CN101793917A - 感应式带电显和短路接地故障综合指示仪 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种感应式带电显和短路接地故障综合指示仪,包括有壳体,及内置的电路模块,其特征是电路模块包括有带电信号处理电路、光电转换电路、接地短路信号处理电路、中央处理单元、接地、短路故障指示灯和高压带电指示灯;短路光电转换电路和接地信号处理电路两路输出接入中央处理单元的输入端,中央处理单元输出端分别接有接地、短路故障指示灯和继电器;带电信号处理电路的两路输出分别接高压带电指示灯和闭锁继电器;壳体上设有短路传感器接口、接地传感器接口、带电传感器接口,以及连接继电器和闭锁继电器的输出接口;所述的各电路模块由电源电路供电。本发明具有模块设计合理、集成度高、双电源可靠供电模式、综合性能良好的特点。

Description

感应式带电显和短路接地故障综合指示仪
技术领域:
[0001] 本发明属于电力领域,特别涉及一种具有感应式高压带电显示装置和短路接地故
障指示组合功能的综合指示仪。
背景技术:
[0002] 现有感应式带电显示装置和短路接地故障指示仪为独立的结构,适用于指示设备 带电状态及相应设备、电缆的短路和单相接地故障的一种实时监测,安装在交流50HZ、额定 电压3. 6〜40. 5kV高压电气设备中。
发明内容:
[0003] 本发明的目的是发明一种融合感应式带电显示装置和短路接地故障指示仪于一 体的感应式带电显和短路接地故障综合指示仪。
[0004] 本发明技术方案是这样实现的:一种感应式带电显和短路接地故障综合指示仪, 包括有壳体,及内置的电路模块,其特征是电路模块包括有带电信号处理电路、光电转换电 路、接地短路信号处理电路、中央处理单元、接地、短路故障指示灯和高压带电指示灯;短路 光电转换电路和接地信号处理电路两路输出接入中央处理单元的输入端,中央处理单元输 出端分别接有接地、短路故障指示灯和继电器;带电信号处理电路的两路输出分别接高压 带电指示灯和闭锁继电器;壳体上设有短路传感器接口、接地传感器接口、带电传感器接 口,分别对应连接光电转换电路、接地短路信号处理电路和带电信号处理电路,以及连接继 电器和闭锁继电器的输出接口,提供远程控制信号输出;所述的各电路模块由电源电路供 电。该电源电路包括电网电源处理电路和可充电电源模块连接而成,采用电网电源和可充 电电源模块双电源供电。当外电网供电正常时,电网供电给指示仪,并向可充电电源模块充 电,当外电网供电不正常时,由可充电电源模块供电给指示仪,保障指示仪的正常工作。 [0005] 本发明具有模块设计合理、集成度高、双电源可靠供电模式、综合性能良好的特 点。它采用先进的微处理器技术和传感技术,不与高压带电体直接连接,通过感应电场信 号,准确反映高压带电体带电情况,因此安全性能更高;该指示仪还可以指示短路和接地故 障,为解决故障查找问题提供了最佳途径。对提高工作效率,减少仪表空间安装尺寸,縮短 停电时间,迅速恢复供电,提高供电可靠性和经济效益,是替代传统高压带电显示装置和短 路接地故障指示仪的理想产品。
附图说明:
[0006] 下面结合具体图例对本发明做进一步说明: [0007] 图1综合指示仪电路原理框图 [0008] 图2综合指示仪电路原理图具体实施方式:
[0009] 参照图1和图2,感应式带电显和短路接地故障综合指示仪,壳体内的电路模块包 括有带电信号处理电路、光电转换电路、接地短路信号处理电路、中央处理单元、短路故障 指示灯、高压带电指示灯,以及隔离输出电路和闭锁隔离输出电路,分别提供给远程指示、 报警和闭锁控制之需;壳体上对应带电信号处理电路、光电转换电路、接地短路信号处理电 路分别电连接有带电传感器接口 、短路传感器接口和接地传感器接口 ,以及对应隔离输出 电路和闭锁隔离输出电路的输出接口 ;以上各电路模块由电网电源和可充电电源模块双电 源供电。利用外接电网交流电源220V经过降压一路供电给电路模块各元器件,另一路供给 可充电蓄电池充电;当电网停电或者故障没有交流电源时,利用蓄电池供电给电路模块各 元器件,保证综合指示仪正常工作。 [0010] 各电路模块组成如下:
[0011] 光电转换电路:由光电管Ll、 L2、 L3组成,光电管Ll、 L2、 L3分别接收来自三相短 路传感器发出的光信号,转换成电信号后传入单片机RAO、 RA1、RA2脚,由单片机内部程序 判断处理。
[0012] 接地短路信号处理电路:由二极管D13、 D14、 D15、 D16及三极管VP1、 VP2组成,由
