CN207301222U - 一种电气设备保护接地状态监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电气设备保护接地状态监测装置，涉及电力***中电气设备的安全防护技术领域。所述电气设备保护接地状态装置，包括机箱、设置在所述机箱上的开关或按键，以及设置在所述机箱内的电源模块、接地状态监测控制单元以及报警单元，所述接地状态监测控制单元包括依次连接的取样电阻、光电隔离电路以及单片机监控单元；从取样电阻与光电隔离电路输入接地端的连接点引出作为PE接地保护监测输出端；在电气设备保护接地状态监测时，将电气设备的接地端与PE接地保护监测输出端共地连接，通过单片机监控单元实时连续的监测PE接地保护监测输出端的状态，实现对电气设备的接地状态实时连续的监测。
Description
技术领域
本实用新型属于电力***中电气设备的安全防护技术，尤其涉及一种电气设备保护接地状态监测装置。
背景技术
电气设备使用过程中，设备的金属外壳需要设置专用的保护接地线。特别针对在供电局变电站现场所使用的电气设备，由于现场的测试环境复杂、干扰大、同时具有很强的感应电，如果电气设备在使用过程中出现接地线接触不良、断线或者未接线的情况，保护接地就失去了对人身安全应有的保护作用。
目前，电气设备的保护接地线状态仍缺乏连续有效的监测手段。在不改变电气设备原有结构及功能状态的情况下，本发明提出一种电气设备保护接地状态连续监测方法及监测装置，通过与电气设备接地线的连接，实现对电气设备保护接地线状态的实时监测，对电力部门的安全生产及现场试验人员的人身安全具有非常重要的意义。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型提供一种电气设备保护接地状态监测装置。
本实用新型是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种电气设备保护接地状态监测装置，包括机箱、设置在所述机箱上的开关或按键，以及设置在所述机箱内的电源模块、接地状态监测控制单元以及报警单元；
所述电源模块包括AC/DC电源模块，以及依次连接的整流模块、PWM脉冲降压模块和稳压输出模块；所述接地状态监测控制单元包括依次连接的取样电阻、光电隔离电路以及单片机监控单元；所述AC/DC电源模块的输出端与所述单片机监控单元连接；所述稳压输出模块的输出端与取样电阻的一端连接，所述取样电阻的另一端与光电耦合电路的输入接地端连接，并引出作为PE接地保护监测输出端；所述单片机监控单元与报警单元连接。
进一步的，所述开关或按键包括电源开关、测试键以及消音键；所述电源开关的一端分别与AC/DC电源模块和整流模块的输入端连接；另一端与外部交流电源连接，用于控制装置的工作电源；所述测试键和消音键分别与单片机监控单元连接，分别用于开始监测和当发出声光报警时取消报警声。
进一步的，所述AC/DC电源模块包括晶体管、采样模块、基准电压模块、比较模块以及发光二极管；所述采样模块包括相互串联连接的采样电阻和温敏电阻；所述基准电压模块包括两个串联连接的电阻R1和R2；所述比较模块包括比较器和NPN三极管，所述比较器的输出端与NPN三极管的基极连接，NPN三极管的集电极与电源连接，NPN三极管的发射极与发光二极管连接；所述温敏电阻贴合在所述晶体管上；所述采样电阻和温敏电阻的共同连接点与所述比较器的同向输入端连接；所述电阻R1和电阻R2的共同连接点与所述比较器的反向输入端连接；当晶体管的温度过高时，发光二极管发出灯光报警，以便提醒操作人员采取措施，防止晶体管烧坏。
进一步的，所述光电耦合电路采用TLP632光电耦合芯片。
进一步的，所述单片机监控单元采用型号为STM32L151的单片机芯片，通过STM32L151芯片的P0.1和P0.2两个输入IO接口对取样电阻两端的隔离输入信号进行双逻辑组合判断，以判断接地状态是否正常。
与现有技术相比，本实用新型所提供的电气设备保护接地状态装置，包括机箱、设置在所述机箱上的开关或按键，以及设置在所述机箱内的电源模块、接地状态监测控制单元以及报警单元，所述接地状态监测控制单元包括依次连接的取样电阻、光电隔离电路以及单片机监控单元；从取样电阻与光电隔离电路输入接地端的连接点引出作为PE接地保护监测输出端；在电气设备保护接地状态监测时，将电气设备的接地端与PE接地保护监测输出端共地连接，通过单片机监控单元实时连续的监测PE接地保护监测输出端的状态，当PE接地保护监测输出端与地线出现接触不良、断线或未接线时，PE接地保护监测输出端的高电平被单片机监控单元监测到，控制报警单元发出声光报警，实现对电气设备的接地状态实时连续的监测，保护现场试验人员的人身安全；本发明的监测装置具有结构简单、可靠、使用安全以及监测便捷等优势。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一个实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型一种电气设备保护接地状态装置的结构框图；
图2是本实用新型电气设备与电气设备保护接地状态监测装置的接线图；
其中：1- PE接地保护监测输出端，2-接地端，3-取样电阻。
具体实施方式
下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实施新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，本实用新型所提供的一种电气设备保护接地状态监测装置，包括机箱、设置在机箱上的开关或按键，以及设置在机箱内的电源模块、接地状态监测控制单元以及报警单元；
电源模块包括AC/DC电源模块，以及依次连接的整流模块、PWM脉冲降压模块和稳压输出模块；接地状态监测控制单元包括依次连接的取样电阻3、光电隔离电路以及单片机监控单元；AC/DC电源模块的输出端与单片机监控单元连接；稳压输出模块的输出端与取样电阻3的一端连接，取样电阻3的另一端与光电耦合电路的输入接地端连接，并引出作为PE接地保护监测输出端1；单片机监控单元与报警单元连接。
开关或按键包括电源开关、测试键以及消音键；电源开关的一端分别与AC/DC电源模块和整流模块的输入端连接；另一端与外部交流电源连接，用于控制装置的工作电源；测试键和消音键分别与单片机监控单元连接，分别用于开始监测和当发出声光报警时取消报警声。
