CN216209827U - 一种互感器的接地测试装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例中公开的一种互感器的接地测试装置，该装置包括：微处理器模块、显示模块、电源模块、第一采集模块和第二采集模块；显示模块与微处理器模块相连，微处理器模块与第一采集模块相连，微处理器模块与第二采集模块相连；第一采集模块包括第一电压检测装置，第一电压检测装置用于检测第一互感器二次侧N线上靠近第一接地点处的电压；第一电压检测装置包括第一探头和第一放大电路。该接地测试装置能够缓解互感器绝缘击穿造成的使用人员触电问题，有利于提升设备的安全性能，同时降低测试难度。本实用新型可广泛应用于电力系统技术领域内。

Description

一种互感器的接地测试装置

技术领域

本实用新型涉及电力系统技术领域，尤其是一种互感器的接地测试装置。

背景技术

电压互感器和电流互感器是采用电磁感应原理，将具有高危险性的一次大电压、大电流转换成二次小电压、小电流，还用于对一次侧装置进行测量和保护。互感器二次侧需要可靠接地，若二次侧无接地或者接地不可靠，易发生一二次绝缘击穿，对工作人员的安全产生威胁。相关技术中，通常通过N线对地电压测量法判断互感器的接地可靠性。然而，相关设备在使用过程中，若互感器发生一二次绝缘击穿，高压将窜到二次侧，使二次侧产生高电压，造成设备损坏，人员触电等事故。综上，相关技术存在的问题亟需得到解决。

实用新型内容

本实用新型的目的在于至少一定程度上解决相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本实用新型实施例的一个目的在于提供一种互感器的接地测试装置，本装置能够缓解互感器绝缘击穿造成的使用人员触电问题，有利于提升设备的安全性能，同时降低测试难度。

为了达到上述技术目的，本实用新型实施例所采取的技术方案包括：本实用新型实施例提供了一种互感器的接地测试装置，包括：微处理器模块、显示模块、电源模块、第一采集模块和第二采集模块；其中，所述显示模块与所述微处理器模块相连，所述微处理器模块与所述第一采集模块相连，所述微处理器模块与所述第二采集模块相连；所述电源模块为所述显示模块、所述微处理器模块、所述第一采集模块和所述第二采集模块供电；所述第一采集模块包括第一电压检测装置，所述微处理器模块与所述第一电压检测装置相连，所述第一电压检测装置用于检测第一互感器二次侧N线上靠近第一接地点处的电压；所述第二采集模块包括第二电压检测装置，所述微处理器模块与所述第二电压检测装置相连，所述第二电压检测装置用于检测第二互感器二次侧N线上靠近第二接地点处的电压；所述第一电压检测装置包括第一探头和第一放大电路；所述第二电压检测装置包括第二探头和第二放大电路；所述第一探头包括第一线圈，所述第二探头包括第二线圈。

另外，根据本实用新型上述实施例的一种互感器的接地测试装置，还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，所述第一探头还包括绝缘探笔，所述第一线圈位于所述绝缘探笔内部。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，所述绝缘探笔的材料包括聚氯乙烯。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，所述第一放大电路包括第一晶体管、第二晶体管和第三晶体管。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，所述第一采集模块还包括模数转换电路，所述微处理器模块通过所述模数转换电路与所述第一电压检测装置相连。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，所述装置还包括：语音模块，所述语音模块与所述微处理器模块相连。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，所述语音模块包括蜂鸣器或喇叭。

本实用新型的优点和有益效果将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到：

本申请实施例中提出的一种互感器的接地测试装置，该装置包括：微处理器模块、显示模块、电源模块、第一采集模块和第二采集模块；所述显示模块与所述微处理器模块相连，所述微处理器模块与所述第一采集模块相连，所述微处理器模块与所述第二采集模块相连；所述第一采集模块包括第一电压检测装置，所述第一电压检测装置用于检测第一互感器二次侧N线上靠近第一接地点处的电压；所述第一电压检测装置包括第一探头和第一放大电路。该接地测试装置能够缓解互感器绝缘击穿造成的使用人员触电问题，有利于提升设备的安全性能，同时降低测试难度。

