CN104635194A - 一种三相计量回路在线故障监测计时装置 - Google Patents
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Abstract
一种三相计量回路在线故障监测计时装置，属于三相计量回路在线故障监测技术领域。比较电路将三相计量回路的电压信号和电流信号变成0-5V的直流电压信号，并将直流电压信号与电压比较器的参考电压进行比较，并将比较结果传送至逻辑电路；逻辑电路对比较电路传送的比较结果进行逻辑判断，计量回路在正常运行时逻辑部分输出一个低电平（0V），故障运行时逻辑部分输出一个高电平（5V）并提供给驱动报警部分。本发明的优点是三相计量回路在线故障监测、计时装置在对计量回路没有任何改动的情况下能够在线状态监测计量回路的各类故障。
Description
技术领域
本发明涉及一种三相计量回路在线故障监测计时装置，属于三相计量回路在线故障监测技术领域。
背景技术
在运行中的三相计量回路经常发生人为或设备原因造成故障，如：电能表电压回路保险烧坏，电压回路开路或接地，电流回路开路或分流等原因造成电能表少计或停计电量；而故障有时要几小时甚至几天才被发现，供电部门既然发现故障后，无法拿出有效的证据说服用户部门，造成供电计量损失以及用户与供电部门之间的纠纷。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明提供一种三相计量回路在线故障监测计时装置。
三相计量回路在线故障监测计时装置，包括比较电路、逻辑电路、驱动报警电路和电源电路，其中：
比较电路，将三相计量回路的电压信号和电流信号变成0-5V的直流电压信号，并将直流电压信号与电压比较器的参考电压进行比较，并将比较结果传送至逻辑电路；
逻辑电路，对比较电路传送的比较结果进行逻辑判断，计量回路在正常运行时逻辑部分输出一个低电平（0V），故障运行时逻辑部分输出一个高电平（5V）并提供给驱动报警部分；
驱动报警电路，接收逻辑电路传送的高电平时，三极管导通，继电器动作，触发计时器开始计时，同时报警装置导通进行报警，低电平时，三极管不导通，继电器不动作，报警装置不导通，计时器不会计时；
电源电路，为比较电路、逻辑电路和驱动报警电路提供直流稳压电源。
作为优选，所述比较电路包括：
半波整流降压电路，将三相计量回路的两路电压信号分别变成0-5V的直流电压信号，并分别传送至第一电压比较器和第二电压比较器的正极作为比较电压；
霍尔效应电流传感器，将三相计量回路的两路电流信号分别变成0-5V的直流电压信号，并分别传送至第三电压比较器和第四电压比较器的正极作为比较电压；
电压比较器，将正极接收的比较电压与负极接收的参考电压进行比较，并将比较结果以高电平或低电平输出；
分压电路，为电压比较器的负极提供参考电压；
CMOS驱动电路，由发光二极管和电阻构成，与电压比较器的输出端连接，将电压比较器输出的比较结果输入逻辑电路的输入端。
作为优选，其中三相计量回路的一路电压信号经第一整流二极管D1半波整流，再经第一电阻R1第二电阻R2和第一电容C1分压滤波后传输至第一电压比较器的正极，另一路电压信号经第二发光二极管D2半波整流，再经第三电阻R3第四电阻R4和第二电容C2分压滤波后传输至第二电压比较器的正极。
作为优选，分压电路由串联的第五电阻R5、第六电阻R6和第七电阻R7与串联的第八电阻R8和第九电阻R9并联构成，其中第八电阻R8与第九电阻R9之间与第三电压比较器和第四电压比较器的负极连接，提供参考电压；第一电压比较器和第二电压比较器的负极通过开关与第六电阻R6与第五电阻R5之间或与第六电阻R6与第七电阻R7之间连接，以提供参考电压。
作为优选，所述电源电路由直交流开关电源和稳压管构成。
作为优选，所述逻辑电路由双4输入与非门4012和双4输入或门4072组成。
作为优选，所述驱动报警电路包括正极与逻辑电路输出端连接的报警发光二极管D10、基极与报警发光二极管D10的负极连接的第十一三极管D11、与第十一三极管D11的集电极连接的蜂鸣器B和继电器J，报警发光二极管D10的正极还通过第十四电阻R14与电源电路输出的正极连接，第十一三极管D11的发射极接电源的负极。
本发明的优点是三相计量回路在线故障监测、计时装置在对计量回路没有任何改动的情况下能够在线状态监测计量回路的各类故障，能够区分计量回路的故障状态和正常停运状态，正确累计故障持续时间，能够在线监测三相高压计量回路和低压计量回路，电源功率小（小于3W）、可用交直流90V—240V电压，电源可靠性高，结构简单。
附图说明
当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，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，如图其中：
