说明:
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
需要说明,本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本实用新型要求的保护范围之内。
目前,检测三相电能表的零线是否出现脱落,是否存在连接异常或人为拔掉,主要有两种方法,一种是通过人工到电能表安装现场,用专用测试设备检测零线电流;另一种方法为在智能电能表内部增加零线电流检测传感器和相应的检测电路来识别零线电流。但是,这两种检测方法都有各自的缺点:第一种检测方法,电能表不能自动感知识别需要人工干预,存在对故障发现时间上的滞后性,且效率低下,达不到及时发现故障及时处理故障的要求。第二种检测方法,能实现电能表自动识别故障,但需要在智能电能表内部增加零线电流检测传感器和相应的检测电路,增加了电能表的成本。
基于上述现象,本实用新型提供一种零线检测电路及电能表,在不增加传感器等电路的基础上实现对电能表的零线是否出现故障进行检测。
参照图1,本实用新型提供一种零线检测电路,在一实施例中,该零线检测电路包括:
采样电路10、采样电路10、负载电路20和第一控制电路30,所述采样电路10的第一输入端与A相线连接,所述采样电路10的第二输入端与B相线连接,所述采样电路10的第三输入端与C相线连接,所述采样电路10的输出端与所述第一控制电路30连接,所述负载电路20的第一端与A相线、B相线或C相线连接,所述负载电路20的第二端与零线连接;
所述采样电路10,用于分别对A相线、B相线和C相线的电压信号进行采样,并将采样结果传输至所述第一控制电路30;
所述第一控制电路30,用于根据所述采样结果对零线是否出现故障进行检测。
上述零线检测电路可以设置在各种需要对三相线路中零线故障进行检测的电路中,第一控制电路30和采样电路10可以根据实际需要进行设置,如包括微控制单元MCU及其外围电路,具体实现时,也可以包括计量芯片和MCU等需要的外围电路;采样电路10可以是电阻采样电路,如多个串联的电阻组成的采样电路,或者其它具有等效的电路,或者其它具有等效的电路。
可以理解的,参照图2,以负载电路20与A相线连接为例,在正常情况下,三相四线制电源中性点“O”,与三相电能表的中性点0之间没有电位差,若三相电能表零线中断后,电能表的三相负载实际形成了中点不接零线的星形接法(Y),这时就会出现不对称星形接法的中性点0偏移现象,即三相负载的线电压相等,但相电压不相等。三相负载差别越大,0的偏移越大,相电压差别也越大,负载大的相电压小,而负载小的相电压大。
参见下表,零线中断实验中各分相相电压参数如下:
样表1 样表2 样表3 样表4 样表5
A相电压(V) 18.2 13.2 9.8 17.3 17.7
B相电压(V) 402.4 295.4 400.1 401.9 402.3
C相电压(V) 385.1 284.2 390.5 385.2 385.6
电压不平衡率 95.274% 95.5315% 97.5506% 95.6955% 95.6003%
负载电路加载在A相上,A相上负载较其他两相大,所以当发生掉零线时会发生相电压UA电压变低,相电压UB、相电压UC电压变高。
本实施例中,通过将负载电路20的一端设置为A相线、B相线或C相线连接,负载电路20的第二端与零线连接,当电能表发生掉零线故障时,由于负载电路耦合在电能表的A相线、B相线或C相线上,与电能表连接的一相将具有负载,从而发生三相负载不平衡现象,此时,第一控制电路30通过对所述A相线、B相线和C相线上的电压信号进行接收和计算,从而可以检测出零线是否出现故障。从而使电能表端实现智能检测零线故障,由此省去了人工到电能表安装现场确认的过程,节省了人力成本,提高了检测效率;进一步地,还可以通过电能表的通讯模块将电能表中零线故障事件存储记录情况发送至远程的管理端,提升故障发现和管理的及时性。
进一步地,参见图3,负载电路20包括G3-PLC通信单元21和第二控制电路22,所述G3-PLC通信单元21的第一端与A相线连接,所述G3-PLC通信单元21的第二端与零线连接,所述G3-PLC通信单元21的第三端与所述第二控制电路22连接。
