CN201359629Y - 直流电源接地报警装置 - Google Patents
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Abstract
一种直流电源接地报警装置，包括负极电位下拉电路、直流检出电路、交流检出电路、第一光电耦合电路、第二光电耦合电路、第三光电耦合电路、报警器和用于根据各个光电耦合电路的电位变化信号判定不同的接地故障并向报警器输出报警信号的报警处理器，负极电位下拉电路连接直流电源的负极，负极电位下拉电路的输出连接直流检出电路，直流检出电路连接第一光电耦合电路和第二光电耦合电路，直流检出电路同时与交流检出电路连接，交流检测电路与第三耦合电路连接，第一光电耦合电路、第二光电耦合电路和第三耦合电路分别与报警处理器的三个输入端连接，报警处理器的输出端连接报警器。本实用新型能够检测接地故障。
Description
技术领域
本实用新型属于一种直流电源试验装置，尤其是一种直流电源接地报警装置。
背景技术
目前，对于500kV、220kV扩建变电所在工程调试中，为了确保电网的安全可靠进行，在元件调试及整组传动时往往使用临时的直流电源，临时的直流电源不能检测接地故障，虽然在传动前要进行绝缘试验，但绝缘试验只是个静态过程，即所有装置的接点是一个状态，绝缘试验不能保证所有回路和接点在不同状态绝缘是良好的，而在传动过程中就能反应出所有状态。存在的缺点：不能检测直流电源的接地故障。
发明内容
为了克服的现有的直流电源不能检测接地故障的不足，本实用新型提供一种能够检测接地故障的直流电源接地报警装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种直流电源接地报警装置，置包括负极电位下拉电路、直流检出电路、交流检出电路、第一光电耦合电路、第二光电耦合电路、第三光电耦合电路、报警器和用于根据各个光电耦合电路的电位变化信号判定不同的接地故障并向报警器输出报警信号的报警处理器，所述负极电位下拉电路连接直流电源的负极，所述负极电位下拉电路的输出连接直流检出电路，所述直流检出电路连接第一光电耦合电路和第二光电耦合电路，所述直流检出电路同时与所述交流检出电路连接，所述交流检测电路与所述第三耦合电路连接，所述第一光电耦合电路、第二光电耦合电路和第三耦合电路分别与所述报警处理器的三个输入端连接，所述报警处理器的输出端连接报警器。
进一步，所述负极电位下拉电路包括第一电阻R1、第二电阻R2和负电源-VCC，所述直流电源的负极与所述第一电阻R1连接，所述第一电阻R1与第二电阻R2串联，所述第二电阻R2连接负电源-VCC；所述直流检出电路包括第三电阻R3、第一电容C1和第二电容C2，所述第一电容C1和第二电容C2串联形成的支路与第三电阻R3并联，所述第一电阻R1与第二电阻R2之间的中间节点与所述第三电阻R3和第一电容C1之间的连接节点连接，所述第二电阻R2与第一电容C1和第二电容C2之间的中间节点连接；所述第三电阻R3和第二电容C2之间的连接节点与第一光电耦合电路的输入正极连接，所述第一光电耦合电路的输入负极连接负电源。
更进一步，所述第三电阻R3和第二电容C2之间的连接节点与第二光电耦合电路的输入正极连接，所述第二光电耦合电路的输入负极连接负电源。
再进一步，所述的交流检出电路包括第三电容C3、变压器T1、整流电路IC5、第四电阻R4、第五电阻R5和第四电容C4；所述第一电阻R1与第二电阻R2之间的中间节点与第三电容C3连接，所述第三电容C3与变压器T1的原边连接，所述变压器T1的副边与整流电路IC5的输入端连接，所述整理电路IC5的输出端的正极连接第四电阻R4，所述第四电阻R4与第六电阻R6串联，所述整理电路IC5的输出端的负极与第四二极管D4连接，在所述第四电阻R4与第六电阻R6之间的中间节点通过第五电阻R5与所述整理电路IC5的输出端的负极连接，所述第四电容C4与所述第五电阻R5并联，所述第六电阻R6和第四电容D4与所述第三光电耦合电路的输出端连接。
本实用新型的有益效果主要表现在：能够检测接地故障，即检测负极接地、整机接地以及交流串入直流故障。
附图说明
图1是直流电源接地报警装置的控制原理图；
图2是接地报警电路的电路图。
图3是报警处理器的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步描述。
