IT系统单相输出线路的对地阻抗检测电路的制作方法

it系统单相输出线路的对地阻抗检测电路
技术领域
1.本发明涉及用电安全检测技术领域，特别地，涉及一种it系统单相输出线路的对地阻抗检测电路。


背景技术：

2.隔离单相交流电源因其特有的电源特性，在很多场合广泛使用。但在隔离单相交流电源的输出线路对地阻抗异常时，隔离单相交流电源的安全特点会丧失，甚至存在安全隐患。例如，当隔离单相交流电源的相线对地绝缘阻抗较小时，即相线漏电时，人体触碰到隔离单相交流电源的零线时可能会发生触电事故。因此，如何检测隔离单相交流电源的输出线路是否漏电至关重要，而目前常规的检测方式只能检测出单相输出线路存在漏电，无法准确地分辨出对地阻抗异常的线路是哪一条输出电源线，且无法实时检测。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种it系统单相输出线路的对地阻抗检测电路，以解决现有检测方式无法准确分辨出单相输出线路的漏电情况，且无法实时检测的技术问题。
4.根据本发明的一个方面，提供一种it系统单相输出线路的对地阻抗检测电路，包括：
5.电源电路，用于给各个电路供电；
6.相线绝缘检测电路，用于检测相线是否漏电并输出第一检测信号；
7.零线绝缘检测电路，用于检测零线是否漏电并输出第二检测信号；
8.双线绝缘检测电路，分别与所述相线绝缘检测电路和零线绝缘检测电路连接，用于对第一检测信号和第二检测信号进行叠加并放大后输出第三检测信号；
9.分析电路，分别与所述相线绝缘检测电路、零线绝缘检测电路和双线绝缘检测电路连接，用于基于第一检测信号、第二检测信号和第三检测信号判断单相输出线路是否漏电并确定漏电线路。
10.进一步地，所述相线绝缘检测电路包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r1、电阻r12、电阻r13、电容c23、放大器u2a、电容c21，所述电阻r2的第一端与相线连接，电阻r2的第二端与电阻r4的第一端连接，电阻r4的第二端与电阻r6的第一端连接，电阻r6的第二端与电阻r7的第一端连接，电阻r7的第二端与电阻r11的第一端连接，电阻r11的第二端分别与电阻r8的第一端、电阻r12的第一端、电容c23的第一端连接，电阻r12的第二端、电容c23的第二端与地线连接，电阻r8的第二端与放大器u2a的正极输入端连接，电阻r3的第一端接地，电阻r3的第二端分别与电阻r1的第一端、放大器u2a的负极输入端连接，放大器u2a的输出端分别与电阻r1的第二端、电阻r13的第一端、电容c21的第一端、双线绝缘检测电路连接，电容c21的第二端分别与电阻r5的第二端、电阻r9的第一端、分析电路连接，电阻r13的第二端、电阻r9的第二端接地，电阻r5的第一端与电源电路连接。
11.进一步地，所述零线绝缘检测电路包括电阻r15、电阻r16、电阻r17、电阻r18、电阻r19、电阻r20、电阻r21、电阻r22、电阻r23、电阻r24、电阻r25、电阻r26、电阻r27、电容c26、电容c25和放大器u2b，电阻r17的第一端与零线连接，电阻r17的第二端与电阻r19的第一端连接，电阻r19的第二端与电阻r20的第一端连接，电阻r20的第二端与电阻r23的第一端连接，电阻r23的第二端与电阻r25的第一端连接，电阻r25的第二端分别与电阻r21的第一端、电容c26的第一端、电阻r27的第一端连接，电阻r21的第二端与放大器u2b的正极输入端连接，电容c26的第二端、电阻r27的第二端、电阻r26的第一端均与地线连接，电阻r15的第一端、电阻r26的第二端接地，电阻r15的第二端分别与电阻r16的第一端、放大器u2b的负极输入端连接，放大器u2b的输出端分别与电容c25的第一端、电阻r16的第二端、电阻r24的第一端、双线绝缘检测电路连接，电容c25的第二端分别与电阻r18的第二端、电阻r22的第一端、分析电路连接，电阻r24的第二端、电阻r22的第二端接地，电阻r18的第一端与电源电路连接。
