CN204116527U - 电流互感器极性测试装置 - Google Patents
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Abstract
电流互感器极性测试装置，包括一次输入装置和二次检测装置；其特征在于一次输入装置由9V电池E构成的电池组8、电源开关2、双触点试验按钮3、电阻R与电容C串联形成的充放电电路和一次接线端子1构成，接于外部电流互感器一次侧；二次检测装置由4.5V电池组10、AO3401场效应管Q1、NPN型三极管Q4、PNP型三极管Q8、PNP型三极管Q8、2N3904三极管Q5和2N3904三极管Q6和一个单片机形成的极性检测电路9、LCD显示屏5、二次接线端子4、复归按钮6构成，接于外部电流互感器二次侧。操作简单，避免了人为因素对测试结果造成的影响，对提高测试结果可靠性和工作效率具有显著效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电流互感器极性测试装置。
背景技术
针对电流互感器极性测试工作，目前所采用的测试设备是干电池和指针式万用表，在工作过程中要求：1、将干电池正负极直接短接于电流互感器一次侧；2、两人配合，通过语言交流，在搭放电池的同时观察指针偏转方向以及左右偏转的先后顺序来人为判断极性。3、在变电站工作现场，需要对不同变比的电流互感器测试极性。存在的问题：1、干电池长期短接，使用寿命低，经常需要更换；2、工作人员在搭放电池和观察指针动作情况时极易配合不协调，造成误判断，结果可靠性低。3、使用相同电压的干电池时，对于较大变比的电流互感器，指针动作情况不明显或不动作，装置不灵敏、适用范围小；4、由于不能明显判断结果以及误判断，经常需要多次重复测试，工作效率低下。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种电流互感器极性测试装置，以替代现有设备，以解决现有技术中存在的电池使用寿命低，可靠性低，装置适用范围小，工作效率低的问题。
技术方案：电流互感器极性测试装置，包括一次输入装置和二次检测装置；其特征在于一次输入装置由9V电池E构成的电池组8、电源开关2、双触点试验按钮3、电阻R与电容C串联形成的充放电电路和一次接线端子1构成，接于外部电流互感器一次侧；二次检测装置由4.5V电池组10、AO3401场效应管Q1、NPN型三极管Q4、PNP型三极管Q8、PNP型三极管Q8、2N3904三极管Q5和2N3904三极管Q6和一个单片机形成的极性检测电路9、LCD显示屏5、二次接线端子4、复归按钮6构成，接于外部电流互感器二次侧。
一次输入装置的电池E正极接电源开关2的触点K1正极，K1负极接试验按钮3的双触点K2的常闭触点NC，K2的常开触点NO接一次接点端子1的正极，K2的公共端N串联电容C和电阻R，并与电池E负极和一次侧接线端子1的输出接点P2相连。
二次检测装置的极性检测电路由极性判别电路和显示电路构成。电池BAT正极2接 IN4148二极管D16负极，二极管D16正极接于100kΩ电阻R1正极和AO3401场效应管Q1发射极，场效应管Q1集电极接显示电路VCC，基极和电阻R1负极接NPN型三极管Q4的集电极，三极管Q4的集电极和发射极间并联0.1uF电容C2，发射极和电池BAT负极相连并接地，三极管Q4的基极串联10kΩ电阻R3和R6输出到显示电路CT1，并串联10kΩ电阻R5接于PNP型三极管Q8的集电极，基极与发射极间并联一个10kΩ电阻R4。三极管Q8的发射极和基极间并联10kΩ电阻R7,并串联10kΩ电阻R8接于IN4148二极管D8负极，正极接于二次接线端子4的输入接点A1，二次接线端子4的另一接点接地。2.2uF电容C5串联4.7kΩ电阻R20接于二次接线端子4的输入接点A1与2N3904三极管Q5基极之间，IN4148二极管D13、4.7kΩ电阻R22并联于三极管Q5基极与发射极，发射极接地，集电极输出IN1接于显示电路，并通过4.7kΩ电阻R23接于显示电路VCC。2N3904三极管Q6基极串联2.2uF电容C4和4.7kΩ电阻R24，接于A1点与三极管Q5回路形成并联结构，IN4148二极管D14和10kΩ电阻R25分别并联于三极管Q5的基极与发射极、集电极之间，三极管Q6发射极接地，集电极输出IN2接于显示电路，并通过4.7kΩ电阻R26接于显示电路VCC。显示电路主要由PIC16F723型MCU单片机构成，其数据输出2至7脚、9至16脚接12864LCD显示屏5的对应接点，8脚和19脚接地，25至27脚接极性判别电路的CT1、IN2、IN1接点，28脚接信号复归按钮的触点S1的SW接点，PB接点接地。
