CN206960589U - 一种交流熔丝状态监测器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种交流熔丝状态监测器，该监测器的电回路由信号输入模块（1）、信号取样隔离模块（2）、分压滤波模块（3）、基准比较模块（4）、状态指示模块（5）和信号输出模块（6）组成，信号输入模块（1）连接信号取样隔离模块（2），信号取样隔离模块（2）连接分压滤波模块（3），分压滤波模块（3）连接基准比较模块（4），基准比较模块（4）连接状态指示模块（5）和信号输出模块（6），整体构成一种交流熔丝状态监测器的电回路。本实用新型成本低，体积小，安全可靠，接线简单，便于在低压配电（10kV/400V）系统中应用，实现低压交流熔丝状态的远程监控和现场快速维护。

Description

一种交流熔丝状态监测器

技术领域

本实用新型涉及低压电网(10kV/400V)的电气设备，具体涉及低压电网交流熔丝通断状态监测器。

背景技术

目前，在高压电网（10kV以上）配电系统中电气设备的安全保护、运行状态等已经实现自动化控制和监测，包括熔丝状态监测都实现了自动监测，实现远程监测。而低压电网(10kV/400V)电气设备还没有实现全自动的安全保护控制和运行状态监测，包括远程监控，出现故障只能现场由人工检查配电箱内的电气设备（包括熔丝）故障，效率低，社会成本高。

智能电网是国家十三五提出的发展战略之一，低压电网配电系统的自动化是我国社会经济发展的必然要求和趋势。

发明内容

本实用新型的目的在于：提供一种交流熔丝状态监测器，一为低压电网的智能化实现熔丝状态的远程监测提供信息，二为在现场维修时指示熔丝的通断状态，从而提高维修效率。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该监测器的电回路由信号输入模块、信号取样隔离模块、分压滤波模块、基准比较模块、状态指示模块和信号输出模块组成，信号输入模块连接信号取样隔离模块，信号取样隔离模块连接分压滤波模块，分压滤波模块连接基准比较模块，基准比较模块连接状态指示模块和信号输出模块，整体构成一种交流熔丝状态监测器的电回路。

其中，信号取样隔离模块采用光电隔离取样或变压器隔离取样，对输入的高压电信号进行隔离取样，送给分压滤波模块和基准比较模块通过滤波、整形、比较电路产生熔丝通断状态信息（数字信息：0——低电平，1——高电平）；产生的状态信息通过信号输出模块输出供其他电气设备检测，通过状态指示电路输出灯光指示信号。

使用时，将交流熔丝下端的L（火线）和N（零线）分别接到监测器的对应输入端，熔丝连通时对应的指示灯熄灭，熔丝断开时对应的指示灯亮，作为熔丝断开损坏的提示，灯的亮灭状态表示对应熔丝的通断状态，并在信号输出接口处输出。

本实用新型的优点是：1、采用电气隔离技术对监测器的强电和弱电部分进行隔离，保证在使用过程中或自身损坏时，不会对维修人员和其它电气设备造成损害；2、状态指示灯直接反映熔丝的通断状态（灯亮代表熔丝断），提高维修人员对熔丝的检查效率，输出信号可以作为远程监控的检测信息，可实现对熔丝状态的远程监控；3、通过对熔丝电信号进行取样隔离，然后对取样信号进行处理，产生熔丝的通断状态信息，通过输出接口输出熔丝通断状态信息，供其他设备检测，并用LED灯分别指示熔丝的通断状态，电路简单，显示明了直观。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的结构框图。

图中：1信号输入模块，2信号取样隔离模块，3分压滤波模块，4基准比较模块，5状态指示模块，6信号输出模块。

具体实施方式

如图1所示，该监测器的电回路由信号输入模块1、信号取样隔离模块2、分压滤波模块3、基准比较模块4、状态指示模块5和信号输出模块6组成，信号输入模块1连接信号取样隔离模块2，信号取样隔离模块2连接分压滤波模块3，分压滤波模块3连接基准比较模块4，基准比较模块4连接状态指示模块5和信号输出模块6，整体构成低压配电节点熔丝状态监测器的电回路。