参照图1-图3，一种直流电源接地报警装置，置包括负极电位下拉电路、直流检出电路、交流检出电路、第一光电耦合电路IC1、第二光电耦合电IC2、第三光电耦合电路IC3、报警器和用于根据各个光电耦合电路的电位变化信号判定不同的接地故障并向报警器输出报警信号的报警处理器IC4，所述负极电位下拉电路连接直流电源的负极，所述负极电位下拉电路的输出连接直流检出电路，所述直流检出电路连接第一光电耦合电路和第二光电耦合电路，所述直流检出电路同时与所述交流检出电路连接，所述交流检测电路与所述第三耦合电路连接，所述第一光电耦合电路、第二光电耦合电路和第三耦合电路分别与所述报警处理器的三个输入端连接，所述报警处理器IC4的输出端连接报警器。
所述负极电位下拉电路包括第一电阻R1、第二电阻R2和负电源-VCC，所述直流电源的负极与所述第一电阻R1连接，所述第一电阻R1与第二电阻R2串联，所述第二电阻R2连接负电源-VCC；所述直流检出电路包括第三电阻R3、第一电容C1和第二电容C2，所述第一电容C1和第二电容C2串联形成的支路与第三电阻R3并联，所述第一电阻R1与第二电阻R2之间的中间节点与所述第三电阻R3和第一电容C1之间的连接节点连接，所述第二电阻R2与第一电容C1和第二电容C2之间的中间节点连接；所述第三电阻R3和第二电容C2之间的连接节点与第一光电耦合电路的输入正极连接，所述第一光电耦合电路的输入负极连接负电源。
所述第三电阻R3和第二电容C2之间的连接节点与第二光电耦合电路的输入正极连接，所述第二光电耦合电路的输入负极连接负电源。
所述的交流检出电路包括第三电容C3、变压器T1、整流电路IC5、第四电阻R4、第五电阻R5和第四电容C4；所述第一电阻R1与第二电阻R2之间的中间节点与第三电容C3连接，所述第三电容C3与变压器T1的原边连接，所述变压器T1的副边与整流电路IC5的输入端连接，所述整理电路IC5的输出端的正极连接第四电阻R4，所述第四电阻R4与第六电阻R6串联，所述整理电路IC5的输出端的负极与第四二极管D4连接，在所述第四电阻R4与第六电阻R6之间的中间节点通过第五电阻R5与所述整理电路IC5的输出端的负极连接，所述第四电容C4与所述第五电阻R5并联，所述第六电阻R6和第四电容D4与所述第三光电耦合电路的输出端连接。
本实施例的图1中，AC/DC：被监测的主功率电源，有88V、110V、176V和220V，OUT为输出端；DC：监测部分工作电源；IC4：单片机，负责检测及记录处理数据；LED：显示输出，显示状态；Warn：告警输出。
图2中的各元件功能说明：R1、R2组成负极电位下拉电阻；R3、C1、C2组成直流检出支路；C3、T1、IC5、R4、R5、C4组成交流检出支路；IC1、IC2、IC3为光电隔离耦合电路，完成信号到单片机的隔离耦合；IC4为8位单片机，完成信号检测及分析记录，并控制告警及显示部分协调工作；Warn为声光告警输出；LED负责显示状态，次数，时间等信息；AC/DC为主功率电源。
本实施例的工作过程为：LED数码管在正常时显示：0000，记录接地故障的次数R2电阻压降大于检测值记录；每次故障发生时的报警，并显示当前故障类型及启动时间(直到恢复)；到达累计次数时连续报警。
由负极判断运行状态，在正常工作状态下，负极电位为-Vcc。检测电路无输出，IC1、IC2、IC3输出三极管截止，均处于高电位，单片机处于等待状态。
负极接地状态：负极电位由原来的-5V上升为0V。该电压经过R1、R3、D2送至IC1，IC1输出三极管导通，送出低电位至单片机的第一路I/O端口，单片机根据该信号累计负接地计数并记录开机到故障时间。D3处于截止状态，IC2保持高电位输出，直流电压无法通过C3，交流检测电路未检测到交流信号使IC3也保持高电位输出。
正极接地状态：负极电位＝-Vcc+Vdc。该电压经过R1、R3、D3送至IC2，IC2送出低电位至单片机的第二路I/O端口，单片机根据该信号累计正接地计数并记录开机到故障时间。D2处于截止状态，IC1保持高电位输出，直流电压无法通过C3，交流检测电路未检测到交流信号使IC3也保持高电位输出。
交流串入直流***：负极的交流分量被耦合整流电路检出。该电压经过R1、C3送至T1耦合到IC5，经IC5整流后由R4、R5分压、C4滤波、R6限流D4击穿，使IC3处于导通状态，送出低电位至单片机的第三路I/O端口，单片机根据该信号累计交流串入直流***计数并记录开机到故障时间。而该交流信号经R1、R3后、被C2滤除，所以直流部分无信号，D2、D3均处于截止状态，IC1、IC2均保持高电位输出。