12.进一步地，电阻r2、电阻r4、电阻r6、电阻r7和电阻r11的阻值之和与电阻r17、电阻r19、电阻r20、电阻r23、电阻r25的阻值之和不相等。
13.进一步地，所述双线绝缘检测电路包括电阻r28、电阻r29、电阻r30、电阻r31、电阻r32、电阻r33、电阻r34、放大器u2c、电容c28、电容c27，所述电阻r31的第一端与所述相线绝缘检测电路的输出端连接，电阻r33的第一端与所述零线绝缘检测电路的输出端连接，电阻r31的第二端、电阻r33的第二端、电容28的第一端均与放大器u2c的正极输入端连接，电阻r28的第一端接地，电阻r28的第二端分别与电阻r29的第一端、放大器u2c的负极输入端连接，放大器u2c的输出端分别与电阻r29的第二端、电阻r34的第一端、电容c27的第一端连接，电阻r34的第二端、电容c28的第二端接地，电容c27的第二端分别与电阻r30的第二端、电阻r32的第一端、分析电路连接，电阻r32的第二端接地，电阻r30的第一端与电源电路连接。
14.进一步地，所述电源电路包括第一电压转换电路、第二电压转换电路和第三电压转换电路，所述第一电压转换电路的输入端分别与相线和零线连接，所述第二电压转换电路、第三电压转换电路均与第一电压转换电路的输出端连接，所述第一电压转换电路用于将市电220v交流电压转换为5v直流电压，所述第二电压转换电路用于将5v直流电压转换为
±
5v，所述第三电压转换电路用于将5v直流电压转换为3.3v。
15.进一步地，所述第一电压转换电路包括自恢复保险丝f1、电容c1、第一电压转换模块dy2、电容c8和电容c9，所述自恢复保险丝f1的第一端与相线连接，自恢复保险丝f1的第一端与电容c1的第一端连接，电容c1的第二端与第一电压转换模块dy2的正极输入端连接，第一电压转换模块dy2的负极输入端分别与电容c1的第二端、零线连接，第一电压转换模块dy2的正极输出端分别与电容c8的第一端、电容c9的第一端连接，电容c8的第二端、电容c9的第二端、第一电压转换模块dy2的负极输出端均接地。
16.进一步地，所述第二电压转换电路包括第二电压转换模块dy1、极性电容c5、电容c2、极性电容c3、电容c4、电容c6、电容c7和极性电容c10，所述第二电压转换模块dy1的正极输入端、极性电容c5的正极端与第一电压转换模块dy2的正极输入端连接，第二电压转换模块dy1的负极输入端、极性电容c5的负极端、电容c6的第一端、电容c7的第一端、极性电容c10的正极端、电容c2的第二端、电容c4的第二端、极性电容c3的负极端均接地，电容c2的第
一端、极性电容c3的正极端、电容c4的第一端与第二电压转换模块dy1的正极输出端连接，电容c6的第二端、极性电容c10的负极端、电容c7的第二端与第二电压转换模块dy1的负极输出端连接。
17.进一步地，所述第三电压转换电路包括极性电容c19、电容c11、电容c12、电容c13、第三电压转换模块u1、电容c4、电容c15、电容c16、电感l1、电感l2、电容c17和极性电容c18，极性电容c19的正极端、电容c11的第一端、电容c12的第一端、电容c13的第一端、第三电压转换模块u1的输入端均与第一电压转换模块dy2的正极输出端连接，电容c14的第一端、电容c15的第一端、电容c16的第一端、电感l1的第一端均与第三电压转换模块u1的输出端连接，电感l1的第二端分别与电容c17的第一端、极性电容c18的正极端、相线绝缘检测电路、分析电路连接，极性电容c19的负极端、电容c11的第二端、电容c12的第二端、电容c13的第二端、电容c14的第二端、电容c15的第二端、电容c16的第二端、电感l2的两端、电容c17的第二端、极性电容c18的负极端均接地。