图1为本发明的结构示意图。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
具体实施方式
显然，本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于本发明的保护范围。
实施例1：如图1所示，图1为本发明的三相计量回路在线故障检测计时装置的实施例的电路图。图中通过虚线框出来电路的四个组成部分。如图1所示，三相计量回路在线故障监测计时装置，包括比较电路1、逻辑电路2、驱动报警电路3和电源电路4，其中：
比较电路1，将三相计量回路的电压信号和电流信号变成0-5V的直流电压信号，并将直流电压信号与电压比较器的参考电压进行比较，并将比较结果传送至逻辑电路；
逻辑电路2，对比较电路传送的比较结果进行逻辑判断，计量回路在正常运行时逻辑部分输出一个低电平（0V），故障运行时逻辑部分输出一个高电平（5V）并提供给驱动报警部分；
驱动报警电路3，接收逻辑电路传送的高电平时，三极管导通，继电器动作，触发计时器开始计时，同时报警装置导通进行报警，低电平时，三极管不导通，继电器不动作，报警装置不导通，计时器不会计时；
电源电路4，为比较电路、逻辑电路和驱动报警电路提供直流稳压电源。
一般计量回路有正常运行状态、正常停运状态（有电压，没有电流或电压，电流都没有）和故障状态等三种状态。
如计量回路在正常运行状态或正常停运状态时，在线故障检测装置经过比较电路1和逻辑电路2比较和判断后输出一个低电平（0V），驱动报警电路3的继电器不动作，装置不会发出声光报警，计时器不会计时，如计量回路发生故障时，对应的比较器输出低电平，接在比较器输出端的发光二极管发光，或门和与非门组成的逻辑电路分析各比较器的输出信号并输出高电平，声光报警电路发出报警信号，继电器动作，计时器开始计时，从而达到计量回路能够在线监测、计时的目的。
其中比较电路包括：
半波整流降压电路，由整流二极管和分压滤波电路组成，三相计量电压回路的一路电压信号UA经过第一整流二极管D1半波整流，再经第一电阻R1第二电阻R2和第一电容C1分压滤波后传输至第一电压比较器的正极，另一路电压信号UC经第二发光二极管D2半波整流，再经第三电阻R3第四电阻R4和第二电容C2分压滤波后传输至第二电压比较器的正极；
霍尔效应电流传感器，将三相计量回路的电流信号变成两路0-5V的直流电压信号，并分别传送至第三电压比较器和第四电压比较器的正极作为比较电压；
电压比较器，包括第一电压比较器1LM339、第二电压比较器2LM339、第三电压比较器3LM339和第四电压比较器4LM339，电压比较器将正极接收的比较电压与负极接收的参考电压进行比较，并将比较结果以高电平或低电平输出；
分压电路，为电压比较器的负极提供参考电压，由串联的第五电阻R5、第六电阻R6和第七电阻R7与串联的第八电阻R8和第九电阻R9并联构成，其中第八电阻R8与第九电阻R9之间与第三电压比较器和第四电压比较器的负极连接，提供参考电压；第一电压比较器和第二电压比较器的负极通过开关K与第六电阻R6与第五电阻R5之间或与第六电阻R6与第七电阻R7之间连接，以提供参考电压；
CMOS驱动电路，由第三发光二极管D3、D4、D5、D6和第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13构成，与电压比较器的输出端连接，将电压比较器输出的比较结果输入逻辑电路的输入端。
本发明经过供给电压比较器参考电压的分压电路部分的开关K来选择输入电压类型，比如：开关K拨到上面时，在线故障检测器可监测380V的三相计量回路的故障情况，如开关K拨到下面时，在线故障检测器可监测二次100V的高压计量回路的故障情况。
本发明电源电路由直交流开关电源和稳压管构成。电源电路部分选用输入90—240V,AC/DC，输出6V，功率为3W的超小型直交流开关电源，为了提供更可靠的电源用四节7号充电电池来提高电源的可靠性，6V的直流电源经过7805稳压管变成标准的5V稳压电源。
本发明中逻辑电路由双4输入与非门4012和双4输入或门4072组成。
本发明中驱动报警电路包括正极与逻辑电路输出端连接的报警发光二极管D10、基极与报警发光二极管D10的负极连接的第十一三极管D11、与第十一三极管D11的集电极连接的蜂鸣器B和继电器J，报警发光二极管D10的正极还通过第十四电阻R14与电源电路输出的正极连接，第十一三极管D11的发射极接电源的负极。
本发明电压输入回路用半波整流电路，电流输入回路用ACS712霍尔效应的线性电流传感器，电压比较器用低功耗电压比较器LM319，逻辑判断电路用双4输入与非门4012和双4输入或门4072，驱动电路用开关三极管和继电器组成的常用的驱动电路，计时器用普通小型时钟。
