CN207081776U - 一种设有核相电路的开关状态指示仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种设有核相电路的开关状态指示仪，包括：开关柜高压传感器电压信号调理电路、标准电压信号调理电路、核相电路及指示灯输出电路；开关柜高压传感器电压信号调理电路和标准电压信号调理电路分别连接至核相电路的输入端，核相电路的输出端则连接至指示灯输出电路；核相电路中设有核相芯片，高压传感器电压信号调理电路和标准电压信号调理电路的输出信号分别经RC滤波之后接入核相芯片的输入端，在核相芯片中进行比较后，由核相芯片的输出端经RC滤波输出信号至指示灯输出电路。由此，本实用新型在开关状态显示仪具有高压带电指示功能的基础上增加了智能核相功能，使核相更方便；通过二次核相，避免了一次核相的复杂性、危险性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力控制技术领域，尤其涉及一种用于电力***高压开关柜的部件状态指示的、设有核相电路的开关状态指示仪。
背景技术
核相，即，在电力***的电气操作中用仪表或其他手段核对两电源或环路相位、相序是否相同。新建、改建、扩建后的变电所和输电线路，以及在线路检修完毕、向用户送电前，都必须进行三相电路核相试验，以确保输电线路相序与用户三相负载所需求的相序一致。核相，一般来说是针对二路电源而言的。二路电源需要向同一个用电设备供电时，在投入时，要在并列点进行核相。若二路电源需要并列倒电时，若不核相，由于安装接线错误，可能出现相序(相位)不一致，引起短路事故，影响正常供电。若二路电源需要停电倒电时，若不核相，可能由于相序不一致，引起三相设备的非正常运行，如电机的反转。因此，在第二路电源投入时，一定要与第一路电源进行核相。
为了保证***的可靠运行，高压电源在送电时往往需要检测三相相序。常规的相序检测主要是由专业人员使用专用的相序检测仪对一次回路进行检测，然而，通过一次回路检测相序危险系数高、实施难度大，且测试仪器携带不方便。
常规的开关状态指示仪，集一次回路模拟图、断路器位置、开关状态、接地刀闸位置、弹簧储能状态、高压带电指示、高压带电闭锁及温湿度控制等多功能于一体，然而，其高压带电指示部分仅具有高压带电显示功能，无高压核相功能。
实用新型内容
为了克服现有技术的缺陷，本实用新型提供一种设有核相电路的开关状态指示仪，可通过高压传感器二次电压智能检测一次电压相序。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种设有核相电路的开关状态指示仪，包括：开关柜高压传感器电压信号调理电路、标准电压信号调理电路、核相电路以及指示灯输出电路；其中，所述开关柜高压传感器电压信号调理电路和所述标准电压信号调理电路分别连接至所述核相电路的输入端，所述核相电路的输出端则连接至所述指示灯输出电路；所述核相电路中设有核相芯片，所述开关柜高压传感器电压信号调理电路和所述标准电压信号调理电路的输出信号分别经RC滤波之后接入核相芯片的输入端，在核相芯片中进行比较后，由核相芯片的输出端经RC滤波输出信号至所述指示灯输出电路进行指示。
在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
进一步地，在所述开关柜高压传感器电压信号调理电路中，输入信号为一次高压传感器输出的恒流信号，以1KΩ、精度1％的采样电阻将此恒流信号转换为电压信号；
进一步地，所述开关柜高压传感器电压信号调理电路对转换所得的电压信号进行放大、差模滤波以及共模滤波的处理，输送至所述核相电路；
进一步地，所述标准电压信号调理电路对输入的电压信号进行放大、差模滤波以及共模滤波的处理，输送至所述核相电路；
优选地，比较所得相位相差大于等于30度时，所述核相电路输出高电平点亮指示灯输出电路中的相位比较指示灯，指示相位不同向；
优选地，比较所得相位相差小于30度时，所述核相电路输出低电平熄灭指示灯输出电路中的相位比较指示灯，指示相位同向；
优选地，所述核相芯片为AD8302，包括：两个宽带对数检波器、一个相位检波器、输出放大器组、一个偏置单元和一个输出参考电压缓冲器。
本实用新型的有益效果是：通过高压传感器二次电压智能检测一次电压相序，在开关状态显示仪具有高压带电指示功能的基础上增加了智能核相功能，使核相更方便、可靠；进而通过二次核相，避免了一次核相的复杂性、危险性。
附图说明
图1为本实用新型的设有核相电路的开关状态指示仪的结构示意图；
图2为本实用新型的开关柜高压传感器电压信号调理电路的电路图；
图3为本实用新型的标准电压信号调理电路的电路图；
图4为本实用新型的核相电路的电路图；
图5为本实用新型的指示灯输出电路的电路图；
在附图中，各标号所表示的部件名称列表如下：
100 开关柜高压传感器电压信号调理电路
200 标准电压信号调理电路
300 核相电路
400 指示灯输出电路
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
请参照图1所示，其为本实用新型的设有核相电路的开关状态指示仪的结构示意图。所述开关状态指示仪中设有：开关柜高压传感器电压信号调理电路100、标准电压信号调理电路200、核相电路300以及指示灯输出电路400；其中，所述开关柜高压传感器电压信号调理电路和所述标准电压信号调理电路分别连接至所述核相电路300的输入端，所述核相电路300的输出端则连接至所述指示灯输出电路400。