G3-PLC是一种新电力线通信(Power Line Communications,PLC)规范,使用可靠、安全和高效的正交频分复用通信技术,通过电力线向智能电网传输数字信息。能对输电网络、能源管理、EV充电、照明控制以及其他智能电网应用中的智能电表进行管理、控制和监测。目前因具有覆盖范围广、无需专门布线、传输速度快、可靠安全、远距离通信等特点,正成为一种非常有吸引力的通信方式。
可以理解的,G3-PLC通信单元21可以与A相线、B相线或C相线连接,优选的,G3-PLC通信单元21耦接在A相线与零线连之间。G3-PLC通信单元21在此处有两个作用,第一个是负载的作用,第二个是用于电能表与远程通信的通信作用。
需要说明的是,第二控制电路22用于对G3-PLC通信单元21进行控制,以及对G3-PLC通信单元21的收发的数据进行存储,第二控制电路22和第一控制电路30可以相互连接,从而进行交互;第二控制电路22可以为微控制单元MCU或等效电路。
通过对G3-PLC通信单元21的设置,实现了电能表与远程管理端的通信,当零线出现故障时,电能表智能检测出零线故障,同时通过G3-PLC通信单元21由于零线脱落将导致G3-PLC通信中断,管理端通过感知G3-PLC通信异常提示电表故障,使管理端可以及时发现问题及时排查问题,从根本上达到及时发现故障及时处理故障的要求。
进一步地,参见图4,所述G3-PLC通信单元21包括耦合模块210、滤波模块211和G3-PLC通信模块212,所述耦合模块210的第一端与A相线连接,所述耦合模块210的第二端与所述G3-PLC通信模块212连接,所述滤波模块211的第一端与A相线连接,所述滤波模块211的第二端与零线连接。
可以理解的,所述G3-PLC通信单元21包括耦合模块210、滤波模块211和G3-PLC通信模块212的结构可以根据实际需要进行设置,例如上述滤波模块211可以包括第一电容C1,所述第一电容C1的第一端为与A相线连接的所述滤波模块211的第一端,所述第一电容C1的第二端为分别与零线和地线连接的所述滤波模块211的第二端,上述耦合模块210可以包括第二电容C2,所述第二电容C2的第一端与所述第一电容C1的第一端连接,所述第二电容C2的第二端为所述耦合模块210的输出端;上述G3-PLC通信模块212可以包括G3-TXD数据发送部分和G3-RXD数据接收部分,G3-TXD数据发送部分和G3-RXD数据接收部分分别与耦合模块210的输出端和第二控制电路22连接。
通过对G3-PLC通信模块212的设置,使电能表与远程管理端的通信交互更及时,从而使远程管理端及时获知电能表的零线是否出现故障以及故障是否排除,通过滤波模块211的设置使得传输至G3-PLC通信模块的数据更加准确和稳定。
进一步地,所述G3-PLC通信单元21还包括过压保护模块213,所述过压保护模块213设置在所述耦合模块210的第二端与零线之间。
所述过压保护模块213用于当所述A相线与零线之间受到瞬态高能量冲击时,对G3-PLC通信模块212进行保护,可以根据实际需要进行设置,例如上述过压保护模块213可以包括瞬态二极管TVS,瞬态二极管TVS的一端与所述第二电容C2的第二端连接,所述瞬态二极管TVS的另一端分别接零线和地,或者也可以是其它具有过电压保护作用的等效电路。
进一步地,再次参见图3,所述零线检测电路还包括电源转换电路40,所述电源转换电路40的第一输入端与A相线连接,所述电源转换电路40的第二输入端与B相线连接,所述电源转换电路40的第三输入端与C相线连接,所述电源转换电路40的第四输入端与零线连接,所述电源转换电路40的输出端与所述第一控制电路连接。
本实施例中,通过设置电源转换电路40,可以使三相电源转换为直流电源,为电能表中的控制器等需要直流电源的电路供电。
进一步地,再次参见图4,所述电源转换电路40包括整形电路401和储能滤波电路402,所述整形电路401的第一输入端与A相线连接,所述整形电路401的第二输入端与B相线连接,所述整形电路401的第三输入端与C相线连接,所述整形电路401的第四输入端与零线连接,所述整形电路401的输出端与所述储能滤波电路402的输入端连接,所述储能滤波电路402的输出端为所述电源转换电路40的输出端。
具体的,整形电路401可以包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6、第七二极管D7、第八二极管D8、第三电容C3和电感L;
