CN213715419U

CN213715419U - 5g交流窜入检测装置

Info

Publication number: CN213715419U
Application number: CN202022848247.2U
Authority: CN
Inventors: 邓果成; 阚晓清
Original assignee: JIANGSU HUISHAN SECONDARY VOCATIONAL COLLEGE; Wuxi Tianneng Electric Appliance Co ltd
Current assignee: JIANGSU HUISHAN SECONDARY VOCATIONAL COLLEGE; Wuxi Tianneng Electric Appliance Co ltd
Priority date: 2020-12-02
Filing date: 2020-12-02
Publication date: 2021-07-16
Anticipated expiration: 2030-12-02

Abstract

本实用新型公开了一种5G交流窜入检测装置，该检测装置包括依次电连接的隔离电路、整流电路、分压电路、滤波电路、继电器及报警器，通过采用具有隔离能力的隔离变压器做隔离电路将直流系统与负载隔开，在保证可靠供电前提下使两边的电压相互独立而互不影响，当负载侧发生窜电故障或接地故障时，电源侧的直流母线对地电压保持不变，而不受负载侧故障的影响；通过外部控制IGBT对检测装置进行自动控制，且在发生窜电故障或接地故障时自动报警，可完全实现故障的自动隔离，而无需任何人为操作的实时、高精度测量。

Description

5G交流窜入检测装置

技术领域

本实用新型涉及交流检测技术领域，尤其涉及一种5G交流窜入检测装置。

背景技术

直流电源系统是给保护提供动力电源的系统，在电力系统，发电厂、变电站直流系统是用于设备的控制、操作、信号、保护以及部分设备的动力的不间断电源，要求运行可靠的。直流电源系统的稳定性、可靠性如何，直接影响保护的工作状况，而发电厂、变电站直流系统接线复杂，支路延伸距离长，在配电箱有交流端子，容易出现交流窜直流的问题。其中，交流窜入直流电源系统是影响直流电源系统稳定性、可靠性的主要故障之一，它可以直接导致保护误动，从而产生严重的系统故障。

近年来，相继在多地发生了多起因交流电源窜入直流系统而导致继电保护装置及开关设备误动作，从而造成整个变电所或地铁车站出现了重大的安全事故。交流窜入直流电源系统，其是会直接导致保护误动，从而产生严重的系统的故障。我国现有交流窜入直流装置的实际现场监测效果不甚理想，主要存在以下问题：装置的监测速度慢、精度低，尤其在干扰严重的工业现场监测精度很难达到仪器技术参数所规定的精度要求；同时现有的监测装置还存在结构复杂、使用不便、功能单一、成本高等问题。

从目前了解的情况看，目前国内有很多针对交流窜入直流电源系统告警与选线的装置、专利以及期刊等相关的技术方案。例如：ZL201220534548变电站用交流窜入直流电源报警装置，ZL201310698981一种变电站直流电源系统的交流窜入预警监控装置。但目前已存在的产品或技术方案绝大多数的直流系统绝缘监测装置是没有具备交流窜入的检测功能的，少数的直流系统绝缘监测装置是具备了交流窜入告警与选线的功能，也可以进行交流波形录波，但只是简单的具有监测交流窜入直流系统故障，并告警与选线定位功能而已，并没有专门针对发生这种交流窜入直流电源系统的实时、高精度的做进一步的检测电路装置。

针对上述这种情况，本实用新型提出了一种5G交流窜入检测装置，能够有效地对现有技术进行改进，以克服其不足。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，提出一种5G交流窜入检测装置，解决了现有技术中的上述问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：

本实用新型提出一种5G交流窜入检测装置，所述检测装置包括：依次电连接的隔离电路、整流电路、分压电路、滤波电路、继电器及报警器；

所述隔离电路包括一互感器与一晶体管，所述晶体管的集电极与所述互感器输入端的一端电连接，所述晶体管的发射极与被测电源系统负极电连接，所述晶体管的基极与外部控制信号端电连接。

优选地，所述整流电路为一半波整流电路，所述半波整流电路包括一整流二极管；

所述整流二极管的阳极电连接至所述隔离电路互感器输出端的一端，所述整流二极管的阴极电连接至所述分压电路的输入端。

优选地，所述分压电路包括两个彼此串联的电阻；

第一电阻R1的一端电连接至所述整流电路二极管的阴极，第二电阻R2的一端电连接至所述隔离电路互感器输出端的另一端。

优选地，所述滤波电路包括彼此串联的一电容与一电阻；

所述电容的一端电连接至所述分压电路第一电阻R1与第二电阻R2的连接端，第三电阻R3的一端电连接至所述隔离电路互感器输出端的另一端。

优选地所述继电器的输入端一端电连接至所述滤波电路电容与第三电阻R3的连接端，所述继电器的输入端另一端电连接至所述隔离电路互感器输出端的另一端；

所述继电器的输出端一端通过所述报警器电连接至电源端，所述继电器的输出端另一端电连接至所述隔离电路互感器输出端的另一端。

优选地，所述晶体管采用场效应管、双极晶体管中的一种或多种。

优选地，所述晶体管为IGBT绝缘栅双极型晶体管。

本实用新型的有益效果：本实用新型的5G交流窜入检测装置，通过采用具有隔离能力的隔离变压器做隔离电路将直流系统与负载隔开，在保证可靠供电前提下使两边的电压相互独立而互不影响，当负载侧发生窜电故障或接地故障时，电源侧的直流母线对地电压保持不变，而不受负载侧故障的影响；通过外部控制IGBT对检测装置进行自动控制，且在发生窜电故障或接地故障时自动报警，可完全实现故障的自动隔离，而无需任何人为操作的实时、高精度测量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型5G交流窜入检测装置一实施例结构示意图。