结合图1，本发明的工作过程如下：三相计量电压回路的电压信号UA、UC分别经过第一整流二极管D1、第二发光二极管D2半波整流，再分别经过R1、R2、C1和R3、R4、C2分压滤波后提供给第一电压比较器1LM339和第二电压比较器2LM339的正极一个比较电压；三相计量电流回路的电流信号IA、IC分别经过第一霍尔效应电流传感器1ACS712和第二霍尔效应电流传感器2ACS712变成0-5V的直流电压信号供给第三电压比较器3LM339和第四电压比较器4LM339的正极一个比较电压，LM339是个低供耗电压比较器，比较器的负极接在R5、R6、R7和R8、R9分压电路提供的参考电压，电压回路和电流回路正常时，电压比较器LM339各正极的电压高于负极的参考电压，电压比较器的各输出端输出高电平，电压比较器各输出端输出的高电平经过第十电阻R10-第十三电阻R13和第三发光二极管D3-D6组成的CMOS驱动电路提供双4输入与非门4012和双4输入或门4072的输入端，（因各比较器输出的高电平，所以第三发光二极管D3-D6都不会亮）经过4012和4072组成的逻辑电路判断后4012的第一个输出端O1输出低电平，4072的参与控制驱动部分输出端O1,O2输出高电平，因参与控制驱动部分的三个输出端的任何一个输出低电平时二极管D7—D9的公共端变成低电平，驱动部分的第十一三极管D11不会导通，报警发光二极管D10不会亮，蜂鸣器B不报警，继电器J不吸合，计时器不计时。
如计量回路正常停运状态（UA、UB电压正常，IA=0、IC=0或UA=0、UB=0，IA=0、IC=0）时，对应的电压比较器虽然输出低电平，但是经过4012和4072逻辑电路的判断后，参与控制驱动部分的4072的O1或O2变成低电平，驱动部分的第十一三极管D11不会导通，报警发光二极管D10不会亮，继电器不吸合，蜂鸣器B不报警，计时器不计时。
如果三相计量回路的电压或电流发生故障时，对应的电压比较器输出低电平，CMOS驱动电路的D3—D6发光二极管中对应的发光二极管发光，经过4012和4072组成的逻辑电路判断后参与控制驱动部分的三个输出端（4012的O1，4072的O1和O2）都输出高电平，二极管D7—D9的公共端变成高电平，驱动电路中的第十一三极管D11导通，故障报警发光二极管D10亮，蜂鸣器B发出报警，继电器J吸合，计时器开始计时。
实施例2：如图1所示，
一种三相计量回路在线故障监测计时装置，三相计量回路在线故障监测计时装置，包括比较电路、逻辑电路、驱动报警电路和电源电路，其中：
比较电路将三相计量回路的电压信号和电流信号变成0-5V的直流电压信号，并将直流电压信号与电压比较器的参考电压进行比较，并将比较结果传送至逻辑电路；
逻辑电路对比较电路传送的比较结果进行逻辑判断，计量回路在正常运行时逻辑部分输出一个低电平（0V），故障运行时逻辑部分输出一个高电平（5V）并提供给驱动报警部分；
驱动报警电路接收逻辑电路传送的高电平时，三极管导通，继电器动作，触发计时器开始计时，同时报警装置导通进行报警，低电平时，三极管不导通，继电器不动作，报警装置不导通，计时器不会计时；
电源电路为比较电路、逻辑电路和驱动报警电路提供直流稳压电源;所述比较电路包括：
半波整流降压电路将三相计量回路的两路电压信号分别变成0-5V的直流电压信号，并分别传送至第一电压比较器和第二电压比较器的正极作为比较电压；
霍尔效应电流传感器将三相计量回路的两路电流信号分别变成0-5V的直流电压信号，并分别传送至第三电压比较器和第四电压比较器的正极作为比较电压；
电压比较器将正极接收的比较电压与负极接收的参考电压进行比较，并将比较结果以高电平或低电平输出；
分压电路为电压比较器的负极提供参考电压。
CMOS驱动电路由发光二极管和电阻构成，与电压比较器的输出端连接，将电压比较器输出的比较结果输入逻辑电路的输入端;其中三相计量回路的一路电压信号经第一整流二极管D1半波整流，再经第一电阻R1、第二电阻R2和第一电容C1分压滤波后传输至第一电压比较器的正极，另一路电压信号经第二发光二极管D2半波整流，再经第三电阻R3第四电阻R4和第二电容C2分压滤波后传输至第二电压比较器的正极;分压电路由串联的第五电阻R5、第六电阻R6和第七电阻R7与串联的第八电阻R8和第九电阻R9并联构成，其中第八电阻R8与第九电阻R9之间与第三电压比较器和第四电压比较器的负极连接，提供参考电压；第一电压比较器和第二电压比较器的负极通过开关与第六电阻R6与第五电阻R5之间或与第六电阻R6与第七电阻R7之间连接，以提供参考电压;所述电源电路由直交流开关电源和稳压管构成;所述逻辑电路由双4输入与非门4012和双4输入或门4072组成;所述驱动报警电路包括正极与逻辑电路输出端连接的报警发光二极管D10、基极与报警发光二极管D10的负极连接的第十一三极管D11、与第十一三极管D11的集电极连接的蜂鸣器B和继电器J，报警发光二极管D10的正极还通过第十四电阻R14与电源电路输出的正极连接，第十一三极管D11的发射极接电源的负极。