所述第一二极管D1的阳极和所述第二二极管D2的阴极分别与A相线连接,所述第三二极管D3的阳极和所述第四二极管D4的阴极分别与B相线连接,所述第五二极管D5的阳极和所述第六二极管D6的阴极分别与C相线连接,所述第七二极管D7的阳极和所述第八二极管D8的阴极分别与零线连接,所述第一二极管D1的阴极、第三二极管D3的阴极、第五二极管D5的阴极和第七二极管D7的阴极分别与所述第电感L的第一输入端连接,所述第二二极管D2的阳极、第四二极管D4的阳极、第六二极管D6的阳极和第八二极管D8的阳极极分别与所述电感L的第二输入端连接,所述电感L的输出端为所述整形电路401的输出端;所述第三电容C3的一端与所述电感L的第一输入端连接,所述第三电容C3的另一端与所述电感L的第二输入端连接。
所述电感L可以为抑制共模干扰的的共模电感,储能滤波电路402可以根据实际电路进行设置。通过整形电路401和储能滤波电路402对A相线、B相线、C相线和零线的整流滤波处理后,传输至后端开关电源的信号更准确。
进一步地,上述电源转换电路40还包括限流单元403,所述限流单元403的输入端分别与A相线、B相线、C相线和零线连接,所述限流单元403的输出端分别与所述整形电路401的第一输入端、第二输入端、第三输入端和第四输入端连接。
具体的,限流单元403可以包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4;第一电阻R1的一端与A相线连接,第一电阻R1的另一端与第一二极管D1的阳极和第二二极管D2的阴极的公共端连接,第二电阻R2的一端与B相线连接,第二电阻R2的另一端与第三二极管D3的阳极和第四二极管D4的阴极的公共端连接,第三电阻R3的一端与C相线连接,第三电阻R3的另一端与第五二极管D5的阳极和第六二极管D6的阴极的公共端连接,第四电阻R4的一端与零线连接,第四电阻R4的另一端与第七二极管D7的阳极和第八二极管D8的阴极的公共端连接。需要说明的,所述第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4可以是单个电阻,也可以是由多个电阻串联而成,起到限流的作用。
进一步地,上述电源转换电路40还包括防雷击单元404,所述防雷击单元404的一端与A相线、B相线和C相线连接,所述防雷击单元404的另一端与零线连接。
具体的,防雷击单元404可以包括第一压敏电阻RV1、第二压敏电阻RV2和第三压敏电阻RV3;第一压敏电阻RV1的一端与A相线连接,第二压敏电阻RV2的一端与B相线连接,第三压敏电阻RV3的一端与C相线连接,第一压敏电阻RV1、第二压敏电阻RV2和第三压敏电阻RV3的另一端与零线连接。避免因雷击等情况发生时,线路中感应的电流浪涌引起电能表电路损毁。
综上所述,基于上述硬件结构,由于G3-PLC通信模块耦合在电能表的A相线上,当电能表发生掉零线故障时,A相具有负载,从而发生三相负载不平衡现象,此时,第一控制电路30接收到经过采样电路10处理后A相线、B相线和C相线上的电压信号,通过预设的计算公式和判断条件,从而判断出零线是否出现故障,实现自动智能对零线故障进行检测,节省人力成本,提高检测效率;由于零线脱落将导致G3-PLC通信中断,继而远程管理端可以通过感知G3-PLC通信异常提示电表故障,零线故障排除后,第一控制电路30检测到故障已经排除,G3-PLC通信将恢复正常这时可以发送故障排除信号至远程管理端,从而满足及时发现故障及时处理故障的要求。
具体的,参见图5,基于上述电路结构,该零线检测电路的工作过程包括:
步骤S10,采样A相线、B相线和C相线的电压信号,得到A相电压信号、B相电压信号和C相电压信号;
步骤S20,监测所述A相电压信号、B相电压信号和C相电压信号是否满足预设零线故障条件,以实现对零线是否出现故障的检测。
A相电压信号、B相电压信号和C相电压信号中包含各相电压值和相角等信息,预设零线故障条件为根据零线故障实验和经验总结得出的各相电压信号符合的条件。
