CN110780233A - 一种基于信号注入的线路漏电检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于信号注入的线路漏电检测系统，所述线路漏电检测系统包括注入信号发生器、隔离变压器、耦合电抗器、信号采集单元、信号调理单元、控制处理单元、显示单元、报警单元和通信单元；所述线路漏电检测系统通过向各相线路注入信号，再采集所述线路低频零序电流信号并进行分析判断所述线路是否发生漏电故障，并及时进行报警。本发明提供一种基于信号注入的线路漏电检测系统，能够准确判断线路是否发生漏电现象，保证设备和人身的安全。
Description
技术领域
本发明属于电力检测技术领域，特别涉及一种基于信号注入的线路漏电检测系统。
背景技术
随着人们生产和生活对电能需求的增大，配电系统也越来越复杂多样化，线路的工作环境也各不同。随着电缆或电气设备自身绝缘老化、管理或维修不当和发生意外事故都可能会造成配电系统的绝缘水平被破坏或电气设备绝缘水平下降等不利于生产工作正常进行的问题，最终导致电缆出现漏电故障。
漏电故障是低压电网的主要故障之一，当线路发生漏电故障时，会对设备、人身安全造成一定的威胁，因此可靠的漏电检测系统是线路安全可靠的重要保障。
本发明提出一种基于信号注入的线路漏电检测系统，先向线路注入低频信号，根据低频信号在线路中的状态，采集低频零序电流信号，对低频零序电流信号进行分析判断，最终确定是否发生故障。
发明内容
本发明提供一种基于信号注入的线路漏电检测系统，能够准确判断线路是否发生漏电现象，保证设备和人身的安全。
本发明具体为一种基于信号注入的线路漏电检测系统，所述线路漏电检测系统包括注入信号发生器、隔离变压器、耦合电抗器、信号采集单元、信号调理单元、控制处理单元、显示单元、报警单元和通信单元，所述注入信号发生器与所述隔离变压器、所述耦合电抗器顺序连接，所述耦合电抗器与各相线路耦合连接，所述信号采集单元与所述信号调理单元、所述控制处理单元顺序连接，所述控制处理单元还分别与所述显示单元、所述报警单元、所述通信单元相连接；所述线路漏电检测系统通过向各相线路注入信号，再采集所述线路低频零序电流信号并进行分析判断所述线路是否发生漏电故障，并及时进行报警。
所述注入信号发生器接收所述控制处理单元的控制指令从只读储存器中获取信号波形信息，以正弦波取值表中不同取值产生占空比变化的PWM信号，然后通过低通滤波电路除去高次谐波，最后得到有效值为20V、频率为10Hz的正弦交流电源，并经过所述隔离变压器、所述耦合电抗器耦合到工频电网上。
所述隔离变压器、所述耦合电抗器的变比均为1:1。
所述信号采集单元采用零序电流传感器采集线路的零序电流信号。
所述信号调理单元包括放大模块、滤波模块和A/D转换模块，所述放大模块对输入的所述零序电流信号进行放大处理；所述滤波模块包括陷波电路和带阻滤波电路，所述陷波电路滤除50HZ工频干扰信号，所述带阻滤波电路对10Hz选频，更好地收集到10Hz信号；所述A/D转换模块AD转换芯片对输入的信号进行AD转换。
所述控制处理单元采用单片机对所述线路漏电检测系统进行信息处理和整体控制，将输入的低频零序电流信号与低频零序电流参考值进行比较，若大于所述低频零序电流参考值，控制所述报警单元发出报警，并在所述显示单元进行故障显示，通过所述通信单元将故障信息上传至监控中心。
所述显示单元采用LCD液晶显示屏。
所述报警单元采用声光报警器，当所述线路发生漏电故障时，发出声光报警信号，以便工作人员及时发现和确认。
所述通信单元采用无线通讯技术将所述线路漏电检测系统检测信息上传至所述监控中心，并接收所述监控中心的控制指令。
与现有技术相比，有益效果是：所述线路漏电检测系统向线路注入低频信号，再采集低频零序电流信号，根据低频信号在线路中的状态分析线路是否发生漏电故障，进而保证线路的可靠性和安全性。
附图说明
图1为本发明一种基于信号注入的线路漏电检测系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明一种基于信号注入的线路漏电检测系统的具体实施方式做详细阐述。
如图1所示，本发明的线路漏电检测系统包括注入信号发生器、隔离变压器、耦合电抗器、信号采集单元、信号调理单元、控制处理单元、显示单元、报警单元和通信单元，所述注入信号发生器与所述隔离变压器、所述耦合电抗器顺序连接，所述耦合电抗器与各相线路耦合连接，所述信号采集单元与所述信号调理单元、所述控制处理单元顺序连接，所述控制处理单元还分别与所述显示单元、所述报警单元、所述通信单元相连接；所述线路漏电检测系统通过向各相线路注入信号，再采集所述线路低频零序电流信号并进行分析判断所述线路是否发生漏电故障，并及时进行报警。