一种三相计量回路在线故障监测计时装置的使用方法，含有以下步骤；
比较电路1将三相计量回路的电压信号和电流信号变成0-5V的直流电压信号，并将直流电压信号与电压比较器的参考电压进行比较，并将比较结果传送至逻辑电路；
逻辑电路2对比较电路传送的比较结果进行逻辑判断，计量回路在正常运行时逻辑部分输出一个低电平（0V），故障运行时逻辑部分输出一个高电平（5V）并提供给驱动报警部分；
驱动报警电路3接收逻辑电路传送的高电平时，三极管导通，继电器动作，触发计时器开始计时，同时报警装置导通进行报警，低电平时，三极管不导通，继电器不动作，报警装置不导通，计时器不会计时；
电源电路4为比较电路、逻辑电路和驱动报警电路提供直流稳压电源；
计量回路有正常运行状态、正常停运状态（有电压，没有电流或电压，电流都没有）和故障状态等三种状态；
计量回路在正常运行状态或正常停运状态时，在线故障检测装置经过比较电路1和逻辑电路2比较和判断后输出一个低电平（0V），驱动报警电路3的继电器不动作，装置不会发出声光报警，计时器不会计时，如计量回路发生故障时，对应的比较器输出低电平，接在比较器输出端的发光二极管发光，或门和与非门组成的逻辑电路分析各比较器的输出信号并输出高电平，声光报警电路发出报警信号，继电器动作，计时器开始计时，从而达到计量回路能够在线监测、计时的目的；
其中比较电路包括：
半波整流降压电路由整流二极管和分压滤波电路组成，三相计量电压回路的一路电压信号UA经过第一整流二极管D1半波整流，再经第一电阻R1第二电阻R2和第一电容C1分压滤波后传输至第一电压比较器的正极，另一路电压信号UC经第二发光二极管D2半波整流，再经第三电阻R3第四电阻R4和第二电容C2分压滤波后传输至第二电压比较器的正极；
霍尔效应电流传感器将三相计量电流回路的IA、IC电流信号分别经过1ACS712和2ACS712霍尔效应的线性电流传感器变成0-5V的直流电压，并分别传送至第三电压比较器和第四电压比较器的正极作为比较电压；
电压比较器包括第一电压比较器1LM339、第二电压比较器2LM339、第三电压比较器3LM339和第四电压比较器4LM339，电压比较器将正极接收的比较电压与负极接收的参考电压进行比较，并将比较结果以高电平或低电平输出；
分压电路为电压比较器的负极提供参考电压，由串联的第五电阻R5、第六电阻R6和第七电阻R7与串联的第八电阻R8和第九电阻R9并联构成，其中第八电阻R8与第九电阻R9之间与第三电压比较器和第四电压比较器的负极连接，提供参考电压；第一电压比较器和第二电压比较器的负极通过开关K与第六电阻R6与第五电阻R5之间或与第六电阻R6与第七电阻R7之间连接，以提供参考电压；
CMOS驱动电路由第三发光二极管D3、第四发光二极管D4、第五发光二极管D5、第六发光二极管D6和第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13构成，与电压比较器的输出端连接，将电压比较器输出的比较结果输入逻辑电路的输入端；
开关K拨到上面时，在线故障检测器可监测380V的三相计量回路的故障情况，如开关K拨到下面时，在线故障检测器可监测二次100V的高压计量回路的故障情况；
电源电路部分选用输入90—240V,AC/DC，输出6V，功率为3W的超小型直交流开关电源，为了提供更可靠的电源用四节7号充电电池来提高电源的可靠性，6V的直流电源经过7805稳压管变成标准的5V稳压电源；
驱动报警电路包括正极与逻辑电路输出端连接的报警发光二极管D10、基极与报警发光二极管D10的负极连接的第十一三极管D11、与第十一三极管D11的集电极连接的蜂鸣器B和继电器J，报警发光二极管D10的正极还通过第十四电阻R14与电源电路输出的正极连接，第十一三极管D11的发射极接电源的负极；
电压输入回路用半波整流电路，电流输入回路用ACS712霍尔效应的线性电流传感器，电压比较器用低功耗电压比较器LM319，逻辑判断电路用双4输入与非门4012和双4输入或门4072，驱动电路用开关三极管和继电器组成的常用的驱动电路，计时器用普通小型时钟。
