CN207571248U - 三相故障电弧监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了三相故障电弧监测系统，属于电力检测技术领域，该了三相故障电弧监测系统包括开关电源电路单元、互感器单元、电弧检测电路单元、单片机、报警器单元、通讯单元以及终端；本实施例提供的三相故障电弧监测系统可实时监测线路上的波形变化，不断将电流波形与故障电弧的标准波形对比。一旦监测的电流波形符合故障电弧的标准，及时地报警，同时通过采用三路相对零，三相独立地监测电流的变化，以保证检测结果的准确性。

Description

三相故障电弧监测系统

技术领域

本实用新型涉及电力检测技术领域，具体涉及一种三相故障电弧监测系统。

背景技术

随着电力电子技术的不断发展，电气化程度越来越高，电路保护也越来越重要，在我国经济高速发展的过程中，火灾的频繁发生给社会和公共安全造成了极大的危害，据国家权威部门统计，我国每都有30％以上的火灾是由电气火灾引起的，其中2012年1-10月份全国共发生火灾11万起，其中电气引起火灾共33385起，占总数的30.3％。在数量和危害程度上占据其它火灾之首。电气火灾，对人身及财产造成了巨大损失。电弧故障是造成电气火灾的主要原因之一，而传统的断路器只能保护剩余电流、过流和短路的情况，而许多严重的火灾事故往往是由低于额定电流的故障电弧引起的。因此，采取有效措施预防电气火灾的发生，对保护我国经济又好又快发展和人民生命财产安全有着十分重要的意义

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种三相故障电弧监测系统，以减少用电安全隐患。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

三相故障电弧监测系统，包括开关电源电路单元、互感器单元、电弧检测电路单元、单片机、报警器单元、通讯单元以及终端；其中，

开关电源电路单元，其用于将220V交流电转换为5V直流电并为互感器、电弧检测电路、单片机、报警器单元以及通讯单元的工作提供电压；

互感器单元，其设置有三个独立的互感器，分别为第一互感器、第二互感器、第三互感器；第一互感器和被监测三线线路A相相连接，用于将被监测三线线路A相的电流的波形信号转换为电压信号；第二互感器和被监测三线线路B相相连接，用于将被监测三线线路B相的电流的波形信号转换为电压信号；第三互感器和被监测三线线路C相相连接，用于将被监测三线线路C相的电流的波形信号转换为电压信号；

电弧检测单元，其设置有三个相同且相互独立的电弧检测子电路，分别为第一电弧检测子电路、第二电弧检测子电路、第三电弧子电路；第一电弧检测子电路的输入端和第一互感器的输出端相连接，用于接收第一互感器输出的电压信号，并将所接收的电压信号和故障电波形标准信号进行比对；第二电弧检测子电路的输入端和第二互感器的输出端相连接，用于接收第二互感器输出的电压信号，并将所接收的电压信号和故障电波形标准信号进行比对；第三电弧检测子电路的输入端和第三互感器的输出端相连接，用于接收第二互感器输出的电压信号，并将所接收的电压信号和故障电波形标准信号进行比对；

单片机，其三个信号输入端口分别和第一电弧检测子电路的输出端、第二电弧检测子电路的输出端以及第三电弧检测子电路的输出端相连接，用于接收第一电弧检测子电路、第二电弧检测子电路以及第三电弧检测子电路所输出的比对结果；

报警器单元，其设置有三个相同且相互独立的报警器，分别为第一报警器、第二报警器、第三报警器，第一报警器、第二报警器、第三报警器的分别和单片机的三个信号输出端相连接；

通讯单元，其和单片机的一信号输出端相连接，用于将单片机所的接收第一电弧检测子电路、第二电弧检测子电路以及第三电弧检测子电路所输出的比对结果传输至终端中。

所述通讯单元为GSM通讯单元。

所述第一报警器、第二报警器、第三报警器均为声光报警灯。

本实用新型与现有技术相比，其有益效果在于：

本实施例提供的三相故障电弧监测系统可实时监测线路上的波形变化，不断将电流波形与故障电弧的标准波形对比。一旦监测的电流波形符合故障电弧的标准，及时地报警，同时通过采用三路相对零，三相独立地监测电流的变化，以保证检测结果的准确性。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的三相故障电弧监测系统的组成示意图；

图2为开关电源电路单元的电路原理图；

图3为电弧检测单元的电路原理图；

图4为单片机芯片的接线原理图；

图5为通讯单元6电路原理图；

图中：1、开关电源电路单元；2、互感器单元；3、电弧检测电路单元；4、单片机；5、报警器单元；6、通讯单元；7、终端。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的内容做进一步详细说明。

实施例：

参阅图1所示，为本实用新型提供的三相故障电弧监测系统的组成示意图，该三相故障电弧监测系统包括包括开关电源电路单元1、互感器单元2、电弧检测电路单元3、单片机4、报警器单元5、通讯单元6以及终端7。

其中，开关电源电路单元1的电路原理图如图2所示，该开关电源电路单元1主要用于将220V交流电转换为5V直流电并为互感器、电弧检测电路、单片机、报警器单元以及通讯单元的工作提供电压。

而该互感器单元2设置有三个独立的互感器，分别为第一互感器、第二互感器、第三互感器；第一互感器和被监测三线线路A相相连接，用于将被监测三线线路A相的电流的波形信号转换为电压信号；第二互感器和被监测三线线路B相相连接，用于将被监测三线线路B相的电流的波形信号转换为电压信号；第三互感器和被监测三线线路C相相连接，用于将被监测三线线路C相的电流的波形信号转换为电压信号。

