断相保护、故障记忆和指示电路

（见图2-15）

本机断相故障检测电路设计思路新颖、电路简洁、动作可靠。具有断相故障检测、三相电流不平衡检测、断相故障信号记忆与指示功能，且能区分停机状态和断相状态，停机状态下断相保护信号无输出，断相指示灯不亮。电路原理及特点分析如下：

电流互感器LH1～LH3和运放放大器N1～N3等元器件（3路运放电路接成3路电压比较器的电路形式）组成断相故障检测电路。

1）待机或停机状态下不误输出断相故障信号：在待机和停机状态，三相电流检测为零，N1、N2、N3等3路运放电路的同相输入端信号电压为0V。此时由电阻R4、R5对＋12V电压分压，取得约1.1V的电压，经D7、D8、D9三只隔离二极管引入3路运放电路的反相输入端，使3路放大器输出端为低电平，不输出断相故障信号。R4～R6、D7～D9又称“上电钳位电路”。

2）正常运行中也无断相故障输出：三相运行电流信号经3只电流互感器取出，在R1、R2、R3三只互感器负载电阻上转化为交流电压信号，再经D4、D5、D6整流和电容滤波，变为直流电压信号，经电阻分压后输入运放电路N1、N2、N3的反相端。3只稳压二极管DW1、DW2、DW3并接于3路运算放大器的反相输入端，用于吸收电动机起动期间产生的大幅度电流检测信号（起动期间检测信号达30V以上，运行期间的过电流信号小于10V），使运放电路不受输入信号的高电压冲击。此时，因输入电流检测信号幅值远远高于R4、R5的分压值，二极管D7、D8、D9反偏截止，“上电钳位电路”的使命已经完成。

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图2-15 断相保护、故障记忆、指示电路

同时，二极管D1、D2、D3和电容C1也将三相运行电流信号整流后滤波，经R6、R7分压后，作为“浮动基准电压”，供入3路电压比较器的同相输入端。电动机正常运行时，3路电压比较器同相输入端的“浮动基准电压”跟随于运行电流的变化而变化，但其电压幅值总是低于3个反相端输入的A、B、C相电流检测信号的电压幅值，使输出端均能保持低电平（正常运行）信号输出。

3）三相运行电流严重不平衡时，有断相故障信号输出：一种情况为某相电流远远大于另两相正常电流，但因电动机是处于轻载运行，所以并不能报出过载故障。图2-15电路能依据对三相运行电流的检测，报出断相故障。如电流互感器LH1感应电流信号偏大，而另两只电流互感器感应电流信号正常时，二极管D1输出电压升高，使3路电压比较器的同相端电压升高，因N2、N3反相输入端输入的正常电流检测信号幅度较低，N2、N3输出端变为高电平，二极管D11、D12正偏导通，输出断相故障信号；一种情况是某相电流远远小于另两相运行电流值时，图2-15电路也能报出故障信号。如LH3感应电流信号严重偏小时，致使N3反相输入端电压值低于同相端输入电压值，N3输出高电平，D13正向导通，电路输出故障信号。电路中D10、D11、D12为隔离二极管，使N1、N2、N3三级电压比较器的输出端不产生相互影响。

4）发生断相故障时，有断相故障信号输出：断相故障发生时，如发生B相断相故障时，LH2的输出电流为0，N2反相输入端电压低于同相输入端，D11正偏导通，输出断相故障信号。

N1、N2、N3等3路电压比较电路，其断相检测，是对同相输入端和反相输入端电流信号的有、无进行比较来判断的；对不平衡故障的检测，则是利用两信号大小的显著差异来判断的。两输入信号都是随运行电流而“浮动变化的”，并不与一个固定基准电压进行比较，电路检测信号并不着眼于一个“精确电流值”，而仅是判断输入电流信号的有无和有无显著的大小差异。这也是断相检测电路的一个特点。