三相计量电压回路的电压信号UA、UC分别经过第一整流二极管D1、第二发光二极管D2半波整流，再分别经过第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1和第三电阻R3、第四电阻R4、第二电容C2分压滤波后提供给第一电压比较器1LM339和第二电压比较器2LM339的正极一个比较电压；三相计量电流回路的IA、IC电流信号分别经过1ACS712和2ACS712霍尔效应的线性电流传感器变成0-5V的直流电压信号供给第三电压比较器3LM339和第四电压比较器4LM339的正极一个比较电压，LM339是个低供耗电压比较器，比较器的负极接在第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7和第八电阻R8、第九电阻R9分压电路提供的参考电压，电压回路和电流回路正常时，电压比较器LM339各正极的电压高于负极的参考电压，电压比较器的各输出端输出高电平，电压比较器各输出端输出的高电平经过第十电阻R10至第十三电阻R13和第三发光二极管D3至第六发光二极管D6组成的CMOS驱动电路提供双4输入与非门4012和双4输入或门4072的输入端，因各比较器输出的高电平，所以第三发光二极管D3至第六发光二极管D6都不会亮，经过双4输入与非门4012和双4输入或门4072组成的逻辑电路判断后双4输入与非门4012的第一个输出端O1输出低电平，双4输入或门4072的参与控制驱动部分O1输出端,O2输出端输出高电平，因参与控制驱动部分的三个输出端的任何一个输出低电平时第七二极管D7至第九二极管D9的公共端变成低电平，驱动部分的第十一三极管D11不会导通，报警发光二极管D10不会亮，蜂鸣器B不报警，继电器J不吸合，计时器不计时；
计量回路正常停运状态（UA、UB电压正常，IA=0、IC=0或UA=0、UB=0，IA=0、IC=0）时，对应的电压比较器虽然输出低电平，但是经过双4输入与非门4012和双4输入或门4072逻辑电路的判断后，参与控制驱动部分的4072的O1输出端或O2输出端变成低电平，驱动部分的第十一三极管D11不会导通，报警发光二极管D10不会亮，继电器不吸合，蜂鸣器B不报警，计时器不计时；
三相计量回路的电压或电流发生故障时，对应的电压比较器输出低电平，CMOS驱动电路的第三发光二极管D3至第六发光二极管D6中对应的发光二极管发光，经过双4输入与非门4012和双4输入或门4072组成的逻辑电路判断后参与控制驱动部分的三个输出端（双4输入与非门4012的O1输出端，双4输入或门4072的O1输出端和O2输出端）都输出高电平，第七二极管D7至第九二极管D9的公共端变成高电平，驱动电路中的第十一三极管D11导通，故障报警发光二极管D10亮，蜂鸣器B发出报警，继电器J吸合，计时器开始计时。
如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种三相计量回路在线故障监测计时装置，三相计量回路在线故障监测计时装置，包括比较电路、逻辑电路、驱动报警电路和电源电路，其特征在于其中：
比较电路将三相计量回路的电压信号和电流信号变成0-5V的直流电压信号，并将直流电压信号与电压比较器的参考电压进行比较，并将比较结果传送至逻辑电路；
逻辑电路对比较电路传送的比较结果进行逻辑判断，计量回路在正常运行时逻辑部分输出一个低电平（0V），故障运行时逻辑部分输出一个高电平（5V）并提供给驱动报警部分；
驱动报警电路接收逻辑电路传送的高电平时，三极管导通，继电器动作，触发计时器开始计时，同时报警装置导通进行报警，低电平时，三极管不导通，继电器不动作，报警装置不导通，计时器不会计时；
电源电路为比较电路、逻辑电路和驱动报警电路提供直流稳压电源;所述比较电路包括：
半波整流降压电路将三相计量回路的两路电压信号分别变成0-5V的直流电压信号，并分别传送至第一电压比较器和第二电压比较器的正极作为比较电压；
霍尔效应电流传感器将三相计量回路的两路电流信号分别变成0-5V的直流电压信号，并分别传送至第三电压比较器和第四电压比较器的正极作为比较电压；
电压比较器将正极接收的比较电压与负极接收的参考电压进行比较，并将比较结果以高电平或低电平输出；
分压电路为电压比较器的负极提供参考电压。
2.根据权利要求1所述的一种三相计量回路在线故障监测计时装置，其特征在于CMOS驱动电路由发光二极管和电阻构成，与电压比较器的输出端连接，将电压比较器输出的比较结果输入逻辑电路的输入端;其中三相计量回路的一路电压信号经第一整流二极管半波整流，再经第一电阻、第二电阻和第一电容分压滤波后传输至第一电压比较器的正极，另一路电压信号经第二整流二极管半波整流，再经第三电阻第四电阻和第二电容分压滤波后传输至第二电压比较器的正极;分压电路由串联的第五电阻、第六电阻和第七电阻与串联的第八电阻和第九电阻并联构成，其中第八电阻与第九电阻之间与第三电压比较器和第四电压比较器的负极连接，提供参考电压；第一电压比较器和第二电压比较器的负极通过开关与第六电阻与第五电阻之间或与第六电阻与第七电阻之间连接，以提供参考电压;所述电源电路由直交流开关电源和稳压管构成;所述逻辑电路由双4输入与非门和双4输入或门组成;所述驱动报警电路包括正极与逻辑电路输出端连接的报警发光二极管、基极与报警发光二极管的负极连接的第十一三极管、与第十一三极管的集电极连接的蜂鸣器和继电器，报警发光二极管的正极还通过第十四电阻与电源电路输出的正极连接，第十一三极管的发射极接电源的负极。