18.进一步地，当第一检测信号、第二检测信号和第三检测信号均在预设范围内，则判定单相输出线路不存在漏电；当第一检测信号小于预设范围，第二检测信号大于预设范围，且第三检测信号大于预设范围，则判定相线漏电；当第一检测信号大于预设范围，第二检测信号小于预设范围，且第三检测信号大于预设范围，则判定零线漏电；当第一检测信号、第二检测信号和第三检测信号均小于预设范围，则判定相线和零线均漏电。
19.本发明具有以下效果：
20.本发明的it系统单相输出线路的对地阻抗检测电路，通过相线绝缘检测电路检测相线是否存在漏电并输出第一检测信号，通过零线绝缘检测电路检测零线是否存在漏电并输出第二检测信号，并通过双线绝缘检测电路对第一检测信号和第二检测信号进行叠加并放大后输出第三检测信号，最后，通过分析电路基于三个检测电路输出的检测信号综合判断单相输出线路是否漏电，并且可以准确地分辨出漏电线路，大大提升了漏电检测的准确率，而且可以实现实时在线检测，确保了单相输出线路使用的安全性。
21.除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
22.构成本技术的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
23.图1是本发明优选实施例的it系统单相输出线路的对地阻抗检测电路的模块结构示意图。
24.图2是本发明优选实施例的电源电路的电路原理示意图。
25.图3是本发明优选实施例的输出线路绝缘阻抗检测电路的电路原理示意图。
26.图4是本发明优选实施例的分析电路的电路原理示意图。
27.附图标记说明
28.1、电源电路；2、相线绝缘检测电路；3、零线绝缘检测电路；4、双线绝缘检测电路；5、分析电路；11、第一电压转换电路；12、第二电压转换电路；13、第三电压转换电路。
具体实施方式
29.以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。
30.如图1所示，本发明的优选实施例提供一种it系统单相输出线路的对地阻抗检测电路，包括：
31.电源电路1，用于给各个电路供电；
32.相线绝缘检测电路2，用于检测相线是否漏电并输出第一检测信号；
33.零线绝缘检测电路3，用于检测零线是否漏电并输出第二检测信号；
34.双线绝缘检测电路4，分别与所述相线绝缘检测电路2和零线绝缘检测电路3连接，用于对第一检测信号和第二检测信号进行叠加并放大后输出第三检测信号；
35.分析电路5，分别与所述相线绝缘检测电路2、零线绝缘检测电路3和双线绝缘检测电路4连接，用于基于第一检测信号、第二检测信号和第三检测信号判断单相输出线路是否漏电并确定漏电线路。
36.可以理解，本实施例的it系统单相输出线路的对地阻抗检测电路，通过相线绝缘检测电路2检测相线是否存在漏电并输出第一检测信号，通过零线绝缘检测电路3检测零线是否存在漏电并输出第二检测信号，并通过双线绝缘检测电路4对第一检测信号和第二检测信号进行叠加并放大后输出第三检测信号，最后，通过分析电路5基于三个检测电路输出的检测信号综合判断单相输出线路是否漏电，并且可以准确地分辨出漏电线路，大大提升了漏电检测的准确率，而且可以实现实时在线检测，确保了单相输出线路使用的安全性。
37.可以理解，如图2所示，所述电源电路1包括第一电压转换电路11、第二电压转换电路12和第三电压转换电路13，所述第一电压转换电路11的输入端分别与单相输出线路的相线和零线连接，所述第二电压转换电路12、第三电压转换电路13均与第一电压转换电路11的输出端连接，所述第一电压转换电路11用于将市电220v交流电压转换为5v直流电压，所述第二电压转换电路12用于将5v直流电压转换为
±
