專利名稱：可編程控制器交流操作電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電源保護(hù)技術(shù)，特別涉及操作電源為交流的電源保護(hù)。
背景技術(shù)：
可編程控制器在現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用中采用交流操作電源的情況比較多，通過(guò)隔離變壓器提供交 流電，隔離變壓器二次側(cè)零線直接接地。在實(shí)際的電纜敷設(shè)過(guò)程中，零線在電磁站內(nèi)，工作 環(huán)境很好，火線的敷設(shè)大部分在工作現(xiàn)場(chǎng)，工作環(huán)境很差。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行后，火線可 能因破損、絕緣老化等原因接地，火線接地將造成隔離變壓器的二次側(cè)短路， 一次側(cè)開(kāi)關(guān)跳 閘或燒毀變壓器。接地故障的査找麻煩、費(fèi)時(shí)，影響生產(chǎn)的正常運(yùn)行。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題為，提供一種可編程控制器交流操作電源，能保證在隔 離變壓器二次側(cè)火線接地后變壓器不被燒毀、不跳閘。
本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是，可編程控制器交流操作電源，包 括隔離變壓器，其特征在于，隔離變壓器的二次側(cè)零線通過(guò)電阻接地。
本實(shí)用新型的有益效果是，當(dāng)火線接地時(shí)，不會(huì)對(duì)變壓器的安全運(yùn)行產(chǎn)生影響，保證生 產(chǎn)的正常運(yùn)行。


圖l為現(xiàn)有技術(shù)中可編程控制系統(tǒng)的輸入模板的接線示意圖； 圖2為現(xiàn)有技術(shù)中變壓器二次側(cè)的等效電路圖； 圖3為本實(shí)用新型中變壓器二次側(cè)的等效電路圖； 圖4為本實(shí)用新型中變壓器二次側(cè)火線接地時(shí)的等效電路圖。
具體實(shí)施方式

如圖l所示為軌梁廠熱鋸可編程控制系統(tǒng)的輸入模板的接線示意圖，二次側(cè)火線701敷設(shè) 到操作臺(tái)、電磁站以及鋸身的終斷開(kāi)關(guān)，總長(zhǎng)度超過(guò)1000m。而二次側(cè)零線702只在電磁站內(nèi) 敷設(shè)，總長(zhǎng)度只有幾米。二次側(cè)電壓U為220V的交流電。
采用萬(wàn)用表，測(cè)得火線701對(duì)地電容d為0.29uF，零線702對(duì)地電容C2為0. 18 uF。 這樣，在變壓器的副邊相當(dāng)于并聯(lián)上兩個(gè)串聯(lián)的電容，如圖2所示，現(xiàn)場(chǎng)所使用電壓的 頻率f為50Hz，則火線701對(duì)地電容所呈現(xiàn)的阻抗為Xl=l/ (2nf d) =1/ (2X3.14X50X0.29X10 ) =11000歐姆； 零線702對(duì)地電容所呈現(xiàn)的阻抗為X2=l/ (2nf C2) =1/ (2X3.14X50X0.18X 10—6) =18000歐姆。 根據(jù)上述阻抗值可以計(jì)算出火線701、零線702對(duì)地電壓值；火線701的對(duì)地電壓值U1為U1=U/(X1+X2) XX1=220/(11000+18000) X11000=80V; 零線702的對(duì)地電壓值U2為U2=U/(X1+X2) XX2=220/(11000+18000) X18000=140V。達(dá)不到要求的火線、零線的設(shè)計(jì)值。并且零線702所呈現(xiàn)的對(duì)地電壓值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于火線701 所呈現(xiàn)的電壓值。這兩個(gè)值都超過(guò)普通驗(yàn)電筆發(fā)光的電壓值，都能使驗(yàn)電筆發(fā)光，造成判斷 失誤。由于火線701敷設(shè)的線路較長(zhǎng)，而且生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)又較潮濕，有的地方還是明線敷設(shè)，很容 易造成火線701因破損，絕緣老化或其他原因而接地。接地造成變壓器二次側(cè)短路，使變壓 器的一次側(cè)斷電甚至燒毀，操作電源中斷?？删幊炭刂破髟跓o(wú)電源的情況下不能正常工作。 如生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)不能快速地找到接地點(diǎn)并排除，就不能恢復(fù)供電而造成停產(chǎn)。實(shí)施例為了解決上述矛盾，本實(shí)用新型不再將零線702直接接地，而是通過(guò)電阻對(duì)妾地，這樣可 以消除分布電容的影響。