3.根据权利要求1和2所述的一种三相计量回路在线故障监测计时装置的使用方法，其特征在于含有以下步骤；
比较电路将三相计量回路的电压信号和电流信号变成0-5V的直流电压信号，并将直流电压信号与电压比较器的参考电压进行比较，并将比较结果传送至逻辑电路；
逻辑电路对比较电路传送的比较结果进行逻辑判断，计量回路在正常运行时逻辑部分输出一个低电平（0V），故障运行时逻辑部分输出一个高电平（5V）并提供给驱动报警部分；
驱动报警电路接收逻辑电路传送的高电平时，三极管导通，继电器动作，触发计时器开始计时，同时报警装置导通进行报警，低电平时，三极管不导通，继电器不动作，报警装置不导通，计时器不会计时；
电源电路为比较电路、逻辑电路和驱动报警电路提供直流稳压电源；
计量回路有正常运行状态、正常停运状态（有电压，没有电流或电压，电流都没有）和故障状态等三种状态；
计量回路在正常运行状态或正常停运状态时，在线故障检测装置经过比较电路和逻辑电路比较和判断后输出一个低电平（0V），驱动报警电路的继电器不动作，装置不会发出声光报警，计时器不会计时，如计量回路发生故障时，对应的比较器输出低电平，接在比较器输出端的发光二极管发光，或门和与非门组成的逻辑电路分析各比较器的输出信号并输出高电平，声光报警电路发出报警信号，继电器动作，计时器开始计时，从而达到计量回路能够在线监测、计时的目的；
其中比较电路包括：
半波整流降压电路由整流二极管和分压滤波电路组成，三相计量电压回路的一路电压信号UA经过第一整流二极管半波整流，再经第一电阻第二电阻和第一电容分压滤波后传输至第一电压比较器的正极，另一路电压信号UC经第二发光二极管半波整流，再经第三电阻第四电阻和第二电容分压滤波后传输至第二电压比较器的正极；
霍尔效应电流传感器将三相计量回路的IA电流信号、IC电流信号分别变成0-5V的直流电压信号，并分别传送至第三电压比较器和第四电压比较器的正极作为比较电压；
电压比较器包括第一电压比较器、第二电压比较器、第三电压比较器和第四电压比较器，电压比较器将正极接收的比较电压与负极接收的参考电压进行比较，并将比较结果以高电平或低电平输出；
分压电路为电压比较器的负极提供参考电压，由串联的第五电阻、第六电阻和第七电阻与串联的第八电阻和第九电阻并联构成，其中第八电阻与第九电阻之间与第三电压比较器和第四电压比较器的负极连接，提供参考电压；第一电压比较器和第二电压比较器的负极通过开关与第六电阻与第五电阻之间或与第六电阻与第七电阻之间连接，以提供参考电压；
CMOS驱动电路由第三发光二极管、第四发光二极管、第五发光二极管、第六发光二极管和第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻构成，与电压比较器的输出端连接，将电压比较器输出的比较结果输入逻辑电路的输入端；
开关K拨到上面时，在线故障检测器可监测380V的三相计量回路的故障情况，如开关K拨到下面时，在线故障检测器可监测二次100V的高压计量回路的故障情况；
电源电路部分选用输入90—240V,AC/DC，输出6V，功率为3W的超小型直交流开关电源，为了提供更可靠的电源用四节7号充电电池来提高电源的可靠性，6V的直流电源经过7805稳压管变成标准的5V稳压电源；
驱动报警电路包括正极与逻辑电路输出端连接的报警发光二极管、基极与报警发光二极管的负极连接的第十一三极管、与第十一三极管的集电极连接的蜂鸣器和继电器，报警发光二极管的正极还通过第十四电阻与电源电路输出的正极连接，第十一三极管的发射极接电源的负极；
电压输入回路用半波整流电路，电流输入回路用ACS712霍尔效应的线性电流传感器，电压比较器用低功耗电压比较器LM319，逻辑判断电路用双4输入与非门和双4输入或门，驱动电路用开关三极管和继电器组成的常用的驱动电路，计时器用普通小型时钟。
4.根据权利要求3所述的一种三相计量回路在线故障监测计时装置的使用方法，其特征在于含有以下步骤三相计量电压回路的电压信号UA、UC分别经过第一整流二极管、第二发光二极管半波整流，再分别经过第一电阻、第二电阻、第一电容和第三电阻、第四电阻、第二电容分压滤波后提供给第一电压比较器1LM339和第二电压比较器2LM339的正极一个比较电压；三相计量电流回路的IA电流信号、IC电流信号分别经过第一霍尔效应电流传感器1ACS712和第二霍尔效应电流传感器2ACS71,变成0-5V的直流电压供给第三电压比较器3LM339和第四电压比较器4LM339的正极一个比较电压，