具体电回路连接描述如下：

交流熔丝下端的相电压信号，经信号输入模块1的L与信号取样隔离模块2的二极管D1、电阻R1、光耦IC1（TLP521-1二极管部分）反回到信号输入模块1的N，构成相电压信号取样隔离的输入回路。熔丝连通时二极管D1在交流电的正半周时导通，有电流流过光耦IC1的发光二极管，使光耦IC1的光电三极管导通，二极管D1在交流电的负半周时截止，没有电流流过光耦IC1的发光二极管，光耦IC1的光电三极管也截止，所以在熔丝连通时IC1的4脚会产生50Hz的脉冲信号（在IC1的4脚通过电阻R2接到+5V电源，IC1的3脚接GND情况下，即图1中所示），反之，即熔丝断开时，光耦IC1始终截止。信号取样隔离模块2的输出端IC1的4脚（IC1内部三极管的集电极）与分压滤波模块3的R3和C1的正极相连，R3、C1的另外一端连接在一起，并接到电源的GND。当熔丝连通时，IC1的4脚的脉冲信号被R3、C1构成的滤波电路处理成电压较低的平滑信号v1，由于IC1导通时的放电，v1只有约0.3V，当熔丝断开时，IC1始终截止，IC1的4脚的电压是电阻R2、R3对5V电源的分压信号v2，由于电阻R3（51k）大于R2（10k），v2约4.2v，v2远大于v1。分压滤波模块3的输出连接到基准比较模块4的电阻R4，通过R4加到IC2运放的2脚（反相端），基准比较模块4由电阻R4、运放IC2和电位器RP1构成，RP1的两端分别接电源的+5V、GND，RP1的中间抽头接IC2的3脚（同相端），调节RP1使加在IC2的3脚的电压在v1，v2之间，如3V。基准比较模块4的输出，即IC2的1脚连接到状态指示模块5的发光二极管D2的负极和信号输出模块6的F端，状态指示模块5由电阻R5和发光二极管D2构成，D2的正极与电阻R5连接，R5的另外一端接到电源+5V。当熔丝连通时，分压滤波模块3输出的较低的电压v1加在基准比较模块IC2的反相端，低于IC2同相端的3V基准电压，IC2的1脚输出5V（高电平），使状态指示模块5的发光二极管熄灭，当熔丝断开时，分压滤波模块3输出的较高的电压v2加在基准比较模块IC2的反相端，高于IC2同相端的3V基准电压，IC2的1脚输出0V（低电平），使状态指示模块5的发光二极管亮。从上可知，熔丝的通、断状态被处理高、低电平信号，并送到状态指示模块5显示和信号输出模块6的F端，供其他电气设备采集。

信号输出模块6提供监测器需要的直流电源（5V），信号输出模块6的电源+5V和GND分别连接到信号取样隔离2、分压滤波模块3、基准比较模块4、状态指示模块5，给其提供直流工作电源。

其中，所述的光电耦合器件是指各种类型的光电耦合器件（图中为TLP521-1），所述的运放器件是指各种类型的运放（运算放大器）器件，如LM324、LM358、OP07、LM741等（图中为LM358）。

使用时，被监测熔丝的下端接到信号输入模块1，其他具有远程传输功能的电气设备与信号输出模块6相连；监测器进入工作状态，对熔丝的通断状态进行监测，通过信号输出模块6输出TTL信号熔丝状态信息，供其他电气设备采集。

Claims (1)

1.一种交流熔丝状态监测器，其特征是：交流熔丝下端的相电压信号，经信号输入模块(1)的L与信号取样隔离模块(2)的二极管(D1)、电阻(R1)、光耦(IC1)反回到信号输入模块(1)的N，构成相电压信号取样隔离的输入回路；熔丝连通时二极管(D1)在交流电的正半周时导通，有电流流过光耦(IC1)的发光二极管，使光耦(IC1)的光电三极管导通，二极管(D1)在交流电的负半周时截止，没有电流流过光耦(IC1)的发光二极管，光耦(IC1)的光电三极管也截止，所以在熔丝连通时(IC1)的4脚会产生50Hz的脉冲信号，反之，即熔丝断开时，光耦(IC1)始终截止；信号取样隔离模块(2)的输出端(IC1)的4脚与分压滤波模块(3)的(R3)和(C1)的正极相连，(R3)、(C1)的另外一端连接在一起，并接到电源的GND；当熔丝连通时，(IC1)的4脚的脉冲信号被(R3)、(C1)构成的滤波电路处理成电压较低的平滑信号v1，由于(IC1)导通时的放电，当熔丝断开时，(IC1)始终截止，(IC1)的4脚的电压是电阻(R2)、(R3)对5V电源的分压信号v2，分压滤波模块(3)的输出连接到基准比较模块(4)的电阻(R4)，通过(R4)加到(IC2)运放的2脚，基准比较模块(4)由电阻(R4)、运放(IC2)和电位器(RP1)构成，(RP1)的两端分别接电源的+5V、GND，(RP1)的中间抽头接(IC2)的3脚。