附图说明

图1为相关技术中的一种互感器的接地可靠性测试装置的原理示意图；

图2为本实用新型提供的一种互感器的接地测试装置的结构示意图；

图3为本实用新型提供的一种实施例中电压检测装置的安装示意图；

图4为本实用新型提供的一种实施例中第一电压检测装置的探测原理图；

图5为本实用新型提供的一种实施例中第一采集模块的结构示意图；

图6为本实用新型提供的一种实施例中第一放大电路的电路原理图；

图7为本实用新型提供的一种实施例中模数转换电路的电路原理图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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，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，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“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。

在电力系统中，电压互感器和电流互感器是采用电磁感应原理，将具有高危险性的一次大电压、大电流转换成二次小电压、小电流，还用于测量和保护一次侧装置。互感器二次侧需要可靠接地，若二次侧无接地或者接地不可靠，易发生一二次绝缘击穿，对工作人员的安全造成威胁。因此，电流互感器和电压互感器二次侧都需要可靠接地，且接地电阻不得大于4Ω。相关技术中，主要采用两种检测互感器N线的接地可靠性方法。一种是采用接地电阻表测量法，该方法需要在被测回路注入电压；因此，对于电压互感器和电流互感器的接地测试工作，需要在停电检修时进行，不利于电力系统的安全运行。另外一种测试方法是N线对地电压测量法，如图1所示的相关技术中的一种互感器的接地测试装置原理示意图，该方法通过测量互感器的二次侧N线对地电压来判断接地可靠性。在一些可能的实施方式中，互感器110二次侧的一端连接在一起，形成N线，另一端引出A、B、C三相，供给测量、保护等负载120用电。同时N线引出后接入接地点。当三相平衡时，N线的电压很小，甚至没有，漏电流Is也很小。互感器二次侧N线不接地或者接地不可靠时，由于感应电压以及三相不平衡的原因，N线对地会存在0.5V或以上的电压，而N线可靠接地后，N线与大地成为等电位面，此时N线对地电压为0V。因此，互感器二次侧接地可靠性测试设备160通常采用直接连接的方式或者通过高电阻140连接的方式，将测试笔130接触N线，通过电压检测装置150获得N线上的电压，根据所测得的电压的大小判断N线接地的可靠性。然而，上述相关设备在使用过程中，若互感器发生一二次绝缘击穿，高压将窜到二次侧，使二次侧产生高电压，造成设备损坏，人员触电等事故。

对此，本实用新型提出一种互感器的接地测试装置，本装置能够缓解互感器绝缘击穿造成的使用人员触电问题，有利于提升设备的安全性能，同时降低测试难度。下面结合附图详细说明本实用新型所提出的接地测试装置的结构及工作原理。

参照图2，本实用新型实施例提供了一种互感器的接地测试装置，所述装置包括：微处理器模块210、显示模块240、电源模块、第一采集模块220和第二采集模块230；

其中，所述显示模块240与所述微处理器模块210相连，所述微处理器模块210与所述第一采集模块220相连，所述微处理器模块210与所述第二采集模块230相连；所述电源模块为所述显示模块240、所述微处理器模块210、所述第一采集模块220和所述第二采集模块230供电。

本申请实施例中，微处理器模块用于接收第一采集模块和第二采集模块采集的电压数据，对采集的电压数据进行分析判断，并将判断结果发送至显示模块进行显示。在一些可能的实施方式中，本申请中的微处理器模块可以是STM32F103ZET6微处理器。显示模块用于显示互感器二次侧的接地可靠性和接地测试装置的运行状态；同时用户也可以根据需要进行相关操作，通过显示模块将操作指令发送至微处理器模块进行控制运算。具体地，可以通过显示模块对任意采集模块的检测数据进行查看，也可以查看接地测试装置的历史记录等信息，便于用户交互，并满足用户的多样化测试需求。

参照图3所示的一种实施例中电压检测装置的安装示意图，本接地测试装置中，所述第一采集模块220包括第一电压检测装置310，所述微处理器模块210与所述第一电压检测装置310相连，所述第一电压检测装置310用于检测第一互感器二次侧N线330上靠近第一接地点处350的电压；

所述第二采集模块230包括第二电压检测装置320，所述微处理器模块210与所述第二电压检测装置320相连，所述第二电压检测装置320用于检测第二互感器二次侧N线340上靠近第二接地点处360的电压。