5v，所述第三电压转换电路13用于将5v直流电压转换为3.3v。通过电源电路1可以为其它电路稳定提供5v、
±
5v、3.3v的工作电压，保证其它电路可以正常工作。
38.具体地，所述第一电压转换电路11包括自恢复保险丝f1、电容c1、第一电压转换模块dy2、电容c8和电容c9，所述自恢复保险丝f1的第一端与相线连接，自恢复保险丝f1的第一端与电容c1的第一端连接，电容c1的第二端与第一电压转换模块dy2的正极输入端连接，第一电压转换模块dy2的负极输入端分别与电容c1的第二端、零线连接，第一电压转换模块dy2的正极输出端分别与电容c8的第一端、电容c9的第一端连接，电容c8的第二端、电容c9的第二端、第一电压转换模块dy2的负极输出端均接地。其中，电容c1的型号为275v/0.33μf，第一电压转换模块dy2的型号为ap05n07，极性电容c5的型号为1000μf/16v。
39.所述第二电压转换电路12包括第二电压转换模块dy1、极性电容c5、电容c2、极性电容c3、电容c4、电容c6、电容c7和极性电容c10，所述第二电压转换模块dy1的正极输入端、极性电容c5的正极端与第一电压转换模块dy2的正极输入端连接，第二电压转换模块dy1的负极输入端、极性电容c5的负极端、电容c6的第一端、电容c7的第一端、极性电容c10的正极端、电容c2的第二端、电容c4的第二端、极性电容c3的负极端均接地，电容c2的第一端、极性电容c3的正极端、电容c4的第一端与第二电压转换模块dy1的正极输出端连接，电容c6的第
二端、极性电容c10的负极端、电容c7的第二端与第二电压转换模块dy1的负极输出端连接。其中，极性电容c3和极性电容c10的型号为1000μf/16v，第二电压转换模块dy1的型号为e0505s-1w。
40.所述第三电压转换电路13包括极性电容c19、电容c11、电容c12、电容c13、第三电压转换模块u1、电容c4、电容c15、电容c16、电感l1、电感l2、电容c17和极性电容c18，极性电容c19的正极端、电容c11的第一端、电容c12的第一端、电容c13的第一端、第三电压转换模块u1的输入端均与第一电压转换模块dy2的正极输出端连接，电容c14的第一端、电容c15的第一端、电容c16的第一端、电感l1的第一端均与第三电压转换模块u1的输出端连接，电感l1的第二端分别与电容c17的第一端、极性电容c18的正极端、相线绝缘检测电路2、分析电路5连接，极性电容c19的负极端、电容c11的第二端、电容c12的第二端、电容c13的第二端、电容c14的第二端、电容c15的第二端、电容c16的第二端、电感l2的两端、电容c17的第二端、极性电容c18的负极端均接地。其中，极性电容c19和极性电容c18的型号为10μf/10v，第三电压转换模块u1的型号为ams1117-3.3，电感l1和电感l2的电感值为10μh。
41.具体地，如图3所示，所述相线绝缘检测电路2、零线绝缘检测电路3和双线绝缘检测电路4三者即构成本发明的输出线路绝缘阻抗检测电路。其中，所述相线绝缘检测电路2包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r1、电阻r12、电阻r13、电容c23、放大器u2a、电容c21，所述电阻r2的第一端与相线连接，电阻r2的第二端与电阻r4的第一端连接，电阻r4的第二端与电阻r6的第一端连接，电阻r6的第二端与电阻r7的第一端连接，电阻r7的第二端与电阻r11的第一端连接，电阻r11的第二端分别与电阻r8的第一端、电阻r12的第一端、电容c23的第一端连接，电阻r12的第二端、电容c23的第二端与地线连接，电阻r8的第二端与放大器u2a的正极输入端连接，电阻r3的第一端接地，电阻r3的第二端分别与电阻r1的第一端、放大器u2a的负极输入端连接，放大器u2a的输出端分别与电阻r1的第二端、电阻r13的第一端、电容c21的第一端、双线绝缘检测电路4连接，电容c21的第二端分别与电阻r5的第二端、电阻r9的第一端、分析电路5连接，电阻r13的第二端、电阻r9的第二端接地，电阻r5的第一端与电源电路1连接，具体与电感l1的第二端连接，以接入3.3v电源电压。其中，电阻r5、电阻r9的阻值为20kω，电阻r12的阻值为1kω。