AC/DC电源模块包括晶体管、采样模块、基准电压模块、比较模块以及发光二极管；采样模块包括相互串联连接的采样电阻和温敏电阻；基准电压模块包括两个串联连接的电阻R1和R2；比较模块包括比较器和NPN三极管，比较器的输出端与NPN三极管的基极连接，NPN三极管的集电极与电源连接，NPN三极管的发射极与发光二极管连接；温敏电阻贴合在晶体管上；采样电阻和温敏电阻的共同连接点与比较器的同向输入端连接；电阻R1和电阻R2的共同连接点与比较器的反向输入端连接；当晶体管的温度过高时，发光二极管发出灯光报警，以便提醒操作人员采取措施，防止晶体管烧坏。
光电耦合电路采用TLP632光电耦合芯片。
如图2所示，在电气设备保护接地状态监测时，将电气设备的接地端2与PE接地保护监测输出端1共地连接，通过单片机监控单元实时连续的监测PE接地保护监测输出端1的状态；单片机监控单元采用型号为STM32L151的单片机芯片，通过STM32L151芯片的P0.1和P0.2两个输入IO接口对取样电阻两端的隔离输入信号进行双逻辑组合判断，以判断接地状态是否正常。本实施例中，取样电阻3的阻值为40欧姆。当监测装置进入监测状态时，P0.1口为1，对P0.2口（PE接地保护监测输出端1）进行监测；当PE接地保护监测输出端1与地线出现接触不良、断线或未接线时，PE接地保护监测输出端1为高电平，P0.2口为1，接地状态不良，监测装置发出声光报警。
以上所揭露的仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或变型，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种电气设备保护接地状态监测装置，其特征在于：包括机箱、设置在所述机箱上的开关或按键，以及设置在所述机箱内的电源模块、接地状态监测控制单元以及报警单元；
所述电源模块包括AC/DC电源模块，以及依次连接的整流模块、PWM脉冲降压模块和稳压输出模块；所述接地状态监测控制单元包括依次连接的取样电阻、光电隔离电路以及单片机监控单元；所述AC/DC电源模块的输出端与所述单片机监控单元连接；所述稳压输出模块的输出端与取样电阻的一端连接，所述取样电阻的另一端与光电耦合电路的输入接地端连接，并引出作为PE接地保护监测输出端；所述单片机监控单元与报警单元连接。
2.如权利要求1所述的电气设备保护接地状态监测装置，其特征在于：所述开关或按键包括电源开关、测试键以及消音键；所述电源开关的一端分别与AC/DC电源模块和整流模块的输入端连接；另一端与外部交流电源连接，用于控制装置的工作电源；所述测试键和消音键分别与单片机监控单元连接，分别用于开始监测和当发出声光报警时取消报警声。
3.如权利要求1所述的电气设备保护接地状态监测装置，其特征在于：所述AC/DC电源模块包括晶体管、采样模块、基准电压模块、比较模块以及发光二极管；所述采样模块包括相互串联连接的采样电阻和温敏电阻；所述基准电压模块包括两个串联连接的电阻R1和R2；所述比较模块包括比较器和NPN三极管，所述比较器的输出端与NPN三极管的基极连接，NPN三极管的集电极与电源连接，NPN三极管的发射极与发光二极管连接；所述温敏电阻贴合在所述晶体管上；所述采样电阻和温敏电阻的共同连接点与所述比较器的同向输入端连接；所述电阻R1和电阻R2的共同连接点与所述比较器的反向输入端连接。
4.如权利要求1所述的电气设备保护接地状态监测装置，其特征在于：所述光电耦合电路采用TLP632光电耦合芯片。
5.如权利要求1所述的电气设备保护接地状态监测装置，其特征在于：所述单片机监控单元采用型号为STM32L151的单片机芯片，通过STM32L151芯片的P0.1和P0.2两个输入IO接口对取样电阻两端的隔离输入信号进行双逻辑组合判断，以判断接地状态是否正常。
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| CN201721172642.5U CN207301222U (zh) | 2017-09-13 | 2017-09-13 | 一种电气设备保护接地状态监测装置 |
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| CN207301222U true CN207301222U (zh) | 2018-05-01 |
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ID=62447063
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| CN201721172642.5U Active CN207301222U (zh) | 2017-09-13 | 2017-09-13 | 一种电气设备保护接地状态监测装置 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN207301222U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108663595A (zh) * | 2018-05-29 | 2018-10-16 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种电气设备接地状态的实时监测控制方法 |
| RU196100U1 (ru) * | 2019-12-05 | 2020-02-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) | Устройство непрерывного контроля и управления режимами работы электрооборудования силовой электрической подстанции в условиях эксплуатации |
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2017
- 2017-09-13 CN CN201721172642.5U patent/CN207301222U/zh active Active
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