可切換故障電弧檢測(cè)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電力設(shè)備檢測(cè)電路，更具體地說，它涉及一種可切換故障電弧檢測(cè)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]電力系統(tǒng)中經(jīng)常出現(xiàn)故障，并且產(chǎn)生故障電弧，根據(jù)故障電弧電流波形特征，在故障電弧電流波形中存在高頻噪聲分量。經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)高頻噪聲的噪聲分量主要存在與過零點(diǎn)的平肩處。因此可以從AD采集的電流波形分離出高頻部分和低頻部分。當(dāng)沒有故障電弧發(fā)生時(shí)，高頻部分電流值很小；而當(dāng)有故障電弧時(shí)，高頻部分電流值較大。該方法可以有效的檢測(cè)故障電弧的發(fā)生。而通過硬件的AD采樣電路對(duì)電路的故障電弧檢測(cè)采樣過程中，一般是通過電感線圈來感應(yīng)電力系統(tǒng)母線的電流情況，從而將檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行信號(hào)的放大。
[0003]目前，市場(chǎng)上的（申請(qǐng)?zhí)枮镃N201520303783.0的中國專利公開了一種漏電互感器二次線圈斷路和短路的檢測(cè)裝置），它公開了對(duì)互感器線圈連接處容易出現(xiàn)斷路情況下的。這種電路雖然可以檢測(cè)和判斷互感器線圈的斷路情況，但是由于互感器作為檢測(cè)元件，如果發(fā)生斷路情況對(duì)電力系統(tǒng)的母線就無法檢測(cè)了，因此需要對(duì)上述問題，提出一個(gè)改進(jìn)的方案。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于：提供一種可以檢測(cè)感應(yīng)線圈有無斷路的情況，并可以在一個(gè)感應(yīng)線圈斷路時(shí)，自動(dòng)將備用的感應(yīng)線圈替換進(jìn)來，完成對(duì)電力系統(tǒng)的檢測(cè)的可切換故障電弧檢測(cè)電路。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案：一種可切換故障電弧檢測(cè)電路，包括依次連接的主感應(yīng)線圈、電流信號(hào)檢測(cè)模塊、運(yùn)放模塊和主控單元，所述電流信號(hào)檢測(cè)模塊上還通過一開關(guān)元件連接有副感應(yīng)線圈，所述主控單元上還連接有驅(qū)動(dòng)單元，其中，電流信號(hào)檢測(cè)模塊將檢測(cè)到的斷路信號(hào)通過運(yùn)放模塊放大輸入給主控單元，所述主控單元輸出控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)單元并驅(qū)動(dòng)開關(guān)元件將副感應(yīng)線圈接入電流信號(hào)檢測(cè)模塊。
[0006]作為本實(shí)用新型的具體方案，優(yōu)選的，所述開關(guān)元件為繼電器的常開觸點(diǎn)，所述驅(qū)動(dòng)單元包括光耦元件，所述光耦元件的輸入端耦接于主控單元，光耦元件的輸出端連接于繼電器線圈的供電回路。
[0007]作為本實(shí)用新型的具體方案，優(yōu)選的，所述繼電器的線圈上并聯(lián)有串聯(lián)的指示燈和限流電阻。
[0008]作為本實(shí)用新型的具體方案，優(yōu)選的，所述繼電器的線圈上還反并聯(lián)有第三二極管。
[0009]作為本實(shí)用新型的具體方案，優(yōu)選的，所述主控單元的輸出端還連接有報(bào)警器。
[0010]作為本實(shí)用新型的具體方案，優(yōu)選的，所述運(yùn)放模塊的兩個(gè)信號(hào)輸入端分別通過第一二極管和第二二極管反向接地。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果為:通過在現(xiàn)有技術(shù)的檢測(cè)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步完善，增加一個(gè)副感應(yīng)線圈和驅(qū)動(dòng)單元，通過電流信號(hào)檢測(cè)模塊檢測(cè)到主感應(yīng)線圈出現(xiàn)斷路的情況時(shí)，通過主控單元輸出一個(gè)觸發(fā)信號(hào)，使得驅(qū)動(dòng)單元可以驅(qū)動(dòng)開關(guān)元件動(dòng)作，從而控制副感應(yīng)線圈重新接入到電流信號(hào)檢測(cè)模塊上，完成檢測(cè)任務(wù)，并不會(huì)由于主感應(yīng)線圈故障而使得真?zhèn)€裝置罷工，從而，使得檢測(cè)過程可以使用更加長久。