42.所述零线绝缘检测电路3包括电阻r15、电阻r16、电阻r17、电阻r18、电阻r19、电阻r20、电阻r21、电阻r22、电阻r23、电阻r24、电阻r25、电阻r26、电阻r27、电容c26、电容c25和放大器u2b，电阻r17的第一端与零线连接，电阻r17的第二端与电阻r19的第一端连接，电阻r19的第二端与电阻r20的第一端连接，电阻r20的第二端与电阻r23的第一端连接，电阻r23的第二端与电阻r25的第一端连接，电阻r25的第二端分别与电阻r21的第一端、电容c26的第一端、电阻r27的第一端连接，电阻r21的第二端与放大器u2b的正极输入端连接，电容c26的第二端、电阻r27的第二端、电阻r26的第一端均与地线连接，电阻r15的第一端、电阻r26的第二端接地，电阻r15的第二端分别与电阻r16的第一端、放大器u2b的负极输入端连接，放大器u2b的输出端分别与电容c25的第一端、电阻r16的第二端、电阻r24的第一端、双线绝缘检测电路4连接，电容c25的第二端分别与电阻r18的第二端、电阻r22的第一端、分析电路5连接，电阻r24的第二端、电阻r22的第二端接地，电阻r18的第一端与电源电路1连接。其中，电阻r18、电阻r22的阻值为20kω，电阻r27的阻值为1kω，电阻r26的阻值为10ω。
43.所述双线绝缘检测电路4阻r29、电阻r30、电阻r31、电阻r32、电阻r33、电阻r34、放
大器包括电阻r28、电u2c、电容c28、电容c27，所述电阻r31的第一端与所述相线绝缘检测电路2的输出端连接，电阻r33的第一端与所述零线绝缘检测电路3的输出端连接，电阻r31的第二端、电阻r33的第二端、电容28的第一端均与放大器u2c的正极输入端连接，电阻r28的第一端接地，电阻r28的第二端分别与电阻r29的第一端、放大器u2c的负极输入端连接，放大器u2c的输出端分别与电阻r29的第二端、电阻r34的第一端、电容c27的第一端连接，电阻r34的第二端、电容c28的第二端接地，电容c27的第二端分别与电阻r30的第二端、电阻r32的第一端、分析电路5连接，电阻r32的第二端接地，电阻r30的第一端与电源电路1连接。其中，电阻r29的阻值为510kω，电阻r30、电阻r32的阻值为20kω。
44.可以理解，在相线绝缘检测电路2中，电阻r2、电阻r4、电阻r6、电阻r7和电阻r11这五个串接电阻起到降压作用，可以有效地降低电阻r12和电阻r8所承载的电压值，防止输入放大器u2a的电压过大。当相线对地绝缘阻抗正常时，即相线未漏电时，输入放大器u2a的电压值较大，经放大器u2a放大后输出至分析电路5，当分析电路5判断放大器u2a的电压输出值在预设范围内时，则判定相线对地绝缘阻抗正常。而当相线对地绝缘阻抗异常时，即相线漏电时，输入放大器u2a的电压值变小，经过放大器u2a的放大作用，放大器u2a输出的电压值减小的更多，此时，分析电路5判断放大器u2a的电压输出值小于预设范围，则初步判定相线存在漏电。另外，当相线漏电时，零线绝缘检测电路3输出的第二检测信号会变大。
