CN103983892B - 一种电线短路的检测方法、系统及短路报警电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电线短路的检测方法、系统及短路报警电路，前者包括获取电线在被检测段的一端处的电流值，作为第一电流值；获取电线在被检测段的另一端处的电流值，作为第二电流值；计算第二电流值和所述第一电流值中的较小者相对较大者的下降百分比；在下降百分比大于预设的百分比阈值时，确定电线在被检测段发生短路。本发明的方法及系统具有结构简单、易于实现和准确有效的特点，无需对电线结构进行改进，便于推广应用，其特别适合应用在不适合利用保险丝等对电路进行保护的大电流应用场合。本领域技术人员可以根据本发明的方法及系统形成本发明的短路报警电路。

Description

一种电线短路的检测方法、系统及短路报警电路

技术领域

本发明涉及一种电路检测领域，尤其涉及电线短路的检测方法、系统及短路报警电路。

背景技术

电线在例如是高达上千安培的大电流的应用场合下，因没有合适的大电流保险对电路进行有效保护，所以在发生短路时若无法及时发现，将会带来严重的后果，例如，实现蓄电池为汽车起动机供电的蓄电池正极线就处于该种应用场合下，而且蓄电池的安装位置通常相对汽车起动机的位置较远，造成连接蓄电池与汽车起动机的蓄电池正极线较长，为了减小启动回路电阻，蓄电池正极线普遍较粗，这就增加了汽车在行驶过程中蓄电池正极线与车体之间因振动或固定不牢而发生摩擦的可能性，导致蓄电池正极线的绝缘层易于被磨破而发生短路，如果发生短路，因没有保险保护不能及时切断电源，就会造成短路处起火；而在车辆行驶过程中，驾驶员的注意力主要在汽车前方，蓄电池正极线又藏在汽车底盘内部，当蓄电池正极线短路起火初期，火势较小，驾驶员很难及时发现，当火势变大时，已经为时已晚，现实生活中当蓄电池正极线短路起火时，往往造成整车烧毁的严重后果。由此可见，在无法设置电流保险的应用场合下，无法保证应用电路的电气安全性。

发明内容

本发明实施例的一个目的是为了解决现有电线在未设置电流保险的应用场合下电气安全性较低的缺陷，提供一种便于可以检测电线短路的检测方法及系统。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种电线短路的检测方法，包括：

获取电线在被检测段的一端处的电流值，作为第一电流值；

获取所述电线在所述被检测段的另一端处的电流值，作为第二电流值；

计算所述第二电流值和所述第一电流值中的较小者相对较大者的下降百分比；

在所述下降百分比大于预设的百分比阈值时，确定所述电线在所述被检测段发生短路。

优选的是，所述检测方法还包括：

在确定所述电线在所述被检测段发生短路后，输出报警信号，使报警装置进行报警提示。

优选的是，所述检测方法还包括：

在确定所述电线在所述被检测段发生短路后，输出切断供电回路信号，以切断电源经所述电线为负载供电的供电回路。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种电线短路的检测系统，包括：

第一电流值获取模块，用于获取电线在被检测段的一端处的电流值，作为第一电流值；

第二电流值获取模块，用于获取所述电线在所述被检测段的另一端处的电流值，作为第二电流值；

计算模块，用于计算所述第二电流值和所述第一电流值中的较小者相对较大者的下降百分比，以及，

判断模块，用于在所述下降百分比大于预设的百分比阈值时，确定所述电线在所述被检测段发生短路。

优选的是，所述检测系统还包括：

报警信号输出模块，用于在确定所述电线在所述被检测段发生短路后，输出报警信号，使报警装置进行报警提示。

优选的是，所述检测系统还包括：

切断保护模块，用于在确定所述电线在所述被检测段发生短路后，输出切断供电回路信号，以切断电源经所述电线为负载供电的供电回路。

本发明实施例的另一个目的是提供一种可根据本发明的检测系统进行报警的短路报警电路。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种短路报警电路，包括电源经电线为负载供电的供电回路，所述短路报警电路还包括报警装置及上述设置有报警信号输出模块的检测系统；所述电线在被检测段的两端分别套设有第一电流互感器和第二电流互感器，所述第一电流互感器和第二直流互感器分别用于输出所述第一电流值和第二电流值；所述报警装置用于在接收到所述报警信号后进行报警提示。