具体的,可以在零线检测电路的第一控制电路30中设置零线故障标志位,设备上电初始化时,零线故障标志位清零,采样电路10以预设采样周期对A相线、B相线和C相线的电压信号进行采样,预设采样周期可以根据实际需要进行设定,如1秒为一个周期,通过对采样得到的A相电压信号、B相电压信号和C相电压信号进行监测,如果满足预设零线故障条件,则可以判断零线出现故障,此时可以将零线故障标志位置位,并记录该故障,进而远程管理端还可以通过G3-PLC的通信异常感知电表异常,从而使远程管理端及时发现故障,以及时排查故障。当故障排除后,再次采样得到的A相电压信号、B相电压信号和C相电压信号将不再满足预设零线故障条件,则可以判断零线故障已经排除,此时可以将零线故障标志位清零,并通过G3-PLC通信模块将该故障已排除状态发送至远程管理端,从而使远程管理端进行相应的记录。
本实施例中,通过对A相线、B相线、C相线和零线的电压信号进行采样和监测,从而检测出零线是否出现故障,实现了自动智能对零线故障进行检测,节省人力成本,提高了检测效率;继而远程管理端可以通过G3-PLC的通信异常感知电表异常,从而满足了及时发现故障及时处理故障的要求。
进一步地,所述监测所述A相电压信号、B相电压信号和C相电压信号是否满足预设零线故障条件,以实现对零线是否出现故障的检测的步骤包括:
步骤a,通过所述A相电压信号、B相电压信号和C相电压信号得到A相电压值、B相电压值和C相电压值;
步骤b,若所述A相电压值Ua为零时,额定电压值Un大于B相电压值Ub大于B相预设电压或额定电压值Un大于C相电压值Uc大于C相预设电压,则检测结果为零线出现故障。
通过对采样信号进行分析得到A相电压值Ua、B相电压值Ub、C相电压值Uc,其中,B相预设电压和C相预设电压根据实际情况进行设置。参见下表,零线中断实验中,当零线中断且A相电压中断时各分相相电压参数如下:
样表1 样表2 样表3 样表4 样表5
A相电压(V) 0 0 0 0 0
B相电压(V) 206 151.1 215 206 206
C相电压(V) 228.9 168.5 231.4 228.9 228.8
电压不平衡率 100% 100% 100% 100% 100%
根据实验数据以及经验,B相预设电压和C相预设电压可以分别设定为5V,额定电压Un一般为市电标准电压,额定电压的具体值会在电表上有相应标注,则预设零线故障条件可以表示为:(Ua==0)&&(5V<Ub<Un||5V<Uc<Un)。
进一步地,监测所述A相电压信号、B相电压信号和C相电压信号是否满足预设零线故障条件,以实现对零线是否出现故障的检测的步骤包括:
步骤c,通过所述A相电压信号、B相电压信号和C相电压信号获取A相电压值Ua、B相电压值Ub、C相电压值Uc、B相电压与C相电压之间的第一夹角和C相电压信号与A相电压信号之间的第二夹角
步骤d,通过对所述A相电压值Ua、B相电压值Ub、C相电压值Uc进行计算,得到所述B相电压值Ub与额定电压值Un之间的第一比例,所述C相线电压值Uc与额定电压值Un之间的第二比例,所述A相线电压值Ua与额定电压值Un之间的第三比例和电压不平率;
步骤e,若所述A相电压值Ua大于第一预设电压,所述B相电压值Ub大于第二预设电压,所述C相电压值Uc大于第三预设电压,所述第一夹角小于第一预设角度,所述电压不平率符合预设百分比区间,所述第一比例大于第一预设比例且所述第二比例大于第二预设比例且所述第三比例小于第三预设比例,则检测结果为零线出现故障;
或所述A相电压值Ua大于第一预设电压且所述B相电压值Ub大于第二预设电压且所述C相电压值Uc大于第三预设电压且所述第二夹角大于第二预设角度且所述电压不平率符合预设百分比区间且所述第一比例大于第一预设比例且所述第二比例大于第二预设比例且所述第三比例小于第三预设比例,则检测结果为零线出现故障。
所述第一夹角为B相电压与C相电压之间的夹角所述第二夹角为C相电压信号与A相电压信号之间的夹角所述第一比例为B相电压值与额定电压值之比,即Ub/Un;第二比例为C相线电压值与额定电压值之比Uc/Un;第三比例为A相线电压值与额定电压值之比Ua/Un;电压不平衡率=(最大电压-最小电压)/最大电压*100%;
优选的,第一预设电压、第二预设电压和第三预设电压可以设置为5V,第一预设角度预设为110°,第二预设角度预设为250°;预设百分比区间预设为(95%,100%),第一预设比例为1.2,第二预设比例为1.2,第三预设比例为0.1,则本实施例中,预设零线故障条件可以表示为:
