CN202119858U - 一种架空高压线路接地故障检测装置 - Google Patents

Abstract

一种架空高压线路接地故障检测装置，包括电容电流采样电路、电场电压采样电路、逻辑判断电路以及信号指示电路，所述电容电流采样电路和电场电压采样电路的信号输出端分别与逻辑判断电路的输入端相连，逻辑判断电路的输出端接信号指示电路的输入端。

Description

一种架空高压线路接地故障检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于架空高压线路接地故障检测装置，尤其涉及一种用于安装在架空6-35KV中性点不接地或经消弧线圈接地系统高压线路上的接地故障检测装置。

背景技术

架空高压线路经常受到接地故障的影响，造成线路的隐性故障，严重影响正常的电力输送和电网安全。当系统发生单相接地后，接地电流很小，仅为几安到几十安，并不中断系统的供电，但由于有接地故障的存在，相对地电压升高，系统运行的可靠性受到影响。目前检测接地故障的装置大致有两类：一类为可选线装置，即在变电站安装选线装置，可判断出具体哪条高压线路发生接地故障，但到该线路的具体位置则不能判别；另一类是手持设备，即在高压线路发生不停电的接地后，巡线员手持仪器沿线查找，这种方法不仅劳动强度大，而且对于同时发生停电的单相接地故障，采用手持设备不能正常工作。这种设备的原理多为感应导线的零序电压及零序电流，互相比较来判断，对于同杆架设的高低压线路也不能判别。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种高压线路发生单相接地后的故障检测装置，当线路发生接地故障时，能准确定位故障的位置，而且能用于同杆架设有高低压线的线路。

本实用新型采用的技术方案来如下：

一种架空高压线路接地故障检测装置，其特征在于：所述装置包括电容电流采样电路、电场电压采样电路、逻辑判断电路以及信号指示电路，所述电容电流采样电路和电场电压采样电路的信号输出端分别与逻辑判断电路的输入端相连，逻辑判断电路的输出端接信号指示电路的输入端。

所述电容电流采样电路包括电流传感器、整流滤波器、信号输出电路，所述电流传感器是一个绕有线圈的磁环，该磁环套设在高压线上，线圈的两端接所述整流滤波器，整流滤波器通过所述信号输出电路连接逻辑判断电路。

所述电场电压采样电路是由两个二极管串联后再与一电阻、一电容并联，其中第一二极管的正极与第二二极管的负极用导线接所述电流传感器的磁环，第一二极管的负极连接一隔离电容，并通过该隔离电容经一三极管接一反相器的输入端，反相器的输出端接逻辑判断电路，第二二极管的正极接一铜皮悬空。

所述逻辑判断电路包括第一触发器及第一阻容延时复位电路，所述第一触发器有两个输入端一个输出端，第一触发器的两输入端分别连接电容电流采样电路和电场电压采样电路的输出端，触发器的输出端接信号指示电路及第一阻容延时复位电路。

所述信号指示电路包括第二触发器、第二阻容延时复位电路、声光指示电路，第二触发器输入端接逻辑判断电路的输出端，第二触发器输出端接声光指示电路及第二阻容延时复位电路。

本实用新型通过采样高压线路接地瞬间的电容电流和电场电压，检测高压线路接地故障。本实用新型的依据是，一般正常供电线路上的电流高频成分很小，而当发生单相接地时，其接地电流中有很大比例的高频成分，此接地高频电流瞬间方向与接地瞬间电压方向有关，当检测出某线路上在某瞬间有同相的高频电压电流，且高频电流突变大于一定数值，即可判断该线路上有单相接地故障。本实用新型判断方法简单准确，可根据需要在线路多个区段设置传感器，当线路发生接地后可显示接地分支及接地线区段，从而能准确定位故障的位置，迅速找到故障点，提高供电可靠性，减轻劳动强度；本发明能用于同杆架设有高、低压线的线路。

附图说明

图1是本实用新型的逻辑结构图

图2是本实用新型的电容电流采样电路图

图3是本实用新型的电场电压采样电路图

图4是本实用新型的逻辑判断电路图

图5是本实用新型的信号指示电路图

具体实施方式

以下结合附图，通过具体实施方式对本实用新型作详细说明。

图1是本实用新型的逻辑结构图。本实用新型包括电容电流采样电路1、电场电压采样电路2、逻辑判断电路3以及信号指示电路4，所述电容电流采样电路1和电场电压采样电路2的信号输出端分别与逻辑判断电路3的输入端相连，逻辑判断电路3的输出端接信号指示电路4的输入端。