图2是本实用新型5G交流窜入检测装置一实施例电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型技术方案作进一步详细的说明，这是本实用新型的较佳实施例。应当理解，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例；需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

本实用新型提出一种5G交流窜入检测装置，如图1、2所示，该5G交流窜入检测装置具体可以包括如下模块：依次电连接的隔离电路、整流电路、分压电路、滤波电路、继电器及报警器。

本实施例中，所述隔离电路具体可以包括一互感器与一晶体管，所述晶体管的集电极与所述互感器输入端的一端电连接，所述晶体管的发射极与被测电源系统负极电连接，所述晶体管的基极与外部控制信号端电连接。

这样，通过采用具有隔离能力的隔离变压器做隔离电路将直流系统与负载隔开，在保证可靠供电前提下使两边的电压相互独立而互不影响，当负载侧发生窜电故障或接地故障时，电源侧的直流母线对地电压保持不变，而不受负载侧故障的影响。进一步，通过外部控制IGBT对检测装置进行自动控制，无需任何人为操作，可完全实现故障的自动隔离

本实施例中，所述整流电路为一半波整流电路，所述半波整流电路具体可以包括一整流二极管；所述整流二极管的阳极电连接至所述隔离电路互感器输出端的一端，所述整流二极管的阴极电连接至所述分压电路的输入端。

本实施例中，所述分压电路具体可以包括两个彼此串联的电阻；第一电阻R1的一端电连接至所述整流电路二极管的阴极，第二电阻R2的一端电连接至所述隔离电路互感器输出端的另一端。这样，通过电压分压可获得预期范围的测量信号，以供后续测量使用。

本实施例中，所述滤波电路具体可以包括彼此串联的一电容与一电阻；所述电容的一端电连接至所述分压电路第一电阻R1与第二电阻R2的连接端，第三电阻R3的一端电连接至所述隔离电路互感器输出端的另一端。

这里，有彼此串联的电容与第三电阻R3组成的RC高通滤波器，可隔离直流信号而获得串入的交流信号。

本实施例中，所述继电器的输入端一端电连接至所述滤波电路电容与第三电阻R3的连接端，所述继电器的输入端另一端电连接至所述隔离电路互感器输出端的另一端；所述继电器的输出端一端通过所述报警器电连接至电源端，所述继电器的输出端另一端电连接至所述隔离电路互感器输出端的另一端。

需要说明的是，本实施例中的晶体管可为采用场效应管、双极晶体管中的一种或多种。较佳地，本实施例中的晶体管为IGBT绝缘栅双极型晶体管。但需要说明的是，本实施例中的晶体管也可以是耗尽型N沟道MOS晶体管的栅极与源极连接的结构，虽未作图示，不过当然也可以是将耗尽型P沟道MOS晶体管的栅极与源极连接的结构。

本实用新型5G交流检测电路的工作原理与效果：通过具有隔离能力的互感变压器从被测系统采样信号，对采样信号进行半波整流后再进行电压分压获得预期范围的测量信号，并对该信号进行RC高通滤波隔离直流信号获得串入的交流信号，若该交流信号达到阈值将触发继电器工作而导致报警器进行报警。这样，通过采用具有隔离能力的隔离变压器做隔离电路将直流系统与负载隔开，在保证可靠供电前提下使两边的电压相互独立而互不影响，当负载侧发生窜电故障或接地故障时，电源侧的直流母线对地电压保持不变，而不受负载侧故障的影响；通过外部控制IGBT对检测装置进行自动控制，且在发生窜电故障或接地故障时自动报警，可完全实现故障的自动隔离，而无需任何人为操作的实时、高精度测量。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。并且，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

还需要说明的是，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种5G交流窜入检测装置，其特征在于，所述检测装置包括：依次电连接的隔离电路、整流电路、分压电路、滤波电路、继电器及报警器；

2.根据权利要求1所述的5G交流窜入检测装置，其特征在于，所述整流电路为一半波整流电路，所述半波整流电路包括一整流二极管；

3.根据权利要求1所述的5G交流窜入检测装置，其特征在于，所述分压电路包括两个彼此串联的电阻；

第一电阻（R1）的一端电连接至所述整流电路二极管的阴极，第二电阻（R2）的一端电连接至所述隔离电路互感器输出端的另一端。

4.根据权利要求1所述的5G交流窜入检测装置，其特征在于，所述滤波电路包括彼此串联的一电容与一电阻；

所述电容的一端电连接至所述分压电路第一电阻（R1）与第二电阻（R2）的连接端，第三电阻（R3）的一端电连接至所述隔离电路互感器输出端的另一端。

5.根据权利要求1所述的5G交流窜入检测装置，其特征在于，所述继电器的输入端一端电连接至所述滤波电路电容与第三电阻（R3）的连接端，所述继电器的输入端另一端电连接至所述隔离电路互感器输出端的另一端；

6.根据权利要求1-5任一所述的5G交流窜入检测装置，其特征在于，所述晶体管采用场效应管、双极晶体管中的一种或多种。

7.根据权利要求6所述的5G交流窜入检测装置，其特征在于，所述晶体管为IGBT绝缘栅双极型晶体管。