电弧检测单元3的电路原理图如图3所示，该电弧检测单元3设置有三个相同(均主要由ATTINY24A单片机组成)且相互独立的电弧检测子电路，分别为第一电弧检测子电路、第二电弧检测子电路、第三电弧子电路。其中，该第一电弧检测子电路的输入端和第一互感器的输出端相连接，用于接收第一互感器输出的电压信号，并将所接收的电压信号和故障电波形标准信号进行比对；第二电弧检测子电路的输入端和第二互感器的输出端相连接，用于接收第二互感器输出的电压信号，并将所接收的电压信号和故障电波形标准信号进行比对；第三电弧检测子电路的输入端和第三互感器的输出端相连接，用于接收第二互感器输出的电压信号，并将所接收的电压信号和故障电波形标准信号进行比对。

如图4所示，该单片机4采用的是Atmega8A，单片机的三个信号输入端口分别和第一电弧检测子电路的输出端、第二电弧检测子电路的输出端以及第三电弧检测子电路的输出端相连接，用于接收第一电弧检测子电路、第二电弧检测子电路以及第三电弧检测子电路所输出的比对结果。

报警器单元5，其设置有三个相同且相互独立的报警器，分别为第一报警器、第二报警器、第三报警器，第一报警器、第二报警器、第三报警器的分别和单片机的三个信号输出端相连接；当其中的某一电弧检测子电路检测到相应的线路出现故障时(即某一线路的电压信号和故障电波形标准信号相匹配)，单片机则将对应的故障信号输出至对应的报警器中，比如，当被监测三线线路A相的电压信号和故障电波形标准信号相匹配时，则表示被监测三线线路A相发生故障，此时单片机则控制报警器发出警报信息，及时地提醒工作人员。

通讯单元6的电路原理图如图5所示，为GSM通讯单元，该通讯单元6和单片机4的一信号输出端相连接，用于将单片机所的接收第一电弧检测子电路、第二电弧检测子电路以及第三电弧检测子电路所输出的比对结果传输至终端7中。也就是说，通过通讯单元6可以及时地将电弧检测单元3的检测检测结果传送到终端7中，如此，即便工作人员远离本系统，其也可以第一时间知道相关的检测结果，在本实施例中，终端为手机，在其他实施例中也可以采用电脑或平板电脑。

由上述分析可知，本实施例提供的三相故障电弧监测系统可实时监测线路上的波形变化，不断将电流波形与故障电弧的标准波形对比。一旦监测的电流波形符合故障电弧的标准，及时地报警，同时通过采用三路相对零，三相独立地监测电流的变化，以保证检测结果的准确性。

作为本实施例的一种优选，上述的第一报警器、第二报警器、第三报警器均为声光报警灯，通过声光报警的方式，可以更进一步第一时间提醒相关的工作人员。

上述实施例只是为了说明本实用新型的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡是根据本实用新型内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (3)

1.三相故障电弧监测系统，其特征在于，包括开关电源电路单元、互感器单元、电弧检测电路单元、单片机、报警器单元、通讯单元以及终端；其中，

开关电源电路单元，其用于将220V交流电转换为5V直流电并为互感器、电弧检测电路、单片机、报警器单元以及通讯单元的工作提供电压；

互感器单元，其设置有三个独立的互感器，分别为第一互感器、第二互感器、第三互感器；第一互感器和被监测三线线路A相相连接，用于将被监测三线线路A相的电流的波形信号转换为电压信号；第二互感器和被监测三线线路B相相连接，用于将被监测三线线路B相的电流的波形信号转换为电压信号；第三互感器和被监测三线线路C相相连接，用于将被监测三线线路C相的电流的波形信号转换为电压信号；

电弧检测单元，其设置有三个相同且相互独立的电弧检测子电路，分别为第一电弧检测子电路、第二电弧检测子电路、第三电弧子电路；第一电弧检测子电路的输入端和第一互感器的输出端相连接，用于接收第一互感器输出的电压信号，并将所接收的电压信号和故障电波形标准信号进行比对；第二电弧检测子电路的输入端和第二互感器的输出端相连接，用于接收第二互感器输出的电压信号，并将所接收的电压信号和故障电波形标准信号进行比对；第三电弧检测子电路的输入端和第三互感器的输出端相连接，用于接收第二互感器输出的电压信号，并将所接收的电压信号和故障电波形标准信号进行比对；

单片机，其三个信号输入端口分别和第一电弧检测子电路的输出端、第二电弧检测子电路的输出端以及第三电弧检测子电路的输出端相连接，用于接收第一电弧检测子电路、第二电弧检测子电路以及第三电弧检测子电路所输出的比对结果；

报警器单元，其设置有三个相同且相互独立的报警器，分别为第一报警器、第二报警器、第三报警器，第一报警器、第二报警器、第三报警器的分别和单片机的三个信号输出端相连接；

通讯单元，其和单片机的一信号输出端相连接，用于将单片机所的接收第一电弧检测子电路、第二电弧检测子电路以及第三电弧检测子电路所输出的比对结果传输至终端中。

2.如权利要求1所述的三相故障电弧监测系统，其特征在于，所述通讯单元为GSM通讯单元。

3.如权利要求1所述的三相故障电弧监测系统，其特征在于，所述第一报警器、第二报警器、第三报警器均为声光报警灯。