專利名稱：一種用于ups的輸出接地故障檢測方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于UPS的輸出接地故障檢測方法，本發(fā)明還涉及一 種用于UPS的輸出接地故障檢測的裝置。
背景技術(shù)：
不間斷電源(Uninterruptible Power System,簡稱UPS)輸出接地故障 嚴(yán)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 于輸出中性點接地的系統(tǒng)，輸出火線接地故障，可產(chǎn)生非常大的故障電流， 將電源拉跨，導(dǎo)致用戶斷電；二、對于輸出不接地的系統(tǒng)，輸出水線對地 短路后，不會產(chǎn)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(tǒng)的絕緣壓力，使系統(tǒng)的故障率升高。 美國國家電氣法令要求，對于不接地的系統(tǒng)，如果火線對地短路，要求系 統(tǒng)能夠檢測出，并發(fā)出報警，以便維護(hù)人員及時檢修。
對于一，通過檢測異常的故障電流，可以很容易檢測出接地故障；對 于二，由于沒有故障電流，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(fā)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(shè)備笨重，而且成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是為了克服以上的不足，提出了一種低 成本的用于UPS的輸出接地故障檢測方法和裝置。
本發(fā)明的技術(shù)問題通過以下的技術(shù)方案予以解決一種用于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于預(yù)設(shè)值，如是則表 明出現(xiàn)了輸出接地故障。
所述預(yù)設(shè)值預(yù)設(shè)值大于0、小于額定電壓。
所述UPS中性點為UPS內(nèi)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(wǎng)絡(luò)形成，所述 星型網(wǎng)絡(luò)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。
一種用于UPS的輸出接地故障檢測的裝置，包括檢測單元用于檢測 UPS中性點和大地之間的電壓；判斷單元用于判斷檢測單元檢測出的電 壓是否大于預(yù)設(shè)值，如是則表明出現(xiàn)了輸出接地故障。
所述預(yù)設(shè)值預(yù)設(shè)值大于0、小于額定電壓。
所述UPS中性點為UPS內(nèi)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(wǎng)絡(luò)形成，所述
星型網(wǎng)絡(luò)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(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)對比的有益效果是:本發(fā)明的用于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(fā)明的方法和
裝置實現(xiàn)簡單、成本低、測量準(zhǔn)確。


圖1是本發(fā)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(fā)明具體實施方式
的出現(xiàn)了輸出接地故障時的檢測原理示意
圖3是本發(fā)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
一種用于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 大于預(yù)設(shè)值，如是則表明出現(xiàn)了輸出接地故障。
理論上講，UPS正常工作時，檢測電壓為0;當(dāng)輸出短路時，檢測電 壓上升為單相線電壓。所以，預(yù)設(shè)值可以是大于0，小于額定電壓(即UPS 的單相線電壓)的任意值。例如所述預(yù)設(shè)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(nèi)部結(jié) 構(gòu)決定。
如圖1所示，所述UPS中性點為UPS內(nèi)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(wǎng)絡(luò)形成，所述星 型網(wǎng)絡(luò)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，而且指采用 同樣的電阻、同樣的電容、同樣的電感。本發(fā)明的原理闡述如下如圖1所示，N是UPS內(nèi)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(nèi)部參考點N與大地PE之間沒有直接的電氣聯(lián)系。由于UPS系統(tǒng)沒有直 接接地，整個系統(tǒng)由雜散電容和大地PE之間產(chǎn)生電氣聯(lián)系，對于對稱的 系統(tǒng)，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接近于0。
如圖2所示，如果UPS有一相電壓(假設(shè)為C相)對大地PE發(fā)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(nèi)部參考點對PE之間的電壓，可以判斷 出UPS是否發(fā)生了輸出接地故障。即UPS內(nèi)部參考點和大地之間的電壓 大于預(yù)設(shè)值時，則表明UPS出現(xiàn)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(wǎng)絡(luò)形成， 所述星型網(wǎng)絡(luò)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(jié)點 Nl， Nl也是一個中性點，測量N1與PE之間的電壓也可以達(dá)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接近于0， 當(dāng)發(fā)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(fā)生輸出接地故障。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說 明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù) 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若 干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于UPS的輸出接地故障檢測方法，其特征在于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于預(yù)設(shè)值，如是則表明出現(xiàn)了輸出接地故障。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于UPS的輸出接地故障檢測方法，其特征在 于所述預(yù)設(shè)值大于0、小于額定電壓。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于UPS的輸出接地故障檢測方法，其特 征在于所述UPS中性點為UPS內(nèi)部參考點。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于UPS的輸出接地故障檢測方法，其特征在于所述UPS中性點為UPS三相輸出電壓通過連接星型網(wǎng)絡(luò)形成，所述星型網(wǎng)絡(luò)由對稱的線型元件組成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于UPS的輸出接地故障檢測方法，其特征在于所述線型元件包括電阻、電容、電感中的至少一種。
6. —種用于UPS的輸出接地故障檢測的裝置，其特征在于包括 檢測單元用于檢測UPS中性點和大地之間的電壓；判斷單元用于判斷檢測單元檢測出的電壓是否大于預(yù)設(shè)值，如是則表明出現(xiàn)了輸出接地故障。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于UPS的輸出接地故障檢測的裝置，其特征在于所述預(yù)設(shè)值預(yù)設(shè)值大于0、小于額定電壓。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的用于UPS的輸出接地故障檢測的裝置，其特征在于所述UPS中性點為UPS內(nèi)部參考點。
9..根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的用于UPS的輸出接地故障檢測的裝置，其特征在于所述UPS中性點為UPS三相輸出電壓通過連接星型網(wǎng)絡(luò)形成,所述星型網(wǎng)絡(luò)由對稱的線型元件組成。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于UPS的輸出接地故障檢測的裝置，其特征在于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(fā)明公開了一種用于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于預(yù)設(shè)值，如是則表明出現(xiàn)了輸出接地故障。該裝置包括檢測單元用于檢測UPS中性點和大地之間的電壓；判斷單元用于判斷檢測單元檢測出的電壓是否大于預(yù)設(shè)值，如是則表明出現(xiàn)了輸出接地故障。本發(fā)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(fā)明的方法和裝置實現(xiàn)簡單、成本低、測量準(zhǔn)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(yōu)先權(quán)日2008年6月25日
發(fā)明者原 周, 肖學(xué)禮, 諾思·沙特勒, 陽 邴 申請人:力博特公司