优选的是，所述电线的两个端头设置有用于将所述电线接入所述供电回路中的接头，所述接头与所述电线的导电线芯电性连接。

优选的是，所述报警装置与一报警控制开关串联连接在报警装置的工作电路上。

优选的是，所述电线为蓄电池正极线，所述电源为蓄电池，所述负载为汽车起动机，所述第一电流互感器和第二电流互感器分别为第一直流电流互感器和第二直流电流互感器。

本发明的有益效果为：本发明根据电线在被检测段发生短路时，流经被检测段两端的电流值将出现相对正常变化而言较大的变化的原理，通过判断流经被检测段两端的电流值的下降百分比是否大于设定的百分比阈值判断被检测段是否出现短路，该种检测方法及系统具有结构简单、易于实现和准确有效的特点，无需对电线结构进行改进，便于推广应用，该检测方法特别适合应用在不适合利用保险丝等对电路进行保护的大电流应用场合。本领域技术人员可以根据本发明的检测方法及系统的判断结构进行各种应用，例如形成本发明的短路报警电路。

附图说明

图1为根据本发明所述电线短路的检测方法的第一种实施方式的流程图；

图2为根据本发明所述电线短路的检测方法的第二种实施方式的流程图；

图3为根据本发明所述电线短路的检测方法的第三种实施方式的流程图；

图4为根据本发明所述电线短路的检测系统的一种实施结构的方框原理图；

图5为根据本发明所述电线短路的检测系统的另一种实施结构的方框原理图；

图6为实现图1至图3所示检测方法的一种电线的结构示意图；

图7为图6的A-A向剖视图；

图8为图6中孔式接头的B向视图；

图9为根据本发明所述短路报警电路的一种实施方式的电路原理图。

附图标记说明：

2-电线； 21-孔式接头；

22-第二电流互感器； 23-第一电流互感器；

24-蓄电池正极接头； 25-导电线芯；

1-电源； 4-报警装置；

3-负载； M-汽车起动机；

5-控制器； A1-第一电流值获取模块；

A2-第二电流值获取模块； A3-计算模块；

A4-判断模块； A5-报警信号输出模块。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

如图1所示，本发明的电线短路的检测方法包括如下步骤：

步骤S1：获取电线在被检测段的一端处的电流值，作为第一电流值；在此，如果需要针对整根电线进行检测，则该被检测段即为整根电线。

步骤S2：获取电线在被检测段的另一端处的电流值，作为第二电流值；在此，如果需要针对整根电线进行检测，则该被检测段即为整根电线。

步骤S3：计算所述第二电流值和所述第一电流值中的较小者相对较大者的下降百分比，该下降百分比即为第一电流值与第二电流值之间的差值绝对值与二者之中的较大者的比，如该电线应用在直流场合，则如果第一电流值和第二电流值分别对应电流输入端和电流输出端，则第一电流值应该大于第二电流值。

步骤S4：在下降百分比大于预设的百分比阈值时，确定所述电线在所述被检测段发生短路，在此，由于电流在流经电线时，因电线本身具有电阻，所以电能会有所消耗，这样，以第二电流值小于第一电流值为例，第二电流值应该相对第一电流值有一个合理的下降百分比，所以本发明在此设定了一个百分比阈值，如果该下降百分比超过该百分比阈值，则说明电流下降幅度超过了正常的下降范围，这基本说明电线被检测段的某处短路接地，造成电流经短路电路形成回路，在此，本领域技术人员可以根据电线的具体应用场合确定该百分比阈值，该百分比阈值通常可以设定为小于等于25％，如果百分比阈值过大则在短路电路的内阻相对较大的情况下，就会失去检测作用，另外，该百分比阈值也不易过小，过小会经常因为网络波动出现误报警，因此，该百分比阈值通常可以设定为大于等于15％，对于电线为蓄电池正极线的应用，该百分比阈值例如可以选择为20％。

由此可见，本发明的电流短路的检测方法具有结构简单、易于实现和准确有效的特点，无需对电线结构进行改进，便于推广应用，该检测方法特别适合应用在不适合利用保险丝等对电路进行保护的大电流应用场合，例如汽车起动机的启动电路。

