CN104237617A - 一种漏电检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种漏电流检测装置，包括两组平行设置的检测单元，每一组检测单元包括依次连接的线圈、放大器以及转换器，所述转换器均连接有中央处理单元，中央处理单元连接有电源管理单元和液晶显示单元，电源管理单元同时与放大器、转换器以及连接液晶显示单元连接。该装置的结构简单，利用罗氏线圈采集由于漏电流磁场产生的感应电流，其输出经放大电路、真有效值转换电路、A/D转换电路及中央处理单元处理后便可得到漏电流，检测到的数值准确，安全性高，方便进行后续的操作。
Description
技术领域
本发明涉及到电力线绝缘检测领域，特别涉及一种220V电力线漏电流检测装置。
背景技术
近年来，电力线在城市电力建设及变电站、发电厂中大量应用，也是城市供电及变电站、发电厂正常运行的重要组成部分，所以电力电缆的安全运行成为了人们广泛关注的对象。电力电缆在城市中及变电站、发电厂中广泛分布，并且电力电缆具有易燃性以及着火后的串延性，使其防火工作成为电力部门以及消防部门的重点。据不完全统汁,全国近十年来发生因电缆着火蔓延成灾的重大事故逾百起,累计烧毁电缆32万多米,恢复重建工作耗资大.费时长,仅少供电量的损失就达100多亿元。电缆火灾事故还有其特殊的危害,那就是控制回路失效造成事故扩大,甚至损坏主设备,而且修复困难,长时间不能恢复生产。
电缆在实际运用中, 如果泄漏电流过大,电缆输送的工作电流会减小, 损耗会增大。这将会使绝缘发热损耗, 既限制了电缆的载流量, 又加速了绝缘的老化, 最终造成电缆热或电击穿，进而造成火灾。而电缆的泄漏电流是考核电缆绝缘的电气性能重要指标之一，因而对电力电缆的漏电流进行检测，可以及时发现电力电缆的运行故障，并发出预警，做好检修防范工作，减小电力电缆故障造成火灾事故的几率，增加电力电缆的使用寿命，减小经济损失。更重要的是，能及时发现故障隐患，有的放矢，减少不必要的工作量，使工作效率大大提升。基于人身及财产安全问题的考虑，提出一种能检测电力电缆漏电流的设备及新方法是非常必要且迫在眉睫的。
发明内容
本发明的目的是针对漏电流造成的线路中可能出现的发生接地故障而无法察觉及电缆老化，工作能力下降等问题而设计的一种漏电流检测装置，从而减少因漏电流造成的事故，用电安全性。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种漏电流检测装置，包括两组平行设置的检测单元，每一组检测单元包括依次连接的线圈、放大器以及转换器，所述转换器均连接有中央处理单元，中央处理单元连接有电源管理单元和液晶显示单元，电源管理单元同时与放大器、转换器以及连接液晶显示单元连接。本发明搭建了漏电流检测装置，通过两个罗氏线圈测量同回路电力线两端电流，经适当放大并由A/D转换器转换后，送入单片机处理，两个信号的差值就可以视为漏电流。
所述转换器包括相互连接的真有效值转换器和A/D转换器，且真有效值转换器同时与放大器和电源管理单元连接；A/D转换器同时与电源管理单元和液晶显示单元连接；所述电源管理单元连接有蓄电池；所述线圈为柔性罗氏线圈。柔性罗氏线圈用于检测电力线是否有漏电流存在，当两个罗氏线圈分别放置在同一条电力线（假设足够长，可以使电力线弯曲让末端和首端紧密并排摆放）两侧，如果没有漏电流，则首尾端电流相同，产生的磁通也相同，它们在两个线圈中产生的感应电流分别相互抵消，如果有漏电流，则首位端电流不同，产生的磁通不同，在线圈中产生的感应电流不能抵消，这两个电流通过处理后求平均值即为理论上的漏电流。蓄电池采用松下LC-RA127R2T1，可提供12V直流电压。
所述放大器的型号为INA332AIDGKR；所述真有效值转换器的型号为AD536AJQ；所述A/D转换器的型号为ADC0809；所述中央处理单元的型号为STC89C52；所述电源管理单元采用型号为LM7809或LM7805的电源转换芯片；所述蓄电池的型号为LC-RA127R2T1。上述型号只为本发明的优选型号，根据具体的工作环境以及其他情况可以选择其他的型号。
综上所述，本发明的有益效果是：该装置的结构简单，利用罗氏线圈采集由于漏电流磁场产生的感应电流，其输出经放大电路、真有效值转换电路、A/D转换电路及中央处理单元处理后便可得到漏电流，检测到的数值准确，安全性高，方便进行后续的操作。