【附圖說明】
[0012]圖I為本實(shí)用新型實(shí)施例的電路原理圖。
[0013]圖中1、電流信號(hào)檢測(cè)模塊;2、運(yùn)放模塊;3、主控單元;4、驅(qū)動(dòng)單元;5、報(bào)警器;LI、主感應(yīng)線圈；L2、副感應(yīng)線圈；K1、繼電器的線圈；K1-1、繼電器的常開觸點(diǎn)；U3、光耦元件；LED、指示燈;R9、限流電阻;D3、第三二極管;Dl、第一二極管;D2、第二二極管。
【具體實(shí)施方式】
[0014]參照?qǐng)DI對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例作進(jìn)一步說明。
[0015]—種可切換故障電弧檢測(cè)電路，包括依次連接的主感應(yīng)線圈LI、電流信號(hào)檢測(cè)模塊I、運(yùn)放模塊2和主控單元3，所述電流信號(hào)檢測(cè)模塊I上還通過一開關(guān)元件連接有副感應(yīng)線圈L2，所述主控單元3上還連接有驅(qū)動(dòng)單元4，其中，電流信號(hào)檢測(cè)模塊I將檢測(cè)到的斷路信號(hào)通過運(yùn)放模塊2放大輸入給主控單元3，所述主控單元3輸出控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)單元4并驅(qū)動(dòng)開關(guān)元件將副感應(yīng)線圈L2接入電流信號(hào)檢測(cè)模塊I。
[0016]電阻R4將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，起到轉(zhuǎn)變?yōu)椴蓸与妷旱淖饔茫娙軨l用于濾波，二極管Dl和D2起到保護(hù)作用。電流信號(hào)經(jīng)采樣電阻R3、R4轉(zhuǎn)為電壓信號(hào)后，傳輸給運(yùn)放模塊2。
[0017]運(yùn)放模塊2包括放大器Ul,電阻R5，電阻R6，電阻R7和電容C2。由米樣模塊而來的電壓信號(hào)，經(jīng)過由放大器Ul，電阻R4和電阻R6組成的放大電路后，產(chǎn)生放大的電壓信號(hào)，電壓信號(hào)再經(jīng)過由電阻R7和電容C2組成的濾波電路后傳輸?shù)街骺啬K。放大器Ul的型號(hào)為TLC2274。
[0018]主控模塊包括MCU元件U2J⑶元件U2的A/D端連接運(yùn)放模塊2，接收來自運(yùn)放模塊2的電壓信號(hào)，當(dāng)主控模塊檢測(cè)到來自運(yùn)放模塊2輸出信號(hào)的特定范圍值時(shí)，當(dāng)檢測(cè)到主感應(yīng)線圈LI斷線了，就輸出高電平，MCU元件U2的型號(hào)是STM32F103。
[0019]開關(guān)元件為繼電器的常開觸點(diǎn)Kl-I，所述驅(qū)動(dòng)單元包括光耦元件U3，所述光耦元件U3的輸入端耦接于主控單元3，光耦元件U3的輸出端連接于繼電器線圈的供電回路。工作過程中，單片機(jī)元件U2的I/O口輸出高電平，從而輸?shù)墓怦钤3觸發(fā)繼電器的線圈Kl得電，從而閉合繼電器的常開觸點(diǎn)Kl-I，從而可以在主感應(yīng)線圈LI斷線的時(shí)候，可以由副感應(yīng)線圈L2來代替。
[0020]圖I中，繼電器的線圈Kl上并聯(lián)有串聯(lián)的指示燈LED和限流電阻R9。在繼電器的線圈Kl得電的同時(shí)指示燈LED也點(diǎn)亮，使得使用者可以知道主感應(yīng)線圈LI已經(jīng)出現(xiàn)斷路情況，工作在副感應(yīng)線圈L2模式，所以可以及時(shí)檢測(cè)和排除故障或是對(duì)主感應(yīng)線圈LI進(jìn)行更換。
[0021]同時(shí)，繼電器的線圈Kl上還反并聯(lián)有第三二極管D3。可以提供繼電器線圈的續(xù)流通道，使得繼電器壽命增強(qiáng)。主控單元3的輸出端還連接有報(bào)警器5 ο報(bào)警器5為現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品，可以直接連接在主控單元3上對(duì)電路進(jìn)行報(bào)警。