LM339是个低供耗电压比较器，比较器的负极接在第五电阻、第六电阻、第七电阻和第八电阻、第九电阻分压电路提供的参考电压，三相计量回路的电压和电流信号正常时，电压比较器LM339各正极的电压高于负极的参考电压，电压比较器的各输出端输出高电平，电压比较器各输出端输出的高电平经过第十电阻至第十三电阻和第三发光二极管至第六发光二极管组成的CMOS驱动电路提供双4输入与非门和双4输入或门的输入端，因各比较器输出的高电平，所以第三发光二极管至第六发光二极管都不会亮，经过双4输入与非门和双4输入或门组成的逻辑电路判断后双4输入与非门的第一个输出端O1输出低电平，双4输入或门的参与控制驱动部分O1输出端,O2输出端输出高电平，因参与控制驱动部分的三个输出端的任何一个输出低电平时第七二极管至第九二极管的公共端变成低电平，驱动部分的第十一三极管不会导通，报警发光二极管不会亮，蜂鸣器不报警，继电器不吸合，计时器不计时；
计量回路正常停运状态（UA、UB电压正常，IA=0、IC=0或UA=0、UB=0，IA=0、IC=0）时，对应的电压比较器虽然输出低电平，但是经过双4输入与非门和双4输入或门逻辑电路的判断后，参与控制驱动部分的的O1输出端或O2输出端变成低电平，驱动部分的第十一三极管不会导通，报警发光二极管不会亮，继电器不吸合，蜂鸣器不报警，计时器不计时；
三相计量回路的电压或电流发生故障时，对应的电压比较器输出低电平，CMOS驱动电路的第三发光二极管至第六发光二极管中对应的发光二极管发光，经过双4输入与非门和双4输入或门组成的逻辑电路判断后参与控制驱动部分的三个输出端，双4输入与非门的O1输出端，双4输入或门的O1输出端和O2输出端，都输出高电平，第七二极管至第九二极管的公共端变成高电平，驱动电路中的第十一三极管导通，故障报警发光二极管亮，蜂鸣器发出报警，继电器吸合，计时器开始计时。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106771758A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-31 | 华润水泥技术研发有限公司 | 电气开关柜控制回路中故障的定位装置及方法 |
| CN108490352A (zh) * | 2018-03-15 | 2018-09-04 | 广州飞机维修工程有限公司 | 一种波音737ng飞机雨刮马达故障自动诊断装置 |
| CN109061258A (zh) * | 2018-09-13 | 2018-12-21 | 国网安徽省电力有限公司六安供电公司 | 报警型电能计量联合接线盒 |
| CN112230078A (zh) * | 2020-08-31 | 2021-01-15 | 煤科集团沈阳研究院有限公司 | 煤矿用监控***甲烷风电闭锁功能测试装置及测试方法 |
| CN113064062A (zh) * | 2021-03-26 | 2021-07-02 | 广东电网有限责任公司 | 断路器二次回路的监测电路和装置 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN85103431A (zh) * | 1985-04-21 | 1986-03-10 | 上海市轻工业研究所 | 多功能在线电路检测仪表 |
| CN2129417Y (zh) * | 1992-07-04 | 1993-04-07 | 王晓磊 | 电度表防窃电计时器 |
| CN2225056Y (zh) * | 1995-07-05 | 1996-04-17 | 宋学林 | 电能计量监测仪 |
| US6172862B1 (en) * | 1999-06-11 | 2001-01-09 | Anthony J. Jonnatti | Partial discharge relay and monitoring device |
| US20020109499A1 (en) * | 2001-02-09 | 2002-08-15 | Carlson David C. | Power metering module |
| CN1414396A (zh) * | 2002-05-21 | 2003-04-30 | 重庆龙源科技产业发展有限公司 | 计量电流互感器故障实时在线检测方法及装置 |
| CN201673192U (zh) * | 2010-05-11 | 2010-12-15 | 鞍山金磊特电子有限公司 | 电力输配线电流监测仪 |