附图说明
图1是本发明的框架示意图；
图2是本发明中线圈和电力线相对位置俯视图；
图3是本发明的操作流程图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不仅限于此。
实施例：
如图1、图2、图3所示，一种漏电流检测装置，包括两组平行设置的检测单元，每一组检测单元包括依次连接的线圈、放大器以及转换器，所述转换器均连接有中央处理单元，中央处理单元连接有电源管理单元和液晶显示单元，电源管理单元同时与放大器、转换器以及连接液晶显示单元连接；所述转换器包括相互连接的真有效值转换器和A/D转换器，且真有效值转换器同时与放大器和电源管理单元连接；A/D转换器同时与电源管理单元和液晶显示单元连接。磁感应线圈的输出端接放大器的输入端；放大器的输出端接真有效值转换器；真有效值转换器的输出端接A/D转换器的输入端口；A/D转换器的输出端与中央处理单元输入端口相连，中央处理单元的输出端和液晶显示单元及报警单元相连；电源管理单元的输出端分别与放大器、真有效值转换器、A/D转换器、中央处理单元、液晶显示单元、报警单元相连；蓄电池的输出端与电源管理单元输入端相连。
如图3所示，设定操作流程，根据磁感应线圈是否有感应电流可以判断漏电流是否存在。当漏电流存在时，同一条线（假设足够长，可以使电力线弯曲让末端和首端紧密并排摆放）流入流出电流大小不相等，则在线圈中产生的磁通不能抵消，这个值就是由于漏电流产生的。将两个线圈的电参量经过放大器、真有效值转换器、A/D转换器送入中央处理单元求数值（无正负之分）的平均值，这个值就是所要检测的漏电流，这样就实现了一个便携式电力线漏电流检测装置。
所述电源管理单元连接有蓄电池；所述线圈为柔性罗氏线圈。如图1所示，线圈为方便描述，每一组线圈中的线圈命名为线圈1和线圈2，线圈1和线圈2均为柔性罗氏线圈。两个磁感应线圈和电力线的相对摆放位置如图2。
电源管理单元采用电源转换芯片LM7809或LM7805，可为真有效值转换器提供+9V电源，为A/D转换器、中央处理单元、液晶显示单元提供+5V电源；中央处理单元采用STC89C52单片机，用于处理信息，并将数据反映到液晶显示模块上；A/D转换器采用ADC0809，用于将经过真有效值转换器处理的模拟信号转换成单片机能够处理的二进制信号；真有效值转换器采用AD536AJQ，能处理的范围为2.8V-16.5V，本装置中用来将交流信号转换成恒定直流信号，以便送往A/D转换器；放大器采用德州仪器INA332AIDGKR，用于将线圈出来的mv级电压转换为合理的电压范围。放大倍数为17。报警单元采用普通有源蜂鸣器，液晶显示单元采用LCD1602。
采取上述方式，就能较好地实现本发明。
Claims (10)
1.一种漏电流检测装置，其特征在于：包括两组平行设置的检测单元，每一组检测单元包括依次连接的线圈、放大器以及转换器，所述转换器均连接有中央处理单元，中央处理单元连接有电源管理单元和液晶显示单元，电源管理单元同时与放大器、转换器以及连接液晶显示单元连接。
2.根据权利要求1所述的一种漏电流检测装置，其特征在于：所述转换器包括相互连接的真有效值转换器和A/D转换器，且真有效值转换器同时与放大器和电源管理单元连接；A/D转换器同时与电源管理单元和液晶显示单元连接。
3.根据权利要求1所述的一种漏电流检测装置，其特征在于：所述电源管理单元连接有蓄电池。
4.根据权利要求1所述的一种漏电流检测装置，其特征在于：所述线圈为柔性罗氏线圈。
5.根据权利要求1所述的一种漏电流检测装置，其特征在于：所述放大器的型号为INA332AIDGKR。
6.根据权利要求2所述的一种漏电流检测装置，其特征在于：所述真有效值转换器的型号为AD536AJQ。
7.根据权利要求2所述的一种漏电流检测装置，其特征在于：所述A/D转换器的型号为ADC0809。
8.根据权利要求1所述的一种漏电流检测装置，其特征在于：所述中央处理单元的型号为STC89C52。
9.根据权利要求1所述的一种漏电流检测装置，其特征在于：所述电源管理单元采用型号为LM7809或LM7805的电源转换芯片。
10.根据权利要求3所述的一种漏电流检测装置，其特征在于：所述蓄电池的型号为LC-RA127R2T1。
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