CN104635086A - 一种电网线路故障指示器控制电路 - Google Patents

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钱金华
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Abstract

本发明公开了一种电网线路故障指示器控制电路，包括取电电路和测量电路；所述的取电电路包括取电互感器CT1、整流电路U3、MOS管Q2、DC/DC稳压模块；所述的测量电路包括测量互感器CT2、CPU-AD转换模块、采样前置放大电路U17、稳压二极管ZD2、稳压二极管ZD3和电流采样电阻R25。本发明用于电网线路故障指示器，可以防止因该控制电路因发热降低故障指示器使用的可靠性，有效阻止烧坏导致故障指示器无法使用的后果。

Description

一种电网线路故障指示器控制电路
技术领域
   本发明涉及一种电网故障检测设备，特别是一种电网上的架空线路、电缆线路等的故障指示器控制电路。
背景技术
现有架空线路故障指示器采用的控制电路，目前只能在电网线路（架空线路、电缆线路等）小电流一定范围内管理电源，提供给故障指示器的主板工作。当电网线路负载增加和电流同步增大，超出控制电路管理电路承受范围时，其互感器不能饱和在工作状态，其取电电流增大、使取电转换电压升高，控制电路超出承受电压，控制电路开始会发热，降低了该控制电路的可靠性和实用性，甚至烧坏，导致故障指示器无法使用。
发明内容
     本发明的目的是提供一种电网线路故障指示器控制电路。
     本发明要解决的是电网线路故障指示器的控制电路因发热降低其使用的可靠性和甚至烧坏导致故障指示器无法使用的问题。
本发明为实现上述目的，采用的技术方案是： 一种电网线路故障指示器自取电控制电路，包括取电电路和测量电路。
所述的取电电路包括取电互感器CT1、整流电路U3、MOS管Q2、DC/DC稳压模块，电互感器CT1电流经U3整流后加在MOS管Q2两端，在MOS管Q2上连接有DC/DC稳压模块以输出恒定电压。
所述的测量电路包括测量互感器CT2、CPU-AD转换模块、采样前置放大电路U17、稳压二极管ZD2、稳压二极管ZD3和电流采样电阻R25；测量互感器CT2通过电流采样电阻R25与采样前置放大电路U17连接，CPU的AD转换模块与U17连接，稳压二极管ZD2、稳压二极管ZD3连接电流采样电阻R25上。
所述的取电电路还包括三极管Q12与继电器，CPU通过三极管Q12与继电器连接，继电器动触点JK1分别对应取电互感器CT1抽头3和抽头2。
所述的取电电路中还设有稳压二极管 ZD6、电阻R9 、R12。该稳压二极管 ZD6是钳位器件，与MOS管Q2连接，电阻R9 、R12连接于MOS管Q2上，R12阻值可以很大，当取电互感器CT1小电流时，AB两端电压差很小，Q2保持截止状态。当AB两端电压变化范围较大时，只要调整好R9与R12的比例关系，ZD6可以省略不装。
所述的取电电路中还设有自恢复保险丝FU1、压敏电阻MOV1，负载电流超过正常最大电流时会自动开路，负载电流恢复正常后FU1也自动恢复导通功能。
所述的压敏电阻MOV1与MOS管Q2连接，当AB两端电压因瞬间冲击超过正常电压时，MOV1会瞬间导通，使得流过FU1的电流增大，FU1瞬间开路，保护后级工作电路不受损坏。
所述的测量电路中的ZD2、ZD3保护运放输入峰值在合理的范围内，防止U17因瞬间脉冲大电流而受损。
本发明的优点是：本发明用于电网线路故障指示器，该控制电路不会发热，从而可以防止因该控制电路因发热降低故障指示器使用的可靠性，有效阻止烧坏导致故障指示器无法使用的后果。
附图说明
图1为本发明的电路原理图。
图2为本发明电路剩余功率耗散、发热控制及电压稳定平衡流程框图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的说明。
如图所示，本发明包括取电电路和测量电路。
所述的取电电路包括取电互感器CT1、整流电路U3、MOS管Q2、DC/DC稳压模块，电互感器CT1电流经U3整流后加在MOS管Q2两端，在MOS管Q2上连接有DC/DC稳压模块以输出恒定电压。
所述的测量电路包括测量互感器CT2、CPU-AD转换模块、采样前置放大电路U17、稳压二极管ZD2、稳压二极管ZD3和电流采样电阻R25；测量互感器CT2通过电流采样电阻R25与采样前置放大电路U17连接，CPU的AD转换模块与U17连接，稳压二极管ZD2、稳压二极管ZD3连接电流采样电阻R25上。
所述的取电电路还包括三极管Q12与继电器，CPU通过三极管Q12与继电器连接，继电器动触点JK1分别对应取电互感器CT1抽头3和抽头2。
所述的取电电路中还设有稳压二极管 ZD6、电阻R9 、R12。该稳压二极管 ZD6是钳位器件，与MOS管Q2连接，电阻R9 、R12连接于MOS管Q2上，R12阻值可以很大，当取电互感器CT1小电流时，AB两端电压差很小，Q2保持截止状态。当AB两端电压变化范围较大时，只要调整好R9与R12的比例关系，ZD6可以省略不装。
所述的取电电路中还设有自恢复保险丝FU1、压敏电阻MOV1，负载电流超过正常最大电流时会自动开路，负载电流恢复正常后FU1也自动恢复导通功能。
所述的压敏电阻MOV1与MOS管Q2连接，当AB两端电压因瞬间冲击超过正常电压时，MOV1会瞬间导通，使得流过FU1的电流增大，FU1瞬间开路，保护后级工作电路不受损坏。
所述的测量电路中的ZD2、ZD3保护运放输入峰值在合理的范围内，防止U17因瞬间脉冲大电流而受损。
本发明的工作原理是：
当取电互感器CT1一次流过电流增大时，二次电流也随着增大，经U3整流后在MOS管Q2两端的UAB电压也随之增大，达到一定电压值（大于5V左右）DC/DC稳压模块开始正常工作，输出恒定电压(VDD4V)，为负载RL提供所需要的工作电流。
此时MOS管Q2是截止的，没有电流分流。但RL上消耗的功率是一定的，不会随着CT1一次电流的增大而增大，当CT1一次电流进一步增大时，二次回路就产生剩余能量，这时MOS管Q2就起到分流作用，将剩余能量用MOS管Q2释放，达到功率平衡。
随着MOS管Q2分流加大，MOS管Q2上耗散的功率也加大，发热量上升，同时R25上的电压降也上升，CPU的AD转换模块测量到的电流值上升到设定的换挡动作值，CPU控制端口JK置高，继电器的动触点JK1吸合，取电互感器CT1切换到抽头3工作，二次匝数增加，二次电流降低，MOS管 Q2的分流也减少，使得Q2的发热下降。