選用一個(gè)2000歐、額定功率50瓦的普通管形電阻。變壓器二次側(cè)的 等效電路圖如圖3所示由于零線702通過(guò)電阻對(duì)妾地，其對(duì)地的分布電容可不計(jì)?；鹁€701的對(duì)地電壓值U11:U11=U/(X1+R) XXl=220/(11000+2000) X11000=186V 零線702的對(duì)地電壓值U21:U21=U/(X1+R) XR=220/(11000+2000) X2000=34V很明顯，此時(shí)火線、零線的對(duì)地電壓值發(fā)生了很大變化。二次側(cè)零線702的對(duì)地電壓小 于普通氖泡試電筆的發(fā)光電壓60V，不會(huì)造成判斷失誤。當(dāng)火線701接地后的等效電路圖如圖4所示，此時(shí)電阻R所消耗的功率P為 P=U2/R=2202/2000=24. 2W〈額定功率50W;即使發(fā)生了火線701接地，由于電阻消耗的功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其本身的額定功率，電阻R也不 會(huì)發(fā)熱過(guò)度而燒毀。當(dāng)火線701接地后變壓器二次側(cè)所增加的電流I1為Il=U/R=220/2000=0. 11A; 火線701接地只會(huì)給變壓器增加0. IIA的電流，對(duì)變壓器的安全運(yùn)行不產(chǎn)生影響。 而正常運(yùn)行時(shí)，流過(guò)電阻R的電流I2為 I2=U/ (Xl+R) =220/11000+2000=0.017A;正常運(yùn)行時(shí)通過(guò)電阻R的電流只有0.017A，此時(shí)電阻由于流過(guò)的電流很小，發(fā)熱不嚴(yán)重而當(dāng)火線701接地之后，由于通過(guò)電阻R的電流為O. IIA，電流較大，將會(huì)使電阻R發(fā)熱嚴(yán) 重。此時(shí)可根據(jù)電阻R的發(fā)熱程度來(lái)判斷火線701是否正常，極大地方便維護(hù)。變壓器二次側(cè)零線通過(guò)電阻接地，克服了分布電容對(duì)操作電源的影響，適用于操作電源 為交流的電路中，特別是對(duì)可編程控制系統(tǒng)。如何選取電阻R，需要考慮如下幾點(diǎn)1、 電阻能保證當(dāng)二次側(cè)火線接地時(shí)，該電阻消耗的功率P低于其額定功率，即P二IJ2/R〈 電阻的額定功率；2、 電阻能保證當(dāng)二次側(cè)火線接地時(shí)，給變壓器增加的電流Il (I1=U/R)不會(huì)影響變壓 器的運(yùn)行；3、 電阻能保證二次側(cè)火線線對(duì)地電壓Ull (U11=U/(X1+R) XXI)大于零線對(duì)地電壓U21 (U21=U/(X1+R) XR)，且零線對(duì)地電壓U21最好小于普通氖泡試電筆的發(fā)光電壓60V;其中，其中R為電阻阻值，U為變壓器二次側(cè)電壓，Xl為火線701對(duì)地電容的阻抗，Xl=l/ (2nf d) ， (^為火線701對(duì)地電容，f為現(xiàn)場(chǎng)所使用電壓的頻率。對(duì)地電容的大小無(wú)精確 的計(jì)算公式，只能通過(guò)實(shí)地測(cè)量得到電容的大小。進(jìn)而推算出適當(dāng)?shù)碾娮柚怠?br> 權(quán)利要求1.可編程控制器交流操作電源，包括隔離變壓器及其二次側(cè)零線，其 特征在于，隔離變壓器的二次側(cè)零線通過(guò)電阻接地。
2.如權(quán)利要求l所述可編程控制器交流操作電源，其特征在于，所述 電阻為阻值2000歐、額定功率50瓦的管形電阻。
專利摘要本實(shí)用新型涉及電源保護(hù)技術(shù)，特別涉及操作電源為交流的電源保護(hù)。本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題為，提供一種可編程控制器交流操作電源，能保證在隔離變壓器二次側(cè)火線接地后變壓器不被燒毀、不跳閘。實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是，可編程控制器交流操作電源，包括隔離變壓器，其特征在于，隔離變壓器的二次側(cè)零線通過(guò)電阻接地。本實(shí)用新型的有益效果是，當(dāng)火線接地時(shí)，不會(huì)對(duì)變壓器的安全運(yùn)行產(chǎn)生影響，保證生產(chǎn)的正常運(yùn)行。
文檔編號(hào)H02M5/12GK201156666SQ20072020095
公開(kāi)日2008年11月26日 申請(qǐng)日期2007年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月3日
發(fā)明者斌 唐, 陳小黑, 輝 龔 申請(qǐng)人:攀枝花新鋼釩股份有限公司