参见图2所示，所述电容电流采样电路主要包括电流传感器11、整流滤波器12和信号输出电路13，电容电流采样电路的作用是采样接地瞬间电容电流。所述电流传感器11可以是一个绕有线圈的磁环即L1，该磁环套设在所测高压线的始端，线圈的两端接整流滤波器。整流滤波器12和信号输出电路13的原理则与通常的电子电路中的滤波器与信号输出电路相同。图2中，整流滤波器12由二极管D1、D2、D3、D4，电容C1、C2、C3、C4、C5，电阻R1、R2、R3、R4、R5、组成，信号输出电路13由三极管T1、电阻R6、R7、电容C6、反相器U1A组成。当线路发生接地故障时，瞬间电流突变，电流传感器线圈L1两端将感生一高频电压，该高频电压方向与瞬间突变电流方向有关，经整流滤波器12滤除低频部分，根据感生电压方向，若感生电压与电流同相，则输出一低电平到反相器U1A的1脚，经反相后，在反相器U1A的2脚则输出高电平到逻辑判断电路。

图3中，导线电场电压采样电路是由二极管D5、D6串联后再与一电阻R8、电容C7并接，两二极管的接点，即第一二极管D5的正极与第二二极管D6的负极用导线接上述电流传感器的磁环，即GY端接所测输电线，第一二极管D5的负极通过隔离电容C8接三极管T2的基极，D5的负极作为电场电压采样端送至C8，T2的发射极接一反相器U1B，反相器U1B将信号反相后输出至逻辑判断电路。D6的正极接接一铜皮悬空，该铜皮的作用是对大地形成一电容C18。当GY端为高电平时，反相器U1B的3脚为高电平，当GY端为低电平时，C8向R8放电为低电平，三极管T2基极通过C8放电变为低电平，T2发射极向集电极导通为低电平，使U1B的3脚为低电平，U1B的4脚即为高电平输出，送至逻辑判断电路。

图4中，逻辑判断电路由第一触发器U2A加第一阻容延时电路组成，第一触发器U2A输入端为D、CLK。输出端为Q；当发生接地故障时，电容电流采样电路送来高电平信号送入第一触发器U2A的5脚即D端，同时电场电压采样电路也送来高电平信号送入第一触发器的3脚即CLK端，第一触发器输出端Q为高电平，送入信号指示电路，及第一阻容延时电路。第一阻容延时电路由R10和C9串联组成，第一触发器经R10给C9充电，当C9充电为高电平时，将高电平信号送入第一触发器U2A的4脚，将第一触发器U2A复位。

图5中，信号指示电路包括第二触发器、第二阻容延时复位电路、声光指示电路所，其中第二触发器U2B有一输入接点，一输出接点，逻辑判断电路送来的高电平信号送入第二触发器U2B的输入接点11脚，并由13脚输出；由R11、C10串联组成第二延时复位电路，由R12、T3、R13、D9串联组成声光指示电路，其中D9为发光型元件。当第二触发器U2B的13脚为高电平时，通过R12使T3集电极向发射极导通，通过R13使D9闪光报警，指示电路故障；报警后通过R11给C10充电，当C10充电为高电平时，将高电平信号送至第二触发器U2B的10脚，将第二触发器U2B复位。

上述实施方式中，所采用的反相器，可采用常见的40106型反相器，所采用的触发器，可采用4013型触发器。

Claims (5)

1.一种架空高压线路接地故障检测装置，其特征在于：所述装置包括电容电流采样电路、电场电压采样电路、逻辑判断电路以及信号指示电路，所述电容电流采样电路和电场电压采样电路的信号输出端分别与逻辑判断电路的输入端相连，逻辑判断电路的输出端接信号指示电路的输入端。

2.根据权利要求1所述的故障检测装置，其特征在于：所述电容电流采样电路包括电流传感器、整流滤波器、信号输出电路，所述电流传感器是一个绕有线圈的磁环，该磁环套设在高压线上，线圈的两端接所述整流滤波器，整流滤波器通过所述信号输出电路连接逻辑判断电路。

3.根据权利要求2所述的故障检测装置，其特征在于：所述电场电压采样电路是由两个二极管串联后再与一电阻、一电容并联，其中第一二极管的正极与第二二极管的负极用导线接所述电流传感器的磁环，第一二极管的负极连接一隔离电容，并通过该隔离电容经一三极管接一反相器的输入端，反相器的输出端接逻辑判断电路，第二二极管的正极接一铜皮悬空。

4.根据权利要求2所述的故障检测装置，其特征在于：所述逻辑判断电路包括第一触发器及第一阻容延时复位电路，所述第一触发器有两个输入端一个输出端，第一触发器的两输入端分别连接电容电流采样电路和电场电压采样电路的输出端，触发器的输出端接信号指示电路及第一阻容延时复位电路。

5.根据权利要求2所述的故障检测装置，其特征在于：所述信号指示电路包括第二触发器、第二阻容延时复位电路、声光指示电路，第二触发器输入端接逻辑判断电路的输出端，第二触发器输出端接声光指示电路及第二阻容延时复位电路。

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