在确认电线在被检测段发生短路后，为了能够提醒用户进行紧急处理，以免对用电负载造成损害，如图2所示，本发明的方法还可包括如下步骤S6：

步骤S6：在确定电线在被检测段发生短路后，输出报警信号，使例如是指示灯、蜂鸣器等报警装置进行报警提示。

在确认电线在被检测段发生短路后，为了能够对用电负载进行更加有效的保护，如图3所示，本发明的方法还可包括如下步骤S5：

步骤S5：在确定电线在所述被检测段发生短路后，输出切断供电回路信号，以切断电源经电线为负载供电的供电回路。

上述步骤S5和步骤S6可以单独应用，也可以结合在一起应用。

与上述电线短路的检测方法相对应，如图4所示，本发明的电线短路的检测系统包括第一电流值获取模块A1、第二电流值获取模块A2、计算模块A3和判断模块A4，该第一电流值获取模块A1用于获取电线在被检测段的一端处的电流值，作为第一电流值；该第二电流值获取模块A2用于获取电线在被检测段的另一端处的电流值，作为第二电流值；该计算模块A3用于计算第二电流值和第一电流值中的较小者相对较大者的下降百分比；该判断模块A4用于在所述下降百分比大于预设的百分比阈值时，确定所述电线在所述被检测段发生短路。

如图5所示，本发明的检测系统还可以包括报警信号输出模块A5，该报警信号输出模块A5用于在确定电线在被检测段发生短路后，输出报警信号，使报警装置进行报警提示。

本发明的检测系统还可以包括切断保护模块，该切断保护模块用于在确定所述电线在所述被检测段发生短路后，输出切断供电回路信号，以切断电源经所述电线为负载供电的供电回路。

应用本发明的电线短路的检测方法和检测系统可以进行各种应用设计，例如可以形成一种短路报警电路，参照图6和图9所示，本发明的短路报警电路包括电源1经电线2为负载3供电的供电回路，该短路报警电路还包括报警装置4及上述设置有报警信号输出模块A5的检测系统，该检测系统例如通过图9所示的控制器5实现；该电线2在被检测段的两端分别套设有第一电流互感器23和第二电流互感器22，套设方式如图7所示，该第一电流互感器23和第二电流互感器22分别用于输出上述第一电流值和第二电流值；该报警装置4用于在接收到报警信号输出模块输出的报警信号后进行报警提示，该报警信号可以是为报警装置4提供工作电压的电压信号，这样，在为报警装置4提供工作电压后，报警装置4即可工作。

为了便于采用电线2形成如图9所示的由电源1为负载3供电的供电回路，可在电线2的两端设置用于将电线2接入电路中的接头21、24，该接头与如图7所示的导电线芯25电性连接，即可将电线2直接制成具有连接接头的成品。

根据连接在蓄电池与汽车起动机M之间的蓄电池正极线的应用环境，该电线2特别适合于制成蓄电池正极线，对于蓄电池正极线，上述接头21可为如图8所示的便于与汽车起动机M的电源端子连接的孔式接头，而接头24则为蓄电池正极接头。对于电线2作为蓄电池正极线使用，由于蓄电池正极线为直流工况，因此，第一和第二电流互感器23、22应该分别为第一和第二直流电流互感器。

对于电线2为蓄电池正极线的实施例，该电源1为蓄电池，该负载3为汽车起动机M，而该报警装置4则可以安装在驾驶室仪表盘上。

现以该短路报警电路是针对蓄电池正极线设置为例说明本发明的短路报警电路的工作原理：当驾驶员起动汽车时，蓄电池通过导电线芯25向汽车起动机M供电，电线2的外绝缘层将导电线芯25与车架、支架等金属电气隔离，因此，在外绝缘层未破损时，导电线芯25无法与车架等金属类支架电性接触，第二直流电流互感器输出的第二电流值相对第一直流电流互感器的下降百分比在该种情况下不会超过百分比阈值，例如由控制器5实现的报警信号输出模块就不会输出报警信号使报警装置4进行报警提示，所以本发明的电线2与普通的蓄电池正极线一样，起到由蓄电池正极线向汽车起动机M供电的作用，报警装置4处于断电状态。当电线2因与车架等金属类支架干涉导致外绝缘层被磨破时，导电线芯25就会与金属类支架接触，此时电流会经过蓄电池正极、电线的其外套设有第一直流电流互感器的电流进入端、金属类支架回到蓄电池负极，使得电线在其外套设有第二直流电流互感器的电流流出端的电流值急剧下降，因此，上述下降百分比将超过百分比阈值，报警信号输出模块将输出报警信号使报警装置4进行报警提示，已提醒驾驶员蓄电池正极线已干涉，需要及时处理，以避免因电线2短路引起起火事故。