45.同样地，在零线绝缘检测电路3中，电阻r17、电阻r19、电阻r20、电阻r23、电阻r25这五个串接电阻也起到降压作用，可以有效地降低电阻r21和电阻r8所承载的电压值，防止输入放大器u2b的电压过大。当零线对地绝缘阻抗正常时，即零线未漏电时，输入放大器u2b的电压值较大，经放大器u2b放大后输出至分析电路5，当分析电路5判断放大器u2b的电压输出值在预设范围内时，则判定零线对地绝缘阻抗正常。而当零线对地绝缘阻抗异常时，即零线漏电时，输入放大器u2b的电压值变小，经过放大器u2b的放大作用，放大器u2b输出的电压值减小的更多，此时，分析电路5判断放大器u2b的电压输出值小于预设范围，则初步判定零线存在漏电。另外，当零线漏电时，相线绝缘检测电路2输出的第一检测信号会变大。
46.而在双线绝缘检测电路4中，放大器u2a和放大器u2b放大后的信号分别输出至放大器u2c的正极输入端，两个检测信号进行叠加，再经放大器u2c对叠加后的信号进行放大后输出至分析电路5。考虑到两个检测信号在输入至放大器u2c时是进行叠加输入的，输入放大器u2c的是两个检测信号的差值，因此为了放大两个检测信号的差值，电阻r2、电阻r4、电阻r6、电阻r7和电阻r11的阻值之和与电阻r17、电阻r19、电阻r20、电阻r23、电阻r25的阻值之和不相等，例如电阻r2、电阻r4、电阻r6、电阻r7和电阻r11的阻值均为510kω，电阻r17、电阻r19、电阻r20、电阻r23、电阻r25的阻值均为390kω。另外，还可以通过调节放大器u2a、放大器u2b和放大器u2c的放大倍数，使得两个检测信号的差值甚至可以达到50v左右。因此，当相线和零线对地绝缘阻抗均正常的情况下，分析电路5可以判断出放大器u2c输出的电压值在预设范围内，则判定相线和零线均未漏电。而当相线和零线中任一者出现漏电时，则放大器u2c输出的电压值会大于预设范围，则判定有一条输出线路漏电，但无法分辨出具体是哪一条，再结合第一检测信号和第二检测信号的变化即可准确分辨出漏电线路。而当相线和零线均漏电时，第一检测信号、第二检测信号和第三检测信号均会变小，则判定相线和零线同时漏电。因此，当第一检测信号、第二检测信号和第三检测信号均在预设范围内，则判定单相输出线路不存在漏电；当第一检测信号小于预设范围，第二检测信号大于预
设范围，且第三检测信号大于预设范围，则判定相线漏电；当第一检测信号大于预设范围，第二检测信号小于预设范围，且第三检测信号大于预设范围，则判定零线漏电；当第一检测信号、第二检测信号和第三检测信号均小于预设范围，则判定相线和零线均漏电。
47.另外，可以理解，所述预设范围是指以正常情况下每个检测信号的电压值为基础加上合理的误差范围得到，每个检测信号对应的预设范围可以相同，也可以不同，具体根据需要进行设定，例如通过调节对应电路中的降压电阻的阻值来实现。
48.可以理解，如图4所示，所述分析电路5采用mpu及其外围电路。
49.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种it系统单相输出线路的对地阻抗检测电路，其特征在于，包括：电源电路(1)，用于给各个电路供电；相线绝缘检测电路(2)，用于检测相线是否漏电并输出第一检测信号；零线绝缘检测电路(3)，用于检测零线是否漏电并输出第二检测信号；双线绝缘检测电路(4)，分别与所述相线绝缘检测电路(2)和零线绝缘检测电路(3)连接，用于对第一检测信号和第二检测信号进行叠加并放大后输出第三检测信号；分析电路(5)，分别与所述相线绝缘检测电路(2)、零线绝缘检测电路(3)和双线绝缘检测电路(4)连接，用于基于第一检测信号、第二检测信号和第三检测信号判断单相输出线路是否漏电并确定漏电线路。2.