本申请实施例中，第一采集模块包括第一电压检测装置，第一电压检测装置与微处理器模块相连接，第一电压检测装置用于检测第一互感器二次侧N线上的电压，并将所测得的电压数据发送至微处理器模块进行分析判断。同样，可以知道，第二采集模块的结构与安装位置。在一些可能的实施例中，本申请可以包括三个采集模块、四个采集模块或多个采集模块，其中，对于每个采集模模块可以包括两个、三个、四个或多个电压检测装置。当然，本申请还可以包括三个接地点、四个接地点或者多个接地点。本领域技术人员可以根据实际需要设定采集模块和电压检测装置的个数，本申请并不限定采集模块的个数和电压检测装置的个数。实际应用中，每个站点可以有多个电压/电流互感器，多个接地点，每个接地点可以有多个互感器的N线接入，因此，本申请提供的互感器的接地测试装置可以对站点的多个互感器同时进行测试，提高工作效率的同时满足用户的多样化需求。

参照图4所示的一种实施例中第一电压检测装置的探测原理图和图5所示的一种实施例中第一采集模块的结构示意图，所述第一电压检测装置310包括第一探头510和第一放大电路520；所述第二电压检测装置包括第二探头和第二放大电路；所述第一探头包括第一线圈410，所述第二探头包括第二线圈。

本申请实施例中，通过非接触式电压检测法获得互感器二次侧的N线电压。示例性地，第一电压检测装置包括第一探头和第一放大电路，第一探头包括第一线圈。在使用过程中，操作者将第一探头靠近需要测量的支路即可获得该支路处的电压数据，无需接入支路中，有利于缓解互感器绝缘击穿造成的使用人员触电问题。具体地，参见图4，如果互感器二次侧的N线上无接地或者接地电阻较大时，N线上会存在感应电压或者零序电压Vs，N线周围会产生一个随电压变化而变化的磁场Bs。需要对该互感器进行接地可靠性测试时，将第一线圈靠近该磁场，第一线圈产生一个感应电流Is1，Is1经过第一放大电路进行信号放大，输出一个较大的电流信号Is2。根据电流信号Is2判断互感器的接地可靠性。同样地，本领域技术人员可以想到，第二电压检测装置的结构及工作原理。本领域技术人员还可以知道第二采集模块的构成及工作原理。所测得的数据经过放大电路后，输入至微处理器模块，进行分析判断，并将结果通过显示模块向用户进行展示。综上，本装置能够缓解互感器绝缘击穿造成的使用人员触电问题，有利于提升设备的安全性能，同时降低测试难度。

可选地，本申请实施例中的接地测试装置，所述第一探头还包括绝缘探笔，所述第一线圈位于所述绝缘探笔内部。

本申请实施例中，第一探头还包括绝缘探笔，第一线圈位于绝缘探笔内部。如图5所示，绝缘探笔负责将第一线圈410与被测电路进行绝缘隔离，以提高检测电路与被测电路之间的绝缘防护性能。而磁场可以穿过绝缘探笔，使得第一线圈获得感应电流Is1，以便完成装置的可靠性检测工作。当然，本领域技术人员可以知道，第二探头具有同样的组成和构造。

可选地，本申请实施例中的接地测试装置，所述绝缘探笔的材料包括聚氯乙烯。

本申请实施例中的，绝缘探笔可以由聚氯乙烯(PVC)制作，以获得良好的绝缘防护性能。

可选地，本申请实施例中的接地测试装置，所述第一放大电路包括第一晶体管、第二晶体管和第三晶体管。

本申请实施例中的第一放大电路包括第一晶体管、第二晶体管和第三晶体管。参见图6所示的一种实施例中第一放大电路的电路原理图，示例性地，采用第一三极管610、第二三极管620和第三三极管630。第一线圈410感应到电压，即产生电流Is1，使得第一三极管导通，第一三极管的e极产生放大电流，使得第二三极管导通；同样地，第二三极管的e极产生放大电流，使得第三三极管导通，第三三极管的e极产生放大电流。电流被连续放大三次后，可以被微处理器模块识别并处理得到电压值。