Claims (4)

1.一种电网线路故障指示器控制电路，包括取电电路和测量电路，其特征在于所述的取电路包括取电互感器CT1、整流电路U3、MOS管Q2、DC/DC稳压模块，电互感器CT1电流经U3整流后加在MOS管Q2两端，在MOS管Q2上连接有DC/DC稳压模块以输出恒定电压；所述的测量电路包括测量互感器CT2、CPU-AD转换模块、采样前置放大电路U17、稳压二极管ZD2、稳压二极管ZD3和电流采样电阻R25；测量互感器CT2通过电流采样电阻R25与采样前置放大电路U17连接，CPU的AD转换模块与U17连接，稳压二极管ZD2、稳压二极管ZD3连接电流采样电阻R25上。
2.根据权利要求1所述的电网线路故障指示器控制电路，其特征在于所述的取电电路还包括三极管Q12与继电器，CPU通过三极管Q12与继电器连接，继电器的动触点JK1分别对应取电互感器CT1抽头3和抽头2。
3.根据权利要求1所述的电网线路故障指示器控制电路，其特征在于所述的取电电路中还设有稳压二极管 ZD6、电阻R9 、R12；该稳压二极管 ZD6与MOS管Q2连接，电阻R9 、R12连接于MOS管Q2上。
4.根据权利要求1所述的电网线路故障指示器控制电路，其特征在于所述的取电电路中还设有自恢复保险丝FU1、压敏电阻MOV1，所述的压敏电阻MOV1与MOS管Q2连接。
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