如权利要求1所述的it系统单相输出线路的对地阻抗检测电路，其特征在于，所述相线绝缘检测电路(2)包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r1、电阻r12、电阻r13、电容c23、放大器u2a、电容c21，所述电阻r2的第一端与相线连接，电阻r2的第二端与电阻r4的第一端连接，电阻r4的第二端与电阻r6的第一端连接，电阻r6的第二端与电阻r7的第一端连接，电阻r7的第二端与电阻r11的第一端连接，电阻r11的第二端分别与电阻r8的第一端、电阻r12的第一端、电容c23的第一端连接，电阻r12的第二端、电容c23的第二端与地线连接，电阻r8的第二端与放大器u2a的正极输入端连接，电阻r3的第一端接地，电阻r3的第二端分别与电阻r1的第一端、放大器u2a的负极输入端连接，放大器u2a的输出端分别与电阻r1的第二端、电阻r13的第一端、电容c21的第一端、双线绝缘检测电路(4)连接，电容c21的第二端分别与电阻r5的第二端、电阻r9的第一端、分析电路(5)连接，电阻r13的第二端、电阻r9的第二端接地，电阻r5的第一端与电源电路(1)连接。3.如权利要求2所述的it系统单相输出线路的对地阻抗检测电路，其特征在于，所述零线绝缘检测电路(3)包括电阻r15、电阻r16、电阻r17、电阻r18、电阻r19、电阻r20、电阻r21、电阻r22、电阻r23、电阻r24、电阻r25、电阻r26、电阻r27、电容c26、电容c25和放大器u2b，电阻r17的第一端与零线连接，电阻r17的第二端与电阻r19的第一端连接，电阻r19的第二端与电阻r20的第一端连接，电阻r20的第二端与电阻r23的第一端连接，电阻r23的第二端与电阻r25的第一端连接，电阻r25的第二端分别与电阻r21的第一端、电容c26的第一端、电阻r27的第一端连接，电阻r21的第二端与放大器u2b的正极输入端连接，电容c26的第二端、电阻r27的第二端、电阻r26的第一端均与地线连接，电阻r15的第一端、电阻r26的第二端接地，电阻r15的第二端分别与电阻r16的第一端、放大器u2b的负极输入端连接，放大器u2b的输出端分别与电容c25的第一端、电阻r16的第二端、电阻r24的第一端、双线绝缘检测电路(4)连接，电容c25的第二端分别与电阻r18的第二端、电阻r22的第一端、分析电路(5)连接，电阻r24的第二端、电阻r22的第二端接地，电阻r18的第一端与电源电路(1)连接。4.如权利要求3所述的it系统单相输出线路的对地阻抗检测电路，其特征在于，电阻r2、电阻r4、电阻r6、电阻r7和电阻r11的阻值之和与电阻r17、电阻r19、电阻r20、电阻r23、电阻r25的阻值之和不相等。5.如权利要求1所述的it系统单相输出线路的对地阻抗检测电路，其特征在于，所述双线绝缘检测电路(4)包括电阻r28、电阻r29、电阻r30、电阻r31、电阻r32、电阻r33、电阻r34、放大器u2c、电容c28、电容c27，所述电阻r31的第一端与所述相线绝缘检测电路(2)的输出端连接，电阻r33的第一端与所述零线绝缘检测电路(3)的输出端连接，电阻r31的第二端、
电阻r33的第二端、电容28的第一端均与放大器u2c的正极输入端连接，电阻r28的第一端接地，电阻r28的第二端分别与电阻r29的第一端、放大器u2c的负极输入端连接，放大器u2c的输出端分别与电阻r29的第二端、电阻r34的第一端、电容c27的第一端连接，电阻r34的第二端、电容c28的第二端接地，电容c27的第二端分别与电阻r30的第二端、电阻r32的第一端、分析电路(5)连接，电阻r32的第二端接地，电阻r30的第一端与电源电路(1)连接。6.如权利要求1所述的it系统单相输出线路的对地阻抗检测电路，其特征在于，所述电源电路(1)包括第一电压转换电路(11)、第二电压转换电路(12)和第三电压转换电路(13)，所述第一电压转换电路(11)的输入端分别与相线和零线连接，所述第二电压转换电路(12)、第三电压转换电路(13)均与第一电压转换电路(11)的输出端连接，所述第一电压转换电路(11)用于将市电220v交流电压转换为5v直流电压，所述第二电压转换电路(12)用于将5v直流电压转换为