显示方式：四位数码管，正常显示0000，故障后轮显。正接地1-01启动时间轮显00:01；负接地2-01 启动时间轮显00:01；交流串入3-01 启动时间轮显00:01；按复位键后所有数据清零显示0000。
Claims (4)
1、一种直流电源接地报警装置，其特征在于：所述直流电源接地报警装置包括负极电位下拉电路、直流检出电路、交流检出电路、第一光电耦合电路、第二光电耦合电路、第三光电耦合电路、报警器和用于根据各个光电耦合电路的电位变化信号判定不同的接地故障并向报警器输出报警信号的报警处理器，所述负极电位下拉电路连接直流电源的负极，所述负极电位下拉电路的输出连接直流检出电路，所述直流检出电路连接第一光电耦合电路和第二光电耦合电路，所述直流检出电路同时与所述交流检出电路连接，所述交流检测电路与所述第三耦合电路连接，所述第一光电耦合电路、第二光电耦合电路和第三耦合电路分别与所述报警处理器的三个输入端连接，所述报警处理器的输出端连接报警器。
2、如权利要求1所述的直流电源接地报警装置，其特征在于：所述负极电位下拉电路包括第一电阻(R1)、第二电阻(R2)和负电源(-VCC)，所述直流电源的负极与所述第一电阻(R1)连接，所述第一电阻(R1)与第二电阻(R2)串联，所述第二电阻(R2)连接负电源(-VCC)；所述直流检出电路包括第三电阻(R3)、第一电容(C1)和第二电容(C2)，所述第一电容(C1)和第二电容(C2)串联形成的支路与第三电阻(R3)并联，所述第一电阻(R1)与第二电阻(R2)之间的中间节点与所述第三电阻(R3)和第一电容(C1)之间的连接节点连接，所述第二电阻(R2)与第一电容(C1)和第二电容(C2)之间的中间节点连接；
所述第三电阻(R3)和第二电容(C2)之间的连接节点与第一光电耦合电路的输入正极连接，所述第一光电耦合电路的输入负极连接负电源。
3、如权利要求2所述的直流电源接地报警装置，其特征在于：所述第三电阻(R3)和第二电容(C2)之间的连接节点与第二光电耦合电路的输入正极连接，所述第二光电耦合电路的输入负极连接负电源。
4、如权利要求2或3所述的直流电源接地报警装置，其特征在于：所述的交流检出电路包括第三电容(C3)、变压器(T1)、整流电路(IC5)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)和第四电容(C4)；所述第一电阻(R1)与第二电阻(R2)之间的中间节点与第三电容(C3)连接，所述第三电容(C3)与变压器(T1)的原边连接，所述变压器(T1)的副边与整流电路(IC5)的输入端连接，所述整理电路(IC5)的输出端的正极连接第四电阻(R4)，所述第四电阻(R4)与第六电阻(R6)串联，所述整理电路(IC5)的输出端的负极与第四二极管(D4)连接，在所述第四电阻(R4)与第六电阻(R6)之间的中间节点通过第五电阻(R5)与所述整理电路(IC5)的输出端的负极连接，所述第四电容(C4)与所述第五电阻(R5)并联，所述第六电阻(R6)和第四电容(D4)与所述第三光电耦合电路的输出端连接。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101452036B (zh) * | 2008-12-30 | 2011-03-23 | 浙江省送变电工程公司 | 直流电源接地报警装置 |
| CN103575965A (zh) * | 2012-08-02 | 2014-02-12 | 温州市科星电子有限公司 | 直流***监测装置及方法 |
| CN103675710A (zh) * | 2012-09-24 | 2014-03-26 | 温州市科星电子有限公司 | 变电站用交流窜入直流电源报警装置 |
| CN104459291A (zh) * | 2014-12-15 | 2015-03-25 | 南车株洲电力机车有限公司 | 检测特定频率交流信号的方法及*** |
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2008
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20091209 Effective date of abandoning: 20081230 |