二极管D13、D14、D15、D16组成的整流电路接收到接地传感器发出信号后,信号经过三极管
VP1、 VP2组成整形线路后,传入单片机RB6脚,由单片机内部程序判断处理。
[0013] 中央处理单元:为一片单片机IC1和外围的IC4晶体振荡器电路,单片机IC1型号
PIC16C54,或者类似芯片。
[0014] 隔离输出电路:为一继电器J,单片机IC1接到短路信号,经判断处理后,由RB1脚 触发继电器J动作,隔离输出一信号给远程报警设备;当单片机IC1接收到的是接地传感器 送来的短路信号,其接地短路报警过程达到单片机内部设定时间后,系统自动复位,同时由 单片机RB3脚向继电器发出复位信号,继电器归位。
[0015] 短路故障指示灯:由四个发光二极管LED0、LED1、LED2、LED3组成。单片机IC1适 时接收光电转换电路输入的信号,经判断处理后,分别将报警信号由单片机RB2、 RB4、 RB7 脚输出,触发点亮发光二极管LED1、LED2、LED3,发出短路报警;单片机IC1接收到接地短路 信号处理电路输入的信号,经判断处理后,将报警信号由单片机RB5脚输出,触发点亮发光 二极管LEDO发出接地短路报警信号。
[0016] 带电信号处理电路:由三个保护三极管D31、D32、D33,三个运算放大器A1、A2、A3 组成;带电传感器采集外界的高压电源信号,由Pl接口接入,信号通过D31、 D32、 D33保护 二极管限幅后,传入Al、 A2、 A3运算放大器,由运算放大器跟随放大后,用以驱动高压带电 指示灯和闭锁隔离输出电路。
[0017] 高压带电指示灯:由三个发光二极管LED11、LED12、LED13组成。二极管发光与否 表示电气设备带电状况。
[0018] 闭锁隔离输出电路:由二极管D36、D37、D38,电阻R41、 R42,三极管Q3、 Q4和继电 器RLY2、 RLY3组成。继电器RLY2、 RLY3动作,达到闭锁电器的目的。
[0019] 电源电路:包括电网电源处理电路和可充电电源模块连接而成,具体由保护元件 Fl 、Xl 、滤波线圈Tl 、电源模块T2、切换继电器RLY1 、以及可充电电源模块BT1组成;交流电 源经过保护元件Fl、 Xl、滤波线圈Tl,到达电源模块T2,由电源模块T2变换为+5V直流电
4源供显示装置使用,同时继电器RLYl动作,充电电源模块BTl处于充电状态;当失去交流电 源时,电源模块T2没有输出,继电器RLYl不动作,装置电源由充电电源模块BTl供电,达到 在整个装置在失去外部电源时不影响正常工作。 [0020] 各电路模块工作原理如下:
[0021 ] 如图1,带电传感器通过感应电场信号,达到不与高压带电体直接连接,又能准确反映 高压带电体带电情况,通过传输导线连接于指示仪壳体的带电传感器接口 ,其信号通过带电信 号处理电路滤波整形,送给高压带电指示灯,显示高压体是否带电,并有可靠的闭锁功能。 [0022] 短路传感器通过传输光纤连接于指示仪壳体对应的短路传感器接口 ,信号经光电 转换电路处理后,送给中央处理单元,按设定程序处理的结果输出给短路故障指示灯,显示 系统是否有短路故障。短路传感器可以测量出大电流,并由电信号转换成光信号进行传输。 [0023] 接地传感器通过导线连接指示仪壳体的接地传感器接口 ,其信号经接地短路信号 处理电路后,送给中央处理单元,按设定程序处理的结果输出给短路故障指示灯,是否有接 地故障。
[0024] 隔离输出电路将需要远传的信号通过继电器隔离进行远传。

Claims (2)

  1. 一种感应式带电显和短路接地故障综合指示仪,包括有壳体,及内置的电路模块,其特征是电路模块包括有带电信号处理电路、光电转换电路、接地短路信号处理电路、中央处理单元、接地、短路故障指示灯和高压带电指示灯;短路光电转换电路和接地信号处理电路两路输出接入中央处理单元的输入端,中央处理单元输出端分别接有接地、短路故障指示灯和继电器;带电信号处理电路的两路输出分别接高压带电指示灯和闭锁继电器;壳体上设有短路传感器接口、接地传感器接口、带电传感器接口,分别对应连接光电转换电路、接地短路信号处理电路和带电信号处理电路,以及连接继电器和闭锁继电器的输出接口,提供远程控制信号输出;所述的各电路模块由电源电路供电。
  2. 2. 根据权利要求1所述的感应式带电显和短路接地故障综合指示仪,其特征是电源电路包括电网电源处理电路和可充电电源模块连接而成。
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