[发明专利]三相四线电能表断零线检测装置及检测方法

说明书

本发明公开了一种三相四线电能表断零线检测装置及检测方法。检测装置包括三组与三相线路一一对应的电压采样电路；所述电压采样电路包括采集端、用于连接被采样火线的输入端以及用于连接零线的第一零线端和第二零线端，还包括连接于采集端和输入端之间的第一采样电阻、连接于采集端和第一零线端之间的采样电容以及连接于输入端和第二零线端之间的第二采样电阻；三组电压采样电路的采样电容，其中两组采样电容的容值相等，另一组采样电容的容值与其它两组采样电容的容值不相等。本发明结构简单，通过相电压之间的相位差判断断零线事件，避免了过压、欠压等工况可能导致的误判。

技术领域

本发明涉及一种适用于三相四线电能表的低成本断零线检测装置，还涉及一种断零线检测方法。

背景技术

三相四线制的供电系统中，在偏载运行的工况下，即三相负载不平衡，如果零线断开，则会导致中性点发生偏移，很容易发生触电的危险。因此越来越多的用户要求电能表具备断零线检测功能。

目前，常用的断零线检测的方法是：在A、B、C相电压采样回路使用不同阻值的采样电阻，在零线断开的情况下，由于中性点发生偏移，A、B、C相电压采样回路的采样值就会发生变化，使得测量的A、B、C相电压值发生变化。根据经验值，可以得到断零线情况下各相电压的变化范围。最后，电能表程序通过比较电压值，判断当前工况是否为断零线。但是，该方法只适用于电表工作于额定电压的情况下，而现场工况经常发生过压、欠压，在这种情况下非常容易发生误判。

发明内容

本发明提出了一种三相四线电能表断零线检测装置及检测方法，其目的在于：避免断零线误判，提高检测判断的可靠性。

本发明技术方案如下：

一种三相四线电能表断零线检测装置，包括三组与三相线路一一对应的电压采样电路；

所述电压采样电路包括采集端、用于连接被采样火线的输入端以及用于连接零线的第一零线端和第二零线端，还包括连接于采集端和输入端之间的第一采样电阻、连接于采集端和第一零线端之间的采样电容以及连接于输入端和第二零线端之间的第二采样电阻；

三组电压采样电路的采样电容，其中两组采样电容的容值相等，另一组采样电容的容值与其它两组采样电容的容值不相等。

作为本发明的进一步改进：设采集端最大可采集电压值为U’，输入端最大输入电压为U，第一采样电阻阻值为R_i，第二采样电阻阻值为R_ii，则采样电阻阻值关系为：

作为本发明的进一步改进：所述第一采样电阻由若干电阻串联组成。

作为本发明的进一步改进：各电压采样电路中，所述第一采样电阻由八支阻值相等的电阻串联组成。

作为本发明的进一步改进：三组电压采样电路中的第二采样电阻的阻值相等。

基于上述的三相四线电能表断零线检测装置的断零线检测方法，其步骤为：

步骤1，设置有断零线事件标记位；电能表上电初始化，将断零线事件标记位清零，且电能表通过各采集端分别采集A相、B相和C相的电压；

步骤2，每隔一段时间读取一次A相、B相和C相的电压之间的相位差，设A相与B相之间的相位差为B相与C相之间的相位差为A相与C相之间的相位差为令：

步骤3，根据如下判据进行判断：

判据a：A相、B相和C相的电压值均大于预设的临界电压；

判据b：和中至少有一个大于预设的相位差阈值；