所述注入信号发生器接收所述控制处理单元的控制指令从只读储存器中获取信号波形信息，以正弦波取值表中不同取值产生占空比变化的PWM信号，然后通过低通滤波电路除去高次谐波，最后得到有效值为20V、频率为10Hz的正弦交流电源，并经过所述隔离变压器、所述耦合电抗器耦合到工频电网上；所述隔离变压器、所述耦合电抗器的变比均为1:1。
所述正弦交流电源抗干扰能力强，电压幅值在高危险情况下的安全电压36V之下，安全。
所述信号采集单元采用零序电流传感器采集线路的零序电流信号，输入所述信号调理单元。
所述信号调理单元包括放大模块、滤波模块和A/D转换模块，所述放大模块对输入的所述零序电流信号进行放大处理；
所述滤波模块包括陷波电路和带阻滤波电路，两者配合使用，减小电网中信号对采集到所述零序电流信号的干扰：所述陷波电路滤除50HZ工频干扰信号，所述带阻滤波电路对10Hz选频，更好地收集到10Hz信号；
所述A/D转换模块AD转换芯片对输入的信号进行AD转换。
所述显示单元采用LCD液晶显示屏。
所述控制处理单元采用单片机对所述线路漏电检测系统进行信息处理和整体控制，将输入的低频零序电流信号与低频零序电流参考值进行比较，若大于所述低频零序电流参考值，控制所述报警单元发出报警，并在所述显示单元进行故障显示，通过所述通信单元将故障信息上传至监控中心。
所述报警单元采用声光报警器，当所述线路发生漏电故障时，发出声光报警信号，以便工作人员及时发现和确认。
所述通信单元采用无线通讯技术将所述线路漏电检测系统检测信息上传至所述监控中心，并接收所述监控中心的控制指令。
所述线路漏电检测系统还可以采用厚金属屏蔽盒，减少电磁干扰对检测系统产生的影响。
最后应该说明的是，结合上述实施例仅说明本发明的技术方案而非对其限制。所属领域的普通技术人员应当理解到，本领域技术人员可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均在申请待批的权利要求保护范围之中。
Claims (7)
1.一种基于信号注入的线路漏电检测系统，其特征在于，所述线路漏电检测系统包括注入信号发生器、隔离变压器、耦合电抗器、信号采集单元、信号调理单元、控制处理单元、显示单元、报警单元和通信单元，所述注入信号发生器与所述隔离变压器、所述耦合电抗器顺序连接，所述耦合电抗器与各相线路耦合连接，所述信号采集单元与所述信号调理单元、所述控制处理单元顺序连接，所述控制处理单元还分别与所述显示单元、所述报警单元、所述通信单元相连接；所述线路漏电检测系统通过向各相线路注入信号，再采集所述线路低频零序电流信号并进行分析判断所述线路是否发生漏电故障，并及时进行报警。
2.根据权利要求1所述的一种基于信号注入的线路漏电检测系统，其特征在于，所述注入信号发生器接收所述控制处理单元的控制指令从只读储存器中获取信号波形信息，以正弦波取值表中不同取值产生占空比变化的PWM信号，然后通过低通滤波电路除去高次谐波，最后得到有效值为20V、频率为10Hz的正弦交流电源，并经过所述隔离变压器、所述耦合电抗器耦合到工频电网上。
3.根据权利要求2所述的一种基于信号注入的线路漏电检测系统，其特征在于，所述隔离变压器、所述耦合电抗器的变比均为1:1。
4.根据权利要求3所述的一种基于信号注入的线路漏电检测系统，其特征在于，所述信号采集单元采用零序电流传感器采集线路的零序电流信号。
5.根据权利要求4所述的一种基于信号注入的线路漏电检测系统，其特征在于，所述信号调理单元包括放大模块、滤波模块和A/D转换模块，所述放大模块对输入的所述零序电流信号进行放大处理；所述滤波模块包括陷波电路和带阻滤波电路，所述陷波电路滤除50HZ工频干扰信号，所述带阻滤波电路对10Hz选频，更好地收集到10Hz信号；所述A/D转换模块AD转换芯片对输入的信号进行AD转换。
6.根据权利要求5所述的一种基于信号注入的线路漏电检测系统，其特征在于，所述控制处理单元采用单片机对所述线路漏电检测系统进行信息处理和整体控制，将输入的低频零序电流信号与低频零序电流参考值进行比较，若大于所述低频零序电流参考值，控制所述报警单元发出报警，并在所述显示单元进行故障显示，通过所述通信单元将故障信息上传至监控中心。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种基于信号注入的线路漏电检测系统，其特征在于，所述通信单元采用无线通讯技术将所述线路漏电检测系统检测信息上传至所述监控中心，并接收所述监控中心的控制指令。
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