1)、Ua>5V&&Ub>5V&&Uc>5V;
2)、
3)、(100%>电压不平率>95%)&&(Ub>120%Un)&&(Uc>120%Un)&&(10%Un>Ua>0)。
通过对采样电压是否满足零件故障条件的判断,可以将零线中断、零线中断且A相电压中断、零线中断且B相电压中断、零线中断且C相电压中断、零线中断且三相上负载5A电流等各种状况下的零线故障有效检测出来,大大增加了检测准确度。
本实用新型还提供一种电能表,该电能表包括零线检测电路,该零线检测电路用于对所述电能表的零线是否出现故障进行检测,该零线检测电路的结构可参照上述实施例,在此不再赘述。理所应当地,由于本实施例的电能表采用了上述零线检测电路的技术方案,因此该电能表具有上述零线检测电路所有的有益效果。
以上仅为本实用新型的优选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种零线检测电路,其特征在于,包括:采样电路、负载电路和第一控制电路,所述采样电路的第一输入端与A相线连接,所述采样电路的第二输入端与B相线连接,所述采样电路的第三输入端与C相线连接,所述采样电路的输出端与所述第一控制电路连接,所述负载电路的第一端与A相线、B相线或C相线连接,所述负载电路的第二端与零线连接;
所述采样电路,用于分别对A相线、B相线和C相线的电压信号进行采样,并将采样结果传输至所述第一控制电路;
所述第一控制电路,用于根据所述采样结果对零线是否出现故障进行检测。
2.如权利要求1所述的零线检测电路,其特征在于,所述负载电路包括G3-PLC通信单元和第二控制电路,所述G3-PLC通信单元的第一端与A相线连接,所述G3-PLC通信单元的第二端与零线连接,所述G3-PLC通信单元的第三端与所述第二控制电路连接。
3.如权利要求2所述的零线检测电路,其特征在于,所述G3-PLC通信单元包括耦合模块、滤波模块和G3-PLC通信模块,所述耦合模块的第一端与A相线连接,所述耦合模块的第二端与所述G3-PLC通信模块连接,所述滤波模块的第一端与A相线连接,所述滤波模块的第二端与零线连接。
4.如权利要求3所述的零线检测电路,其特征在于,所述滤波模块包括第一电容,所述第一电容的第一端为与A相线连接的所述滤波模块的第一端,所述第一电容的第二端为分别与零线连接的所述滤波模块的第二端;
所述耦合模块包括第二电容,所述第二电容的第一端与所述第一电容的第一端连接,所述第二电容的第二端为所述耦合模块的第二端。
5.如权利要求3所述的零线检测电路,其特征在于,所述G3-PLC通信单元还包括过压保护模块,所述过压保护模块设置在所述耦合模块的第二端与零线之间。
6.如权利要求1所述的零线检测电路,其特征在于,所述零线检测电路还包括电源转换电路,所述电源转换电路的第一输入端与A相线连接,所述电源转换电路的第二输入端与B相线连接,所述电源转换电路的第三输入端与C相线连接,所述电源转换电路的第四输入端与零线连接,所述电源转换电路的输出端与所述第一控制电路连接。
7.如权利要求6所述的零线检测电路,其特征在于,所述电源转换电路包括整形电路和储能滤波电路,所述整形电路的第一输入端与A相线连接,所述整形电路的第二输入端与B相线连接,所述整形电路的第三输入端与C相线连接,所述整形电路的第四输入端与零线连接,所述整形电路的输出端与所述储能滤波电路的输入端连接,所述储能滤波电路的输出端为所述电源转换电路的输出端。
8.如权利要求7所述的零线检测电路,其特征在于,所述电源转换电路还包括限流单元,所述限流单元的输入端分别与A相线、B相线、C相线和零线连接,所述限流单元的输出端分别与所述整形电路的第一输入端、第二输入端、第三输入端和第四输入端连接。
9.如权利要求6所述的零线检测电路,其特征在于,所述电源转换电路还包括防雷击单元,所述防雷击单元的一端与A相线、B相线和C相线连接,所述防雷击单元的另一端与零线连接。
10.一种电能表,其特征在于,包括零线检测电路,所述零线检测电路用于对所述电能表的零线是否出现故障进行检测,所述零线检测电路被配置为如权利要求1-9中任一项所述的零线检测电路。
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