CN108845238A - 高压晶闸管在线监测装置及多组高压晶闸管监测装置 - Google Patents

Abstract

一种高压晶闸管在线监测装置，用于对至少一组反并联的高压晶闸管组进行监测，所述高压晶闸管组并联有阻容回路，所述阻容回路包括：第一电阻器，配置在所述阻容回路；电容器，配置在所述阻容回路且与所述第一电阻器串联；采集元件，实时采集所述阻容回路的电流或电压；检测板，根据所述采样元件采集的电流和/或电压输出用于供外部终端检测的检测信号。

Description

高压晶闸管在线监测装置及多组高压晶闸管监测装置

技术领域

本发明涉及电子技术领域，具体而言，涉及一种高压晶闸管在线监测装置。

背景技术

高压晶闸管的绝缘水平不适用高压环境。为了对高压晶闸管进行监测，现有技术是在每组反并联的高压晶闸管两端并联一个回路，如图1的所述回路通常包括电阻R1和检测板JC。上述方案主要是通过检测高压晶闸管两端的电压来判断损毁。

具体是高压晶闸管关断后电阻R1有电压，则所述的回路有电流经过。检测板JC通过对所述回路的电流检测来判断对应高压晶闸管的工作状态。

检测板JC主要是配置有发光元件，发光元件在所述回路有电流通过时发出光信号，光信号通过光纤传输至外部终端进行检测。

现有技术的每组高压晶闸管均配置有电阻R1及检测板JC，检测板JC 则配置有昂贵的光纤，同时电阻R1采用高压电阻，其功耗及体积均超出一般元器件水平，造成生产以及维护的高成本。

发明内容

本发明实施例至少提供一种高压晶闸管在线监测装置，用于对至少一组反并联的高压晶闸管组进行监测。

上述实施例的具体实现，如下所述。

所述装置包括与所述高压晶闸管组并联的阻容回路，

所述阻容回路包括：

第一电阻器，配置在所述阻容回路；

电容器，配置在所述阻容回路且与所述第一电阻器串联；

采集元件，实时采集所述第一电阻器的电流或电压；

检测板，对所述采集元件采集的电流或电压进行检测，识别对应所述高压晶闸管组的工作状态。

在本发明较佳的实施例中，所述采集元件包括：

互感器，一侧线圈串联在所述阻容回路，另一侧线圈耦接所述检测板。

在本发明较佳的实施例中，所述采集元件包括：

反并联的发光二极管组，串联在所述阻容回路，根据所述阻容回路的电流输出光信号；

光敏电阻，一端耦接一标准信号，另一端通过分压电阻接地，所述检测板的输入端耦接在所述分压电阻与光敏电阻之间，所述光敏电阻根据所述光信号调节所述标准信号为基准信号，所述检测板根据所述基准信号，识别对应所述高压晶闸管组的工作状态。

在本发明较佳的实施例中，所述检测板包括：

信号处理单元，调节所述采集元件采集的电压或电流，输出比较信号；

比较器，将所述比较信号与一阈值信号进行比较输出报警信号；

报警单元，根据所述报警信号进行提示。

在本发明较佳的实施例中，所述报警单元包括：

LED；

储能元件；

开关元件，根据所述报警信号控制所述储能元件对LED的供能。

本发明实施例至少另公开了一种多组高压晶闸管在线监测装置，用于对至少两组反并联的高压晶闸管组进行检测，所述高压晶闸管组并联有阻容回路；

所述阻容回路包括，

第一电阻器，配置在所述阻容回路，

电容器，配置在所述阻容回路且与所述第一电阻器串联，

采集元件，实时采集所述第一电阻器的电流或电压；

所述装置包括有总检测板，

所述总检测板包括：

处理单元，根据所有采集元件采集的电压或电流输出一汇集信号；

控制单元，根据所述汇集信号识别任意所述高压晶闸管组的工作状态。

在本发明较佳的实施例中，所述采集元件为电流互感器，所述电流互感器的一侧线圈串联在对应所述阻容回路，另一侧线圈的两端之间串联有第二电阻器及第三电阻器，所述第二电阻器及所述第三电阻器之间耦接所述处理单元。

在本发明较佳的实施例中，所述处理单元包括：与阻容回路对应配置的多个与非逻辑门，所述与非逻辑门的一输入端耦接对应所述采集元件采集的电压，另一输入端接地，所有与非逻辑门的输出端组合输出所述汇集信号至所述控制单元，

