专利名称：工频相序检测仪及继电器的制作方法
技术领域：
工频相序检测仪及继电器
技术领域：
本实用新型属于电力工程检测仪器技术领域，涉及一种对低压(630V以下)的工 频(50Hz)三相电源线路进行相序测量和监控，采用相序检测仪用于测量、采用相序信号灯 用于现场在线显示、以及采用相序继电器用于电气控制的工频相序检测仪及继电器。
背景技术：
在三相正弦波交流电路中，A、 B、 C三相电动势达到正的最大值之先后次序叫做相 序，正确的相序是A-B-C，如果不知道相序而进行电源连接，有大多数的机会得到逆相序的 (错相)的结果。在现代电网电能应用中，几乎所有的三相电磁装置设备，例如电动机、发电 机、变压器、变流器等设备，都要求正确相序工作，如果错相运转会使设备工作失败甚至造 成事故。故在在设备投运前必须预先检测电源相序的正确(简称核相)。但现有的相序检 测技术实际操作却相当复杂，或者效果不理想。 目前市面上也有不少的相序检测装置，主要有转盘式(三相旋转电动机，代表型 号YF-80)、数字逻辑IC运算式(代表型号9040)、可控硅相位触发导通式等。现有技术装 置有如下的不足之处(1)结构复杂，造成可靠性低，误差大，如数字运算式内含数百个元 件，如转盘式内含马达等复杂的机电结构；(2)现有装置体积大，操作步骤繁杂，未能实现 在线测量，例如转盘式仪器需要5个操作步骤，才能完成检测，数字运算式操作则更复杂， 这在现场使用是相当不便的；(3)现有装置检测性能差，例如转盘式的测量电压范围小，在 100-480V之内，插入损耗大，不能测量内阻稍高的电源。但数字运算式虽然可测50Hz以上 的较高频率，但操作复杂而不可能现场使用；(4)现有装置制作成本高，例如转盘式售价在 百元以上，数字运算式在2千元以上。

实用新型内容
为了克服现有技术的上述缺点，本实用新型提供一种具有测量性能好、可靠性高、 易用性强优点的工频相序检测仪及继电器。 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种工频相序检测仪及继电 器，电路中对称的工频三相电源电路a相电路、b相电路和c相电路，Ua、 Ub、 Uc是其相应 的检测端子，在b相电路中串联有电阻Rb和电容器Cb，在c相电路中串联有电阻Rd和电阻 R。2，在b相电路中的电阻Rb与电容器Cb之间的M点作为在设备运行之前用来检测相序的一 个检测输出端点，在b相电路中的电阻Rb与电容器Cb之间的N点作为在设备运行之前用来 检测相序的另一个检测输出端点。 在M点与N点之间串联有安装在配电装置上的相序信号灯电路，相序信号灯电路 中的相序信号灯采用高亮度发光二极管LED。 所述相序信号灯电路通过光耦控制电路联接有继电器，该继电器内部装有工作电 源，光耦控制电路与继电器内部电路相联，继电器所发出报警信号和控制信号与被保护装 置的电路相联。[0008] 本实用新型的有益效果是利用电容移相原理，简明正确，无测量数据误差；无源 式结构，电源元件与检测元件功能合一，可靠性非常高，免维修；检测仪器的体积小，操作灵 巧，只需一个操作步骤就可完成检测；测量电压在20-600V广的范围，插入损耗小，可以测 量高内阻、低功率的电源，只测工频，能满足电力工程核相的需要；制作成本低，价格为传统 产品的几分之一到数十分之一；具有测量性能好、可靠性高、易用性强的优点。


图1是本实用新型的所述相序检测仪、相序信号灯电路的电路图； 图2是本实用新型的所述相序检测仪、相序信号灯电路及继电器装置的电路图； 图3是本实用新型的所述测量电路图； 图4是本实用新型的所述测量电路的矢量图形。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明 参见图3，一种工频相序检测仪及继电器，电路中对称的工频三相电源电路a相电 路、b相电路和c相电路，其频率为50Hz， Ua、 Ub、 Uc是其相应的检测端子，在b相电路中串 联有电阻Rb和电容器Cb，在c相电路中串联有电阻l和电阻R。2，在b相电路中的电阻Rb 与电容器Cb之间的M点作为在设备运行之前用来检测相序的一个检测输出端点，在b相电 路中的电阻Rb与电容器Cb之间的N点作为在设备运行之前用来检测相序的另一个检测输 出端点，相序的检测如图1所示，利用检测端点M点和检测端点N点在设备运行前来检测相 序，用电设备就可以按已知的相序来进行正确的安装，相序检测仪又可称为核相器，电路形 式为三相三线、无源式电路，检测电压范围是20-630V，操作方式为手持式，使用与电笔一样方便。 在M点与N点之间串联有安装在配电装置上的相序信号灯电路，相序信号灯电