[0022]運(yùn)放模塊2的兩個(gè)信號(hào)輸入端分別通過第一二極管Dl和第二二極管D2反向接地。通過第一二極管Dl和第二二極管D2可以起到穩(wěn)定運(yùn)放模塊2的兩個(gè)信號(hào)輸入端的電壓，起到鉗位的作用，防止信號(hào)電壓過高，使得電路的信號(hào)傳輸更加穩(wěn)定、可靠。
[0023]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本實(shí)用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理前提下的若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可切換故障電弧檢測(cè)電路，包括依次連接的主感應(yīng)線圈、電流信號(hào)檢測(cè)模塊、運(yùn)放模塊和主控單元，其特征在于:所述電流信號(hào)檢測(cè)模塊上還通過一開關(guān)元件連接有副感應(yīng)線圈，所述主控單元上還連接有驅(qū)動(dòng)單元，其中，電流信號(hào)檢測(cè)模塊將檢測(cè)到的斷路信號(hào)通過運(yùn)放模塊放大輸入給主控單元，所述主控單元輸出控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)單元并驅(qū)動(dòng)開關(guān)元件將副感應(yīng)線圈接入電流信號(hào)檢測(cè)模塊。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可切換故障電弧檢測(cè)電路，其特征在于:所述開關(guān)元件為繼電器的常開觸點(diǎn)，所述驅(qū)動(dòng)單元包括光耦元件，所述光耦元件的輸入端耦接于主控單元，光耦元件的輸出端連接于繼電器線圈的供電回路。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可切換故障電弧檢測(cè)電路，其特征在于:所述繼電器的線圈上并聯(lián)有串聯(lián)的指不燈和限流電阻。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可切換故障電弧檢測(cè)電路，其特征在于:所述繼電器的線圈上還反并聯(lián)有第三二極管。5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可切換故障電弧檢測(cè)電路，其特征在于:所述主控單元的輸出端還連接有報(bào)警器。6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可切換故障電弧檢測(cè)電路，其特征在于:所述運(yùn)放模塊的兩個(gè)信號(hào)輸入端分別通過第一二極管和第二二極管反向接地。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種可切換故障電弧檢測(cè)電路，旨在提供一種可以檢測(cè)感應(yīng)線圈有無斷路的情況，并可以在一個(gè)感應(yīng)線圈斷路時(shí)，自動(dòng)將備用的感應(yīng)線圈替換進(jìn)來，完成對(duì)電力系統(tǒng)的檢測(cè)的可切換故障電弧檢測(cè)電路，解決了感應(yīng)線圈斷路時(shí)無法檢測(cè)線纜的問題，其技術(shù)方案要點(diǎn)是包括依次連接的主感應(yīng)線圈、電流信號(hào)檢測(cè)模塊、運(yùn)放模塊和主控單元，電流信號(hào)檢測(cè)模塊上還通過一開關(guān)元件連接有副感應(yīng)線圈，所述主控單元上還連接有驅(qū)動(dòng)單元，其中，電流信號(hào)檢測(cè)模塊將檢測(cè)到的斷路信號(hào)通過運(yùn)放模塊放大輸入給主控單元，所述主控單元輸出控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)單元并驅(qū)動(dòng)開關(guān)元件將副感應(yīng)線圈接入電流信號(hào)檢測(cè)模塊，達(dá)到了長時(shí)間檢測(cè)的效果，本實(shí)用新型適用于電力設(shè)備檢測(cè)電路。
【IPC分類】G01R31/02
【公開號(hào)】CN205157692
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520935639
【發(fā)明人】王仕凱, 張磊
【申請(qǐng)人】北京北秦安全技術(shù)有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請(qǐng)日】2015年11月21日