充放电回路的构成是：电池E正极接开关2，开关2又接双触点按钮3的触点K2，双触点按钮3的触点K2与电池E的负极间串接有电容C和电阻R，电池E的负极P2和双触点按钮的触点K2接出点P1形成此充放电回路的输出端，P1、P2连接于一次接线端子1。充放电电路利用电容的充放电特性将电池与被侧电流互感器一次侧在测试时实现有效隔离，避免电池长期短路造成的使用寿命低的问题。
显示电路主要由PIC16F723型MCU单片机构成，其数据输出2至7脚、9至16脚接12864LCD显示屏5的对应接点，8脚和19脚接地，25至27脚接极性判别电路的CT1、IN2、IN1接点，28脚接信号复归按钮的触点S1的SW接点，PB接点接地。作用是将极性判别结果直观地显示在人机界面，便于测试人员确认结果。极性检测回路判别极性后，将高电平或低电平输入MCU的26、27脚，MCU根据不同的输入电平，控制LCD显示对应的结果，28脚接于复归按钮6，测试人员确认测试结果后按复归按钮6复归，然后可开始进行下一次试验。
极性检测电路的两个2N3904三极管并联接于二次接线端子4，不同极性的电流将导通对应的三极管，由其将信号输入12F615单片机，由单片机对信号进行判别，并将结果输出到LCD显示屏上。
三极管导通门槛低，灵敏度高，能检测到变电站所有变比的电流互感器二次感应电流；单片机由逻辑程序控制，极性判别可靠性高；LCD显示结果，清晰、直观。
电流互感器极性测试装置操作简单，避免了人为因素对测试结果造成的影响，对提高测试结果可靠性和工作效率具有显著效果。
附图说明
图1是一次侧输入装置壳体图。
图2是一次侧输入装置壳内示意图。
图3是充放电回路电路图。
图4是二次侧输入装置壳体图。
图5是二次侧输入装置壳内示意图。
图6是极性判别回路电路图。
图7是显示回路电路图。
具体实施方式
以下结合附图，作为实施例，对技术方案进一步说明。
参照图1、2、3，一次侧输入装置壳体上分别安装一次侧接线端子1、电源开关2、试验按钮3，其中一次侧接线端子1有两个接线孔，壳体内安装有充放电电路电路板7和9V电池E的电池盒8，9V电池盒8中装有6节串联连接的1.5V干电池，电路板7由壳体上各元件的触点、电容C和电阻R按照充放电回路电路图焊接制成。
参照图1、2、3，电路板7上的充放电电路连接方式为：电池E装在电池盒8中，其正极接电源开关2的触点K1正极，K1负极接试验按钮3的双触点K2的常闭触点NC，K2的常开触点NO接一次接点端子1的正极，K2的公共端N串联1800nF电容C和100kΩ电阻R，并与电池E负极和一次侧接线端子1的输出接点P2相连。
充放电电路利用电容的充放电特性将电池与被侧电流互感器一次侧在测试时实现有效隔离，避免电池长期短路造成的使用寿命低的问题。
试验时，用试验线一端插入一次侧接线端子1的两个接线孔，另一端接于被测电流互感器的一次侧，打开电源开关2，电池E对电容C进行充电，按下试验按钮3后，电池E与电容C断开，电容C通过一次接线端子1对被测电流互感器的一次侧放电，试验按钮3断开后，放电结束，电池E对电容C进行下一次充电。
参照图4、5、6、7，二次侧检测装置壳体上分别安装二次接线端子4、LCD显示屏5、复归按钮6，其中二次侧接线端子4有两个接线孔，壳体内安装有极性判别电路和显示电路电路板9、4.5V电池盒10，.5V电池盒10中装有3节串联连接的1.5V干电池，电路板9通过壳体上各元件的触点以及电器元件按照极性判别电路和显示电路电路图焊接制成。
参照图6，电路板9上的极性判别电路主要由四个三极管构成。电路连接方式为：电池BAT正极2接 IN4148二极管D16负极，二极管D16正极接于100kΩ电阻R1正极和AO3401场效应管Q1发射极，场效应管Q1集电极接显示电路VCC，基极和电阻R1负极接NPN型三极管Q4的集电极，三极管Q4的集电极和发射极间并联0.1uF电容C2，发射极和电池BAT负极相连并接地，三极管Q4的基极串联10kΩ电阻R3和R6输出到显示电路CT1，并串联10kΩ电阻R5接于PNP型三极管Q8的集电极，基极与发射极间并联一个10kΩ电阻R4。三极管Q8的发射极和基极间并联10kΩ电阻R7,并串联10kΩ电阻R8接于IN4148二极管D8负极，正极接于二次接线端子4的输入接点A1，二次接线端子4的另一接点接地。2.2uF电容C5串联4.7kΩ电阻R20接于二次接线端子4的输入接点A1与2N3904三极管Q5基极之间，IN4148二极管D13、4.7kΩ电阻R22并联于三极管Q5基极与发射极，发射极接地，集电极输出IN1接于显示电路，并通过4.7kΩ电阻R23接于显示电路VCC。2N3904三极管Q6基极串联2.2uF电容C4和4.7kΩ电阻R24，接于A1点与三极管Q5回路形成并联结构，IN4148二极管D14和10kΩ电阻R25分别并联于三极管Q5的基极与发射极、集电极之间，三极管Q6发射极接地，集电极输出IN2接于显示电路，并通过4.7kΩ电阻R26接于显示电路VCC。