在本发明较佳的实施例中，所述控制单元为单片机，单片机根据所述汇集信号驱动报警单元进行提示。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，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相关的附图。

图1为现有技术图；

图2为实施例一的电路原理图；

图3为实施例二的电路原理图；

图4为实施例三的电路原理图；

图5为处理电路的部分电路原理图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例一

请参考图2，本发明公开了一种高压晶闸管在线监测装置，用于对至少一组反并联的高压晶闸管组进行短路监视。

具体地，本实施例在所有高压晶闸管组的旁侧并联有阻容回路，阻容回路包括吸收电阻R1及电容C1。同时，在阻容回路串联有电流互感器TA 的一次侧线圈，其对阻容回路进行高压隔离的同时，通过一次侧线圈与二次侧线圈的耦合对阻容回路的电流采样，用于在二次侧线圈产生感应电流。电流互感器TA的二次侧线圈与光端机或其他光纤用发射装置。

本实施例通过上述方案，能够代替现有技术中需要使用如图1的高压电阻R1，大幅降低生产成本及产品设计所需空间。

本实施例对电流互感器TA的一次侧线圈和二次侧线圈的匝数比进行调整，使电流互感器TA的二次侧线圈输出的感应电流远小于阻容回路中的采样电流，光端机得以根据较小的感应电流完成光信号的发射。

实施例二

请参考图3，本发明公开一种高压晶闸管在线监测装置，用于对一组反并联的高压晶闸管组进行监测，具体实施是在高压晶闸管组旁侧并联阻容回路。本实施例公开的阻容回路包括相串联的电阻R1及电容C1，电阻R1和电容C1组成RC吸收电路，其在本实施例中的作用是作为判断，高压晶闸管组是否短路的依据。

具体是当高压晶闸管组正常工作时，通过电阻R1对电容C1始终在进行充、放电，阻容回路有电流；当高压晶闸管损坏发生短路时，电容C1两端的电势差趋近于0，电容C1停止充放电，阻容回路无电流。

本实施例进一步地为了对阻容回路中的电流进行检测，可以通过采集元件直接对第一电阻器的电压或电流进行采集。再通过检测板对采集元件采集的电流或电压进行检测，识别对应所述高压晶闸管组的工作状态。

优选地，本实施例的采样元件包括互感器，互感器的一侧线圈L1串联在阻容回路中，另一侧线圈L2的两端作为输出。那么，本实施例能够通过互感器对阻容回路中的电流进行隔离采集；通过灵活的配置互感器的两侧线圈的匝数比调节输出大小。

进一步地，本实施例的线圈L2的两端之间依次串联有反并联的发光二极管组(D1及D2)及电阻R2。反并联的发光二极管组(D1及D2)，能够保证阻容回路中任意电流方向的电流都可以通过互感器产生感应电流后，根据感应电流输出光信号，发光二极管组(D1及D2)配置有光敏电阻R3，光敏电阻R3一端通过电阻R4接地，另一端耦接有直流电压源，在光敏电阻R3及电阻R4之间耦接有检测板。

通过上述方案，本实施例以直流电压源输出的电压准备标准信号，通过光敏电阻R3的阻值变化，调节电阻R4的分压，继而实现对检测板输出不同大小的基准信号。检测板通过对前述基准信号的响应，识别对应高压晶闸管组是否存在短路。

本实施例的检测板优选地包括信号处理单元、其可以是放大器通过对基准信号的放大或减小调节，实现对基准信号的信号修正；比较器，一输入端输入比较信号，另一输入端接地，输出端耦接报警单元，报警单元根据所述报警信号进行提示。本实施例的放大器、比较器的选型及采用的外围电路，为本领域技术人员熟知的技术方案，本实施例不再描述。

具体地，报警单元包括NPN型的三极管Q1、电阻R5、电阻R6及LED。三极管Q1的基极通过电阻R5与比较器的输出端耦接及通过电阻R6与接地，集电极通过电阻R7耦接直流电压源，发射极通过LED接地。

当然，本实施例三极管Q1的集电极可以通过电阻R7耦接一储能元件。

实施例三

请参考图4，本实施例公开了一种多组高压晶闸管在线监测装置，其用于对多组反并联的高压晶闸管组进行检测。高压晶闸管组并联有阻容回路。

本实施例的阻容回路串联游电阻R1、电容C1及电流互感器的线圈L1，限流互感器的线圈L2的两端之间依次串联有电阻R2及电阻R3。

本实施例的装置配置有总检测板，其包括处理单元，处理单元包括多个输入端分别耦接在所有阻容回路的电阻R2及电阻R3之间，其作用是根据所有采样元件采集的电压或电流输出一汇集信号；