另外，该短路报警电路应用的检测系统还可以包括上述切断保护模块，该切断保护模块用于在确定所述电线在所述被检测段发生短路后，输出切断供电回路信号，以切断电源经电线2为负载3供电的供电回路，例如切断蓄电池为汽车起动机M供电的供电回路，以第一时间对例如是汽车起动机M的用电负载进行保护。该切断动作例如可通过例如是受控于切断供电回路信号的保护继电器等可控开关器件实现，具体为：该保护继电器的常闭触点可连接在该供电回路上，该保护继电器的线圈连接在由切断供电回路信号控制其得电、失电状态的控制电路上。

为了增加本发明的短路报警电路的应用灵活性，使得用户可以选择利用该短路报警电路产生报警及使得用户可以在短路报警电路产生报警后先关闭报警提示，再对报警事件进行处理，本发明的短路报警电路还可以包括与如图9所示的报警装置4串联在报警装置的工作电路上的报警控制开关。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电线短路的检测方法，其特征在于，包括：

获取电线在被检测段的一端处的电流值，作为第一电流值；

获取所述电线在所述被检测段的另一端处的电流值，作为第二电流值；

计算所述第二电流值和所述第一电流值中的较小者相对较大者的下降百分比；

在所述下降百分比大于预设的百分比阈值时，确定所述电线在所述被检测段发生短路。

2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述检测方法还包括：

在确定所述电线在所述被检测段发生短路后，输出报警信号，使报警装置进行报警提示。

3.根据权利要求1或2所述的检测方法，其特征在于，所述检测方法还包括：

在确定所述电线在所述被检测段发生短路后，输出切断供电回路信号，以切断电源经所述电线为负载供电的供电回路。

4.一种电线短路的检测系统，其特征在于，包括：

第一电流值获取模块，用于获取电线在被检测段的一端处的电流值，作为第一电流值；

第二电流值获取模块，用于获取所述电线在所述被检测段的另一端处的电流值，作为第二电流值；

计算模块，用于计算所述第二电流值和所述第一电流值中的较小者相对较大者的下降百分比，以及，

判断模块，用于在所述下降百分比大于预设的百分比阈值时，确定所述电线在所述被检测段发生短路。

5.根据权利要求4所述的检测系统，其特征在于，所述检测系统还包括：

报警信号输出模块，用于在确定所述电线在所述被检测段发生短路后，输出报警信号，使报警装置进行报警提示。

6.根据权利要求4或5所述的检测系统，其特征在于，所述检测系统还包括：

切断保护模块，用于在确定所述电线在所述被检测段发生短路后，输出切断供电回路信号，以切断电源经所述电线为负载供电的供电回路。

7.一种短路报警电路，包括电源经电线为负载供电的供电回路，其特征在于，所述短路报警电路还包括报警装置及权利要求5所述的检测系统；所述电线在被检测段的两端分别套设有第一电流互感器和第二电流互感器，所述第一电流互感器和第二电流互感器分别用于输出所述第一电流值和第二电流值；所述报警装置用于在接收到所述报警信号后进行报警提示。

8.根据权利要求7所述的短路报警电路，其特征在于，所述电线的两个端头设置有用于将所述电线接入所述供电回路中的接头，所述接头与所述电线的导电线芯电性连接。

9.根据权利要求7所述的短路报警电路，其特征在于，所述报警装置与一报警控制开关串联连接在所述报警装置的工作电路上。

10.根据权利要求7、8或9所述的短路报警电路，其特征在于，所述电线为蓄电池正极线，所述电源为蓄电池，所述负载为汽车起动机，所述第一电流互感器和第二电流互感器分别为第一直流电流互感器和第二直流电流互感器。