三相三线制缺相保护优化建议： 如何实现三相三线制缺相保护？

1.3.2.1 三相整流桥的工作特点

1.三相整流桥的输出电压

三相电源的线电压波形如图1-19a所示。正常情况下，经整流桥全波整流后的电压波形如图1-19b中的曲线①所示，特点是：具有六个脉波，没有过零点。

图1-19 三相整流桥的输出电压

a）三相电压波形 b）整流桥的输出 c）缺相后输出

2.缺相时的电压波形

以W相缺相为例，如图1-19c所示。这时，三相整流桥变成了单相整流桥，整流后的电压波形具有单相全波整流的特点：所有的电压都是正方向的，但在两个电压波之间，具有过零点，如曲线②所示。

1.3.2.2 缺相保护的构思

1.保护电路要点

如图1-20所示：

1）在三相电源和整流桥之间，接入电容器C₁、C₂和C₃，以限制整流桥的输出电流；

2）用光耦合器PC₁来捕捉缺相时的过零点。

2.工作原理

（1）三相正常

图1-20 三相三线制的缺相保护电路

如上所述，三相电路正常时，整流桥的输出电压没有过零点，PC₁的二极管部分始终有电流通过，晶体管部分饱和导通，A点为低电位，时基电路PC₂的输出端B为高电位，继电器KA处于失电状态。

（2）缺相时

缺相时，整流桥的输出电压有过零点，当电压过零时，光耦合器PC₁不导通，A点变成高电位，PC₂的输出翻转为低电位，继电器KA得电，进行保护。

（3）自锁(www.xing528.com)

光耦合器选用PC817系列，其二极管的门槛电压（死区电压）为1.2V，如图1-19c中之曲线③所示。就是说，在整流桥的输出电压小于1.2V的区间（如图中的Δt所示）内，PC₁处于截止状态，也就是能够检测到缺相信号的区间。由图可知，该区间所对应的时间是十分短暂的。所以，自锁环节十分重要。

自锁的方法是：当PC₂的输出端（B）处于低电位时，PC₃的输出端（C）将翻转为高电位，反馈到PC₂的输入端，使PC₂的输入端保持为高电位。

（4）复位

图1-18中的按钮开关SA就是用来复位的，当按下SA时，PC₂的输入端被强制为低电位，其输出端翻转为高电位，使继电器KA失电。

3.元器件选择

和三相四线制的缺相保护器基本相同。不同之处有：

（1）控制电源

如附近有三相电源的中线，则进线的一端接相线，另一端接中线，如图1-20中之①所示。

如附近没有三相电源的中线，则进线的两端分别接不同的相线，如图中之虚线②所示。这时，进线电压应为380V。

（2）VD₁～VD₆

整流桥虽然已经由电容器C₁、C₂、C₃降压，但因为电容器两端的电压不能跃变，所以整流二极管承受的瞬间电压有可能达到三相线电压的振幅值：V。为保险起见，选1N4007二极管，其最大反向峰值电压为700V。

图1-21 缺相保护器的应用

4.应用举例

本保护器是以测定三相电压是否缺相为基础的。所以，可以应用到各种需要进行缺相保护的场合。

今以对电动机的缺相保护为例，如图1-21所示。当电源缺相时，继电器KA得电，其动断（常闭）触点断开，使接触器KM断电，主触点断开，从而保护了电动机。

由于接触器线圈是大电感器件，故KA动断触点断开时的火花较大，如果所选继电器的触点较小的话，容易被火花烧坏，故并联电容器C，以减小KA动断触点断开时的火花。实践表明，C的电容量的选择范围约为（0.1～1）μF。

小小体会

这是在分析了三相交流电路工作要点的基础上，抓住三相电路在缺相时的特征，取出缺相信号，进行控制的例子。