[发明专利]欠压-过压保护装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及配电系统供电领域，尤其涉及一种欠压-过压保护装置及方法。 

背景技术

一般而言，供电线路上的电压并非一个恒定值，其可能因负荷的变化而相应产生波动。供电线路上的这种电压波动（如欠压或者过压），一旦超出用电设备所能承受的范围，就会对用电设备带来不利的影响，甚或造成用电设备的损坏。因此，通常采用欠压保护和过压保护装置来保证用电设备在正常的供电状态下运行。 

欠压保护一般是指当供电线路电压低于一个预定阈值（例如低于标称电压的80%）时，保护装置自动切断供电线路，待到线路电压恢复到正常范围时，保护装置可再次被手动恢复到接通状态。相反，过压保护是指当线路电压超过一个预定值（例如高于标称电压的10%）时，为了防止对用电设备造成损坏，保护装置同样自动切断线路且待线路电压恢复正常时可再手动接通线路。 

目前市场上的欠压-过压保护装置主要采用2个分立的脱扣线圈来分别实现欠压和过压的检测和保护动作。图1示例性地示出了一种现有的欠压-过压保护装置100的原理图。如图1所示，供电线路L（火线）和N（零线）用来向用电设备150提供电能。保护装置100设置在用电设备侧，且包括两个脱扣线圈110和120。脱扣线圈110用于在检测到欠压时执行脱扣动作。控制电路140在检测到过压时，触发脱扣线圈120执行脱扣动作，进而以机械传动方式驱动断路器130断开供电线路到用电设备150的电连接。 

采用如图1所示的结构可以实现欠压、过压的双重保护。然而，由图1可见，这种欠压-过压保护装置需要两个独立的脱扣线圈来分别实现欠压、过压保护。而每一个脱扣线圈因其机械结构的特点其体积相对较大、成本也较高，特别是与电子元件相比更是如此。这一缺憾显然不能满足当前保护装置小型化、低成本的要求。因此，目前提出了一种仅使用一个脱扣线圈来实现欠压、过压保护的方案。现有技术中，使用了4个比较器来实现三相的过压检测，使用另外4个比较器来实现三相的欠压检测和判断。而且，无论比较器检测到过压还是欠压都在延时后控制唯一的一个脱扣线圈动作。 

发明内容

本发明旨在提出了一种用于三相电源系统的欠压-过压保护装置及方法。这种欠压-过压保护装置能够用较少的元件实现过欠压检测和判断。而且，优选地，还可以使用成本相对较低的芯片来实现。 

根据本发明一个方面，本发明提出一种欠压-过压检测装置，对于三个交流相中的每一个，该装置包括：一采样电路，用于获取该交流相的线路采样电压；一欠压检测电路，用于在检测到所述交流相的线路采样电压低于一个欠压阈值之后，延时一预定时间再输出一欠压检测电平；一过压检测电路用于在检测到所述交流相的线路采样电压高于一个过压阈值之后，延时一预定时间再输出一过压检测电平，其中所述三个过压检测电路中至少之一包括电压检测芯片；该装置还包括：第一取或电路，对所述三个欠压检测电路的输出和所述三个过压检测电路中不包括电压检测芯片的过压检测电路的输出求或；第一判断电路，当所述第一取或电路的输出为所述欠压检测电平或所述过压检测电平时，输出脱扣触发信号；第二取或电路，对所述第一判断电路的输出以及所述包括电压检测芯片的过压检测电路的输出求或；脱扣触发电路，当所述第二取或电路输出为所述脱扣触发信号或所述过压检测电平，触发脱扣线圈执行脱扣动作。 

优选地，所述第一取或电路对所述三个欠压检测电路的输出以及一个所述过压检测电路的输出取或。更为优选地，所述过压检测电路中包含的电压检测芯片为带延时的电压检测芯片。优选地，所述第一判断电路也为带延时的电压检测芯片。更为优选地，所述欠压检测电路包括比较电路和延时电路，且该延时电路延时时间长于所述过压检测电路中包含的电压检测芯片的延时时间。 

本发明还提出了一种欠压-过压保护装置，其包括：连接到供电线路上的断路器；能够驱动所述断路器断开连接的脱扣线圈；上述的欠压-过压检测装置，其连接到所述脱扣线圈，用于在检测到三相供电线路中之一上出现过压或欠压时，触发所述脱扣线圈执行脱口，以驱动所述断路器断开供电线路。 

由此，本发明中使用了电压检测芯片来进行过压判断和欠压输出判断，相比于传统的比较器，其能够节约成本，缩小电路体积。而且，由于本发明中使用的电压检测芯片带有延时功能，因而能够进一步简化电路，以实现小型化、低成本的要求。 

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中， 

图1示出现有的欠压-过压保护装置的示意图；