一種用於ups的輸出接地故障檢測方法及裝置的製作方法
2023-08-02 02:21:21 2
專利名稱：一種用於ups的輸出接地故障檢測方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於UPS的輸出接地故障檢測方法，本發明還涉及一 種用於UPS的輸出接地故障檢測的裝置。
背景技術：
不間斷電源(Uninterruptible Power System,簡稱UPS)輸出接地故障 嚴重影響用戶用電安全，其對用戶供電的影響可以歸納為以下兩類:一、對 於輸出中性點接地的系統，輸出火線接地故障，可產生非常大的故障電流， 將電源拉跨，導致用戶斷電；二、對於輸出不接地的系統，輸出水線對地 短路後，不會產生很大的電流，但未短路相對地的電壓由相電壓升為線電 壓，是原來的1.732倍，增加了系統的絕緣壓力，使系統的故障率升高。 美國國家電氣法令要求，對於不接地的系統，如果火線對地短路，要求系 統能夠檢測出，並發出報警，以便維護人員及時檢修。
對於一，通過檢測異常的故障電流，可以很容易檢測出接地故障；對 於二，由於沒有故障電流，檢測較困難。目前常用的方法為，通過一個Z—Z 變壓器和一個限流功率電阻，生成一個故障電流，檢測故障電流的大小， 可以判斷是否發生接地故障。這種方法使用的變壓器和電阻體積都比較大， 檢測設備笨重，而且成本較高。
發明內容
本發明所要解決的技術問題就是為了克服以上的不足，提出了一種低 成本的用於UPS的輸出接地故障檢測方法和裝置。
本發明的技術問題通過以下的技術方案予以解決一種用於UPS的輸 出接地故障檢測方法，包括如下步驟第一步檢測UPS中性點和大地之 間的電壓；第二步判斷第一步檢測出的電壓是否大於預設值，如是則表 明出現了輸出接地故障。
所述預設值預設值大於0、小於額定電壓。
所述UPS中性點為UPS內部參考點。
所述UPS中性點為UPS三相輸出電壓通過連接星型網絡形成，所述 星型網絡由對稱的線型元件組成。所述線型元件包括電阻、電容、電感中的至少一種。
一種用於UPS的輸出接地故障檢測的裝置，包括檢測單元用於檢測 UPS中性點和大地之間的電壓；判斷單元用於判斷檢測單元檢測出的電 壓是否大於預設值，如是則表明出現了輸出接地故障。
所述預設值預設值大於0、小於額定電壓。
所述UPS中性點為UPS內部參考點。
所述UPS中性點為UPS三相輸出電壓通過連接星型網絡形成，所述
星型網絡由對稱的線型元件組成。
所述線型元件包括電阻、電容、電感中的至少一種。
本發明與現有技術對比的有益效果是:本發明的用於UPS的輸出接地
故障檢測方法和裝置無需使用z—z變壓器和限流功率電阻，生成故障電 流，只要檢測、分析UPS中性點和大地之間的電壓即可。本發明的方法和
裝置實現簡單、成本低、測量準確。
圖1是本發明具體實施方式
的一種輸出接地故障檢測原理示意圖； 圖2是本發明具體實施方式
的出現了輸出接地故障時的檢測原理示意
圖3是本發明具體實施方式
的另一種輸出接地故障檢測原理示意圖。
具體實施例方式
一種用於UPS的輸出接地故障檢測方法，包括如下步驟第一步、檢 測UPS中性點和大地之間的電壓；第二步、判斷第一步檢測出的電壓是否 大於預設值，如是則表明出現了輸出接地故障。
理論上講，UPS正常工作時，檢測電壓為0;當輸出短路時，檢測電 壓上升為單相線電壓。所以，預設值可以是大於0，小於額定電壓(即UPS 的單相線電壓)的任意值。例如所述預設值可為UPS的單相輸出電壓的
0.25倍；或者可為UPS的單相輸出電壓的0.2倍，這主要由UPS的內部結 構決定。
如圖1所示，所述UPS中性點為UPS內部參考點。如圖3所示，所 述UPS中性點也可為UPS三相輸出電壓通過連接星型網絡形成，所述星 型網絡由對稱的線型元件組成。所述線型元件包括電阻、電容、電感中的 至少一種。所述對稱的線型元件不僅指電路的連接方式對稱，而且指採用 同樣的電阻、同樣的電容、同樣的電感。本發明的原理闡述如下如圖1所示，N是UPS內部參考點，UPS的 輸出電壓可以由三個對稱的正弦電壓源(Vouta， Voutb， Voutc)表示，UPS 內部參考點N與大地PE之間沒有直接的電氣聯繫。由於UPS系統沒有直 接接地，整個系統由雜散電容和大地PE之間產生電氣聯繫，對於對稱的 系統，三相的雜散電容(Ca， Cb， Cc)基本上是相同的，加上三相輸出電 壓(Vouta， Voutb， Voutc)基本上是對稱的，所以正常時，N與PE之間 的電壓V—measure接近於0。