±
5v，所述第三电压转换电路(13)用于将5v直流电压转换为3.3v。7.如权利要求6所述的it系统单相输出线路的对地阻抗检测电路，其特征在于，所述第一电压转换电路(11)包括自恢复保险丝f1、电容c1、第一电压转换模块dy2、电容c8和电容c9，所述自恢复保险丝f1的第一端与相线连接，自恢复保险丝f1的第一端与电容c1的第一端连接，电容c1的第二端与第一电压转换模块dy2的正极输入端连接，第一电压转换模块dy2的负极输入端分别与电容c1的第二端、零线连接，第一电压转换模块dy2的正极输出端分别与电容c8的第一端、电容c9的第一端连接，电容c8的第二端、电容c9的第二端、第一电压转换模块dy2的负极输出端均接地。8.如权利要求7所述的it系统单相输出线路的对地阻抗检测电路，其特征在于，所述第二电压转换电路(12)包括第二电压转换模块dy1、极性电容c5、电容c2、极性电容c3、电容c4、电容c6、电容c7和极性电容c10，所述第二电压转换模块dy1的正极输入端、极性电容c5的正极端与第一电压转换模块dy2的正极输入端连接，第二电压转换模块dy1的负极输入端、极性电容c5的负极端、电容c6的第一端、电容c7的第一端、极性电容c10的正极端、电容c2的第二端、电容c4的第二端、极性电容c3的负极端均接地，电容c2的第一端、极性电容c3的正极端、电容c4的第一端与第二电压转换模块dy1的正极输出端连接，电容c6的第二端、极性电容c10的负极端、电容c7的第二端与第二电压转换模块dy1的负极输出端连接。9.如权利要求7所述的it系统单相输出线路的对地阻抗检测电路，其特征在于，所述第三电压转换电路(13)包括极性电容c19、电容c11、电容c12、电容c13、第三电压转换模块u1、电容c4、电容c15、电容c16、电感l1、电感l2、电容c17和极性电容c18，极性电容c19的正极端、电容c11的第一端、电容c12的第一端、电容c13的第一端、第三电压转换模块u1的输入端均与第一电压转换模块dy2的正极输出端连接，电容c14的第一端、电容c15的第一端、电容c16的第一端、电感l1的第一端均与第三电压转换模块u1的输出端连接，电感l1的第二端分别与电容c17的第一端、极性电容c18的正极端、相线绝缘检测电路(2)、分析电路(5)连接，极性电容c19的负极端、电容c11的第二端、电容c12的第二端、电容c13的第二端、电容c14的第二端、电容c15的第二端、电容c16的第二端、电感l2的两端、电容c17的第二端、极性电容c18的负极端均接地。10.如权利要求1～9任一项所述的it系统单相输出线路的对地阻抗检测电路，其特征在于，当第一检测信号、第二检测信号和第三检测信号均在预设范围内，则判定单相输出线路不存在漏电；当第一检测信号小于预设范围，第二检测信号大于预设范围，且第三检测信
号大于预设范围，则判定相线漏电；当第一检测信号大于预设范围，第二检测信号小于预设范围，且第三检测信号大于预设范围，则判定零线漏电；当第一检测信号、第二检测信号和第三检测信号均小于预设范围，则判定相线和零线均漏电。

技术总结
本发明公开了一种IT系统单相输出线路的对地阻抗检测电路，通过相线绝缘检测电路检测相线是否存在漏电并输出第一检测信号，通过零线绝缘检测电路检测零线是否存在漏电并输出第二检测信号，并通过双线绝缘检测电路对第一检测信号和第二检测信号进行叠加并放大后输出第三检测信号，最后，通过分析电路基于三个检测电路输出的检测信号综合判断单相输出线路是否漏电，并且可以准确地分辨出漏电线路，大大提升了漏电检测的准确率，而且可以实现实时在线检测，确保了单相输出线路使用的安全性。性。性。


技术研发人员：江世军 杜鑫涛
受保护的技术使用者：湖南小快智造电子科技有限公司
技术研发日：2022.02.18
技术公布日：2022/5/25