| CN102830255A (zh) * | 2012-08-23 | 2012-12-19 | 王金泽 | 一种具有用电故障监测保护功能的智能电能表 |
| CN103197138A (zh) * | 2013-02-22 | 2013-07-10 | 王金泽 | 一种具有供电可靠率和电压合格率监测功能的智能电表及监测方法 |
| CN103278679A (zh) * | 2013-05-27 | 2013-09-04 | 上海贝岭股份有限公司 | 用于电能计量芯片的比较电路 |
-
2013
- 2013-11-08 CN CN201310552194.1A patent/CN104635194B/zh active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN85103431A (zh) * | 1985-04-21 | 1986-03-10 | 上海市轻工业研究所 | 多功能在线电路检测仪表 |
| CN2129417Y (zh) * | 1992-07-04 | 1993-04-07 | 王晓磊 | 电度表防窃电计时器 |
| CN2225056Y (zh) * | 1995-07-05 | 1996-04-17 | 宋学林 | 电能计量监测仪 |
| US6172862B1 (en) * | 1999-06-11 | 2001-01-09 | Anthony J. Jonnatti | Partial discharge relay and monitoring device |
| US20020109499A1 (en) * | 2001-02-09 | 2002-08-15 | Carlson David C. | Power metering module |
| CN1414396A (zh) * | 2002-05-21 | 2003-04-30 | 重庆龙源科技产业发展有限公司 | 计量电流互感器故障实时在线检测方法及装置 |
| CN201673192U (zh) * | 2010-05-11 | 2010-12-15 | 鞍山金磊特电子有限公司 | 电力输配线电流监测仪 |
| CN102830255A (zh) * | 2012-08-23 | 2012-12-19 | 王金泽 | 一种具有用电故障监测保护功能的智能电能表 |
| CN103197138A (zh) * | 2013-02-22 | 2013-07-10 | 王金泽 | 一种具有供电可靠率和电压合格率监测功能的智能电表及监测方法 |
| CN103278679A (zh) * | 2013-05-27 | 2013-09-04 | 上海贝岭股份有限公司 | 用于电能计量芯片的比较电路 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106771758A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-31 | 华润水泥技术研发有限公司 | 电气开关柜控制回路中故障的定位装置及方法 |
| CN106771758B (zh) * | 2016-12-30 | 2023-09-12 | 华润水泥技术研发有限公司 | 电气开关柜控制回路中故障的定位装置及方法 |
| CN108490352A (zh) * | 2018-03-15 | 2018-09-04 | 广州飞机维修工程有限公司 | 一种波音737ng飞机雨刮马达故障自动诊断装置 |
| CN108490352B (zh) * | 2018-03-15 | 2024-01-09 | 广州飞机维修工程有限公司 | 一种波音737ng飞机雨刮马达故障自动诊断装置 |
| CN109061258A (zh) * | 2018-09-13 | 2018-12-21 | 国网安徽省电力有限公司六安供电公司 | 报警型电能计量联合接线盒 |
| CN112230078A (zh) * | 2020-08-31 | 2021-01-15 | 煤科集团沈阳研究院有限公司 | 煤矿用监控***甲烷风电闭锁功能测试装置及测试方法 |
| CN113064062A (zh) * | 2021-03-26 | 2021-07-02 | 广东电网有限责任公司 | 断路器二次回路的监测电路和装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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