如圖2所示，如果UPS有一相電壓(假設為C相)對大地PE發生短 路，則PE與C相輸出電壓電位相同，PE與N之間的電壓V一measure變 為C相的相電壓。通過檢測UPS內部參考點對PE之間的電壓，可以判斷 出UPS是否發生了輸出接地故障。即UPS內部參考點和大地之間的電壓 大於預設值時，則表明UPS出現了輸出接地故障
如圖3所示，UPS中性點是UPS三相輸出電壓通過連接星型網絡形成， 所述星型網絡由對稱的線型元件組成。在圖3中，輸出ABC相分別連接 三個阻值相等的電阻的一端，電阻的另一端連在一起，形成一個新的節點 Nl， Nl也是一個中性點，測量N1與PE之間的電壓也可以達到同樣的效 果。Nl與PE之間的電壓稱為V一measure。正常時，V一measure接近於0， 當發生單相對地短路故障時，V—measure接近輸出單相相電壓。判斷 V—measure的電壓，可以判別UPS是否發生輸出接地故障。
以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說 明，不能認定本發明的具體實施只局限於這些說明。對於本發明所屬技術 領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若 幹簡單推演或替換，都應當視為屬於本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種用於UPS的輸出接地故障檢測方法，其特徵在於包括如下步驟第一步檢測UPS中性點和大地之間的電壓；第二步判斷第一步檢測出的電壓是否大於預設值，如是則表明出現了輸出接地故障。
2. 根據權利要求1所述的用於UPS的輸出接地故障檢測方法，其特徵在 於所述預設值大於0、小於額定電壓。
3. 根據權利要求1或2所述的用於UPS的輸出接地故障檢測方法，其特 徵在於所述UPS中性點為UPS內部參考點。
4. 根據權利要求1或2所述的用於UPS的輸出接地故障檢測方法，其特徵在於所述UPS中性點為UPS三相輸出電壓通過連接星型網絡形成，所述星型網絡由對稱的線型元件組成。
5. 根據權利要求4所述的用於UPS的輸出接地故障檢測方法，其特徵在於所述線型元件包括電阻、電容、電感中的至少一種。
6. —種用於UPS的輸出接地故障檢測的裝置，其特徵在於包括 檢測單元用於檢測UPS中性點和大地之間的電壓；判斷單元用於判斷檢測單元檢測出的電壓是否大於預設值，如是則表明出現了輸出接地故障。
7. 根據權利要求6所述的用於UPS的輸出接地故障檢測的裝置，其特徵在於所述預設值預設值大於0、小於額定電壓。
8. 根據權利要求6或7所述的用於UPS的輸出接地故障檢測的裝置，其特徵在於所述UPS中性點為UPS內部參考點。
9..根據權利要求6或7所述的用於UPS的輸出接地故障檢測的裝置，其特徵在於所述UPS中性點為UPS三相輸出電壓通過連接星型網絡形成,所述星型網絡由對稱的線型元件組成。
10.根據權利要求9所述的用於UPS的輸出接地故障檢測的裝置，其特徵在於所述線型元件包括電阻、電容、電感中的至少一種。
全文摘要
本發明公開了一種用於UPS的輸出接地故障檢測方法及裝置，該方法包括檢測UPS中性點和大地之間的電壓；判斷第一步檢測出的電壓是否大於預設值，如是則表明出現了輸出接地故障。該裝置包括檢測單元用於檢測UPS中性點和大地之間的電壓；判斷單元用於判斷檢測單元檢測出的電壓是否大於預設值，如是則表明出現了輸出接地故障。本發明無需使用Z-Z變壓器和限流功率電阻，生成故障電流，只要檢測、分析UPS中性點和大地之間的電壓即可。本發明的方法和裝置實現簡單、成本低、測量準確。
文檔編號G01R31/02GK101614777SQ20081012938
公開日2009年12月30日 申請日期2008年6月25日 優先權日2008年6月25日
發明者原 周, 肖學禮, 諾思·沙特勒, 陽 邴 申請人:力博特公司