具体如图5，本实施例的处理单元配置有与高压晶闸管组数量相同的与非逻辑门，与非逻辑门的一输入端(P1)耦接对应阻容回路的电阻R2及 R3之间，另一输入端通过电阻R4接地，输出端(Y1)通过电阻R5接地。

通过上述方案，本实施例处理单元的任意与非逻辑门配合外围电路，通过对高压晶闸管组短路状态进行识别，具体是在高压晶闸管组短路时，阻容回路无电流，与非逻辑门电路的两个输入端始终为0，则输出端始终为1。

进一步地，多个与非逻辑门电路的输出端均与作为控制单元的单片机的输入引脚耦接。那么单片机能够通过汇聚的与非逻辑门电路的输出，识别快速识别任意一个高压晶闸管组的短路。

优选地，本实施例的单片机在识别高压晶闸管组短路后能够通过报警单元进行提示，报警单元包括报警元件及开关元件，开关元件根据比较信号驱动报警元件工作。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高压晶闸管在线监测装置，用于对至少一组反并联的高压晶闸管组进行监测，其特征在于，所述高压晶闸管组并联有阻容回路，

所述阻容回路包括：

第一电阻器，配置在所述阻容回路；

电容器，配置在所述阻容回路且与所述第一电阻器串联；

采集元件，实时采集所述阻容回路的电流或电压；

检测板，根据所述采样元件采集的电流和/或电压输出用于供外部终端检测的检测信号。

2.如权利要求1所述的高压晶闸管在线监测装置，其特征在于，所述采集元件包括：

互感器，一侧线圈串联在所述阻容回路，另一侧线圈耦接所述检测板。

3.如权利要求2所述的高压晶闸管在线检测装置，其特征在于，所述采集元件包括：

反并联的发光二极管组，串联在所述阻容回路，根据所述阻容回路的电流输出光信号；i

光敏电阻，一端耦接一标准信号，另一端通过分压电阻接地，所述检测板的输入端耦接在所述分压电阻与光敏电阻之间，所述光敏电阻根据所述光信号调节所述标准信号为基准信号，所述检测板根据所述基准信号，识别对应所述高压晶闸管组的工作状态。

4.如权利要求1所述的高压晶闸管在线监测装置，其特征在于，所述检测板包括：

信号处理单元，调节所述采集元件采集的电压或电流，输出比较信号；

比较器，将所述比较信号与一阈值信号进行比较输出报警信号；

报警单元，根据所述报警信号进行提示。

5.如权利要求4所述的高压晶闸管在线监测装置，其特征在于，所述报警单元包括：

LED；

储能元件；

开关元件，根据所述报警信号控制所述储能元件对LED的供能。

6.一种多组高压晶闸管在线监测装置，用于对至少两组反并联的高压晶闸管组进行检测，其特征在于，所述高压晶闸管组并联有阻容回路；

所述阻容回路包括，

第一电阻器，配置在所述阻容回路，

电容器，配置在所述阻容回路且与所述第一电阻器串联，

采集元件，实时采集所述第一电阻器的电流或电压；

所述装置包括有总检测板，

所述总检测板包括：

处理单元，根据所有采集元件采集的电压或电流输出一汇集信号；

控制单元，根据所述汇集信号识别任意所述高压晶闸管组的工作状态。

7.如权利要求6所述的多组高压晶闸管在线监测装置，其特征在于，

所述采集元件为电流互感器，所述电流互感器的一侧线圈串联在对应所述阻容回路，另一侧线圈的两端之间串联有第二电阻器及第三电阻器，所述第二电阻器及所述第三电阻器之间耦接所述处理单元。

8.如权利要求7所述的多组高压晶闸管在线监测装置，其特征在于，所述处理单元包括：

与阻容回路对应配置的多个与非逻辑门，所述与非逻辑门的一输入端耦接对应所述采集元件采集的电压，另一输入端接地，所有与非逻辑门的输出端组合输出所述汇集信号至所述控制单元。

9.如权利要求8所述的多组高压晶闸管在线监测装置，其特征在于，所述控制单元为单片机，单片机根据所述汇集信号驱动报警单元进行提示。

10.如权利要求9所述的高压晶闸管在线监测装置，其特征在于，所述报警单元包括：

报警元件；

开关元件，根据所述比较信号驱动所述报警元件工作。