路中的相序信号灯采用高亮度发光二极管LED。实际使用时，在配电装置上安装相序信号
灯，在配电设备安装时就确定了供电电源的正确相序，并且可以在配电盘上长期监控，以保
持日后相序的正确，这种方式对一些错相运行会造成事故的设备，例如励磁、晶闸管整流装
置、重要的电动机等等非常重要，电路形式为三相三线、无源式电路，检测电压范围有IOOV，
230V， 300V， 630V多档，其安装方式是在配电设备上安装，在线检测，声光报警。 在上述相序信号灯电路通过光耦控制电路QPT联接有继电器，该继电器内部装有
工作电源，光耦控制电路QPT与继电器内部电路相联，继电器所发出报警信号和控制信号
与被保护装置的电路相联。相序检测的继电装置如图2所示，相序错误时光耦控制电路QPT
输出信号，控制继电器内部电路，继电器发出报警信号和控制信号，在设备运行前能禁止供
电，在设备运行中可以切断电源，并发出指令使其它相关的保护装置动作。 实际应用时，以上三个检测方式只需使用其中一个，即可实现相序检测的目的，可
以根据不同要求的使用场合，选用其中之一的合适方式。 A、B、C是电压对称的工频三相电源，图中的测量电路是一个开口三角形，Ua、Ub、Uc 是其检测端子，分别连接电源的A、B、C进行检测(正相序时)。适当选取容阻的数值，可令 电路中的M、N点电位相等，即Um = O，N，P处无电压输出。但当电源A、B、C逆相序时，或三相有缺相时，会有Um > 0， N， P处有输出电压驱动显示电路或光耦控制电路。 见图4，电路原理分析见下面的矢量图形 测量电路为对称的三相电源，电压值Uac = Uba，相位角相差i，电容器Cb的电流超 前UBA相角i ，通过Cb的电流(即Uba臂的电流)IAM = IC+IKC，适当选择Cb和Rb的数值，使 Iam満足条件Ic/I想=COS， Iam超前Uba相位吾。 电容器Cb上的电压UAM滞后于电流IM相角^ ，这样UAM就与UAC同相位，即UAM与 UAC同在轴AC上。 在图1的电路中，选择RC1 = RC2 ，使Uan = * 〃" 同时通过计算选择Cb和Rb的惶使Uam = * "4 二 *仏c 于是M、N点在轴AC上重合，UM = 0。这就说明在正相序时，输出回路无报警信号 输出。 当Ua、 Ub、 Uc测量逆相序、或者A、 B、 C任何一相缺失时，按同样的分析方法，输出 回路有报警电压输出，驱动显示电路或光耦控制电路。 显示元件采用高亮度发光二极管LED,微安级的电流就可获得清晰的报警亮度，这 样使得检测的灵敏度很高，被测电压范围广(20-660V)。插入损耗
权利要求一种工频相序检测仪及继电器，电路中对称的工频三相电源电路a相电路、b相电路和c相电路，Ua、Ub、Uc是其相应的检测端子，其特征是在b相电路中串联有电阻Rb和电容器Cb，在c相电路中串联有电阻Rc1和电阻Rc2，在b相电路中的电阻Rb与电容器Cb之间的M点作为在设备运行之前用来检测相序的一个检测输出端点，在b相电路中的电阻Rb与电容器Cb之间的N点作为在设备运行之前用来检测相序的另一个检测输出端点。
2. 如权利要求1所述的工频相序检测仪及继电器，其特征是在M点与N点之间串联 有安装在配电装置上的相序信号灯电路，相序信号灯电路中的相序信号灯采用高亮度发光 二极管LED。
3. 如权利要求2所述的工频相序检测仪及继电器，其特征是所述相序信号灯电路通 过光耦控制电路联接有继电器，该继电器内部装有工作电源，光耦控制电路与继电器内部 电路相联，继电器所发出报警信号和控制信号与被保护装置的电路相联。
专利摘要本实用新型涉及一种工频相序检测仪及继电器，电路中对称的工频三相电源电路a相电路、b相电路和c相电路，Ua、Ub、Uc是其相应的检测端子，在b相电路中串联有电阻Rb和电容器Cb，在c相电路中串联有电阻Rc1和电阻Rc2，在b相电路中的电阻Rb与电容器Cb之间的M点作为在设备运行之前用来检测相序的一个检测输出端点，在b相电路中的电阻Rb与电容器Cb之间的N点作为在设备运行之前用来检测相序的另一个检测输出端点。利用电容移相原理，无测量数据误差；无源式结构，可靠性非常高，免维修；检测仪器的体积小，只需一个操作步骤就可完成检测；测量电压在20-600V的广范围；制作成本低；具有测量性能好、可靠性高、易用性强的优点。
文档编号G01R29/18GK201509075SQ200920195409
公开日2010年6月16日 申请日期2009年9月25日 优先权日2009年9月25日
发明者林敦, 苏涛 申请人:苏涛