三极管导通门槛低，灵敏度高，通过极性判别电路放大信号，能检测到变电站所有变比的电流互感器二次感应电流，电路自动判别极性后将判别结果通过IN1、IN2分别以高、低电平发送至显示电路，可靠性高，避免了人为因素对测试结果造成的影响。
参照图7，电路板9上的显示电路主要由PIC16F723型MCU单片机构成，其数据输出2至7脚、9至16脚接12864LCD显示屏5的对应接点，8脚和19脚接地，25至27脚接极性判别电路的CT1、IN2、IN1接点，28脚接信号复归按钮的触点S1的SW接点，PB接点接地。
MCU单片机通过高、低电平的输入将极性判别的结果传输到LCD显示屏上，能使人员清晰、直观的读取测试情况，确认结果后通过复归按钮复归即可进行下一次测试，测试简单、高效。
试验时，用试验线一端插入二次侧接线端子4的两个接线孔，另一端接于被测电流互感器的二次侧，三极管Q8、Q4和场效应管Q1导通，极性判别电路和显示电路开始上电工作。当二次侧感应电流为正方向时，三极管Q5导通，IN1输出低电平，IN2保持低电平不变；当测试信号为反方向时，三极管Q5、Q6均截止，IN1、IN2输出高电平。
MCU单片机通过不同的输入，控制LCD显示屏显示对应的测试结果。待测试人员确认后按复归按钮复归，然后可开始进行下一次试验。
Claims (3)
1.电流互感器极性测试装置，包括一次输入装置和二次检测装置；其特征在于一次输入装置由9V电池E构成的电池组（8）、电源开关（2）、双触点试验按钮（3）、电阻R与电容C串联形成的充放电电路和一次接线端子（1）构成，接于外部电流互感器一次侧；二次检测装置由4.5V电池组（10）、AO3401场效应管Q1、NPN型三极管Q4、PNP型三极管Q8、PNP型三极管Q8、2N3904三极管Q5和2N3904三极管Q6和一个单片机形成的极性检测电路（9）、LCD显示屏（5）、二次接线端子（4）、复归按钮（6）构成，接于外部电流互感器二次侧。
2.根据权利要求1所述的电流互感器极性测试装置，其特征在于一次输入装置的电池E正极接电源开关（2）的触点K1正极，K1负极接试验按钮（3）的双触点K2的常闭触点NC，K2的常开触点NO接一次接点端子（1）的正极，K2的公共端N串联电容C和电阻R，并与电池E负极和一次侧接线端子（1）的输出接点P2相连。
3.根据权利要求1所述的电流互感器极性测试装置，其特征在于二次检测装置的极性检测电路由极性判别电路和显示电路构成；电池BAT正极（2）接 IN4148二极管D16负极，二极管D16正极接于100kΩ电阻R1正极和AO3401场效应管Q1发射极，场效应管Q1集电极接显示电路VCC，基极和电阻R1负极接NPN型三极管Q4的集电极，三极管Q4的集电极和发射极间并联0.1uF电容C2，发射极和电池BAT负极相连并接地，三极管Q4的基极串联10kΩ电阻R3和R6输出到显示电路CT1，并串联10kΩ电阻R5接于PNP型三极管Q8的集电极，基极与发射极间并联一个10kΩ电阻R4；三极管Q8的发射极和基极间并联10kΩ电阻R7,并串联10kΩ电阻R8接于IN4148二极管D8负极，正极接于二次接线端子（4）的输入接点A1，二次接线端子（4）的另一接点接地；2.2uF电容C5串联4.7kΩ电阻R20接于二次接线端子（4）的输入接点A1与2N3904三极管Q5基极之间，IN4148二极管D13、4.7kΩ电阻R22并联于三极管Q5基极与发射极，发射极接地，集电极输出IN1接于显示电路，并通过4.7kΩ电阻R23接于显示电路VCC；2N3904三极管Q6基极串联2.2uF电容C4和4.7kΩ电阻R24，接于A1点与三极管Q5回路形成并联结构，IN4148二极管D14和10kΩ电阻R25分别并联于三极管Q5的基极与发射极、集电极之间，三极管Q6发射极接地，集电极输出IN2接于显示电路，并通过4.7kΩ电阻R26接于显示电路VCC；显示电路主要由PIC16F723型MCU单片机构成，其数据输出2至7脚、9至16脚接12864LCD显示屏（5）的对应接点，8脚和19脚接地，25至27脚接极性判别电路的CT1、IN2、IN1接点，28脚接信号复归按钮的触点S1的SW接点，PB接点接地。
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