请参照图2所示，其为本实用新型的开关柜高压传感器电压信号调理电路的电路图；所述开关柜高压传感器电压信号调理电路的输入信号Ual 1-in即一次高压传感器输出的、0.2mA的恒流信号，电阻R1为1KΩ、精度1％的采样电阻，该电阻把高压传感器输出的电流信号转换为0.2V的电压信号。运放优选为美国TI公司生产的、具有JFET输入的低噪声单电源运放TL074，可有效抑制噪声信号干扰；运放的同相输入端接1.5V基准电压VREF，将输入的交流电压信号基准抬高到运放能正常识别的正电压范围。10KΩ的R2和49.9KΩ的R3组成信号放大电路，放大倍数为R3/R2＝4.99倍。电容C3对输入的信号进行差模滤波，电容C1和C2对输入的信号进行共模滤波，这样降低信号的噪声，保证采样的准确度。电容C5对运放电源进行滤波，提升电源质量，提高运放可靠性。电阻R4和C6组成RC滤波，同时R4起到限流作用，防止损坏CPU。电容C1～C6皆优选为0.1μF。所述开关柜高压传感器电压信号调理电路的输出信号示为Ual 1-out，接至所述核相电路300。
请再参照图3所示，其为本实用新型的标准电压信号调理电路的电路图；与图2相比，缺少电阻R1，因为此电路的输入信号UVRE为电压信号，不需要通过R1将电流信号转换为电压信号。
请再参照图4所示，其为本实用新型的核相电路的电路图；所述核相电路中设有核相芯片，例如可为图4中所示的AD8302，其为用于RF/IF幅度和相位测量的单片集成电路，主要包括：精密匹配的两个宽带对数检波器、一个相位检波器、输出放大器组、一个偏置单元和一个输出参考电压缓冲器等；能同时测量从低频到2.7GHz频率范围内的两输入信号之间的幅度比和相位差，可应用于RF/IF功率放大器线性比的测量、RF功率的精确控制、驻波比测量及远程***的监视和诊断等。
由此，所述开关柜高压传感器电压信号调理电路100和所述标准电压信号调理电路200的输出信号分别经RC滤波之后接入核相芯片的输入端，在核相芯片中进行比较后，由核相芯片的输出端经RC滤波输出信号至所述指示灯输出电路400；核相芯片的输入端和输出端的接线方式为本领域技术人员所熟知，此处不再赘述。
请再参照图5所示，其为本实用新型的指示灯输出电路的电路图；R8为限流电阻，减小CPU功率，R9为下拉泄放电阻，保证三极管Q1可靠关断，C12为滤波电容，防止干扰信号引起三极管误导通，R10为限流电阻，保证指示灯D1工作正常。该电路是对相位比较的结果进行指示，当指示灯D1常亮时说明该电压相位与标准电压相位同相。当指示灯D1闪烁时表示该电压相位与标准电压相位不同相。需要说明的是，图5中的指示灯输出电路在此仅为示例，并非限定，本领域技术人员须知指示灯电路有多种实现方式，此处不再赘述。
由此，当所述开关柜高压传感器电压信号调理电路和所述标准电压信号调理电路的输出信号的相位差为0～180°时核相芯片AD8302输出电压为1.8V～0V；光耦P1导通电压为0.3V，则，当相位差大于等于30°时，LED亮，指示相位不同向；当相位差小于30°时LED灭，指示相位同向。
由此，本实用新型的设有核相电路的开关状态指示仪在开关状态显示仪具有高压带电指示功能的基础上增加了智能核相功能，使核相更方便、可靠；通过二次核相，避免了一次核相的复杂性、危险性。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种设有核相电路的开关状态指示仪，其特征在于，包括：开关柜高压传感器电压信号调理电路、标准电压信号调理电路、核相电路以及指示灯输出电路；其中，
所述开关柜高压传感器电压信号调理电路和所述标准电压信号调理电路分别连接至所述核相电路的输入端，所述核相电路的输出端则连接至所述指示灯输出电路；
所述核相电路中设有核相芯片，所述开关柜高压传感器电压信号调理电路和所述标准电压信号调理电路的输出信号分别经RC滤波之后接入核相芯片的输入端，在核相芯片中进行比较后，由核相芯片的输出端经RC滤波输出信号至所述指示灯输出电路进行指示。
2.根据权利要求1所述的设有核相电路的开关状态指示仪，其特征在于，在所述开关柜高压传感器电压信号调理电路中，输入信号为一次高压传感器输出的恒流信号，以1KΩ、精度1％的采样电阻将此恒流信号转换为电压信号。
3.根据权利要求2所述的设有核相电路的开关状态指示仪，其特征在于，所述开关柜高压传感器电压信号调理电路对转换所得的电压信号进行放大、差模滤波以及共模滤波的处理，输送至所述核相电路。
4.根据权利要求1或2所述的设有核相电路的开关状态指示仪，其特征在于，所述标准电压信号调理电路对输入的电压信号进行放大、差模滤波以及共模滤波的处理，输送至所述核相电路。
5.根据权利要求1或2所述的设有核相电路的开关状态指示仪，其特征在于，比较所得相位相差大于等于30度时，所述核相电路输出高电平点亮指示灯输出电路中的相位比较指示灯，指示相位不同向。
6.根据权利要求1或2所述的设有核相电路的开关状态指示仪，其特征在于，比较所得相位相差小于30度时，所述核相电路输出低电平熄灭指示灯输出电路中的相位比较指示灯，指示相位同向。
7.根据权利要求1或2所述的设有核相电路的开关状态指示仪，其特征在于，所述核相芯片为AD8302，包括：两个宽带对数检波器、一个相位检波器、输出放大器组、一个偏置单元和一个输出参考电压缓冲器。
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|---|---|---|---|---|
| CN112051459A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-12-08 | 国网北京市电力公司 | 一种核相方法及具有双重核相功能的带电显示器 |
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- 2017-07-31 CN CN201720938312.6U patent/CN207081776U/zh active Active
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