可选地，本申请实施例中的接地测试装置，所述第一采集模块还包括模数转换电路，所述微处理器模块通过所述模数转换电路与所述第一电压检测装置相连。

本申请实施例中的第一采集模块还包括模数转换电路。参照图5和图7所示，第一采集模块220还包括模数转换电路530，第一电压检测装置获得的电压信号经过第一放大电路520后，输入模数转换电路530。该信号通过HCPL-7840芯片U04处理，获得差动电压信号，然后经过运算放大器U01A后，输出单端电压数字信号，单端电压数字信号输入微处理器模块210进行判断分析。示例性地，若测量电压小于0.5V时，通过显示模块显示结果；若测量电压大于0.5V时，则控制显示模块显示存在故障，以告知用户。图7为本申请提供的一种实施例中模数转换电路的原理图，本领域技术人员可以根据需要选择其它的模数转换电路。

可选地，本申请实施例中的故障监测装置，还包括：语音模块；所述语音模块与所述微处理器模块相连。

本申请实施例中，故障监测装置还包括语音模块，语音模块用于达到提醒用户注意的效果。示例性地，若装置经过检测存在无接地或接地不可靠故障时，语音模块可以通过声音提醒用户存在接地不可靠故障，以便及时排查故障。微处理器模块通过分析判断发现存在接地不可靠故障时，将发送控制信号至语音模块，使得语音模块产生动作，即发生声音，提醒用户注意，提高了本装置的时效性和易用性。

可选地，本申请实施例中的故障监测装置，所述语音模块包括蜂鸣器或喇叭。

本申请实施例中的语音模块可以包括蜂鸣器或喇叭。通过选择音量或音色合适的器件，在有效提醒用户注意的同时，又不会产生噪声污染。在一些可能的实施方式中，本申请中的接地测试装置还可以通过显示模块关闭语音模块的运行，即用户在收到故障信号后，可以关闭蜂鸣器或喇叭的运行。当然，在一些实施例中，也可以通过计时功能实现每隔一段时间触发蜂鸣器或喇叭，直至用户关闭蜂鸣器或喇叭，或者设置为故障被消除后，关闭蜂鸣器和喇叭的工作。

综上所述，本申请实施例中提出的一种互感器的接地测试装置，该装置包括：微处理器模块、显示模块、电源模块、第一采集模块和第二采集模块；显示模块与微处理器模块相连，微处理器模块与第一采集模块相连，微处理器模块与第二采集模块相连；第一采集模块包括第一电压检测装置，第一电压检测装置用于检测第一互感器二次侧N线上靠近第一接地点处的电压；第一电压检测装置包括第一探头和第一放大电路。该接地测试装置能够缓解互感器绝缘击穿造成的使用人员触电问题，有利于提升设备的安全性能，同时降低测试难度。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“另一实施方式”或“某些实施方式”等的描述意指结合实施方式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方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种互感器的接地测试装置，其特征在于，所述装置包括：微处理器模块、显示模块、电源模块、第一采集模块和第二采集模块；

其中，所述显示模块与所述微处理器模块相连，所述微处理器模块与所述第一采集模块相连，所述微处理器模块与所述第二采集模块相连；所述电源模块为所述显示模块、所述微处理器模块、所述第一采集模块和所述第二采集模块供电；

所述第一采集模块包括第一电压检测装置，所述微处理器模块与所述第一电压检测装置相连，所述第一电压检测装置用于检测第一互感器二次侧N线上靠近第一接地点处的电压；

所述第二采集模块包括第二电压检测装置，所述微处理器模块与所述第二电压检测装置相连，所述第二电压检测装置用于检测第二互感器二次侧N线上靠近第二接地点处的电压；

所述第一电压检测装置包括第一探头和第一放大电路；所述第二电压检测装置包括第二探头和第二放大电路；所述第一探头包括第一线圈，所述第二探头包括第二线圈。

2.根据权利要求1所述的一种互感器的接地测试装置，其特征在于：所述第一探头还包括绝缘探笔，所述第一线圈位于所述绝缘探笔内部。

3.根据权利要求2所述的一种互感器的接地测试装置，其特征在于：所述绝缘探笔的材料包括聚氯乙烯。

4.根据权利要求1所述的一种互感器的接地测试装置，其特征在于：所述第一放大电路包括第一晶体管、第二晶体管和第三晶体管。

5.根据权利要求1所述的一种互感器的接地测试装置，其特征在于：所述第一采集模块还包括模数转换电路，所述微处理器模块通过所述模数转换电路与所述第一电压检测装置相连。

6.根据权利要求1所述的一种互感器的接地测试装置，其特征在于，所述装置还包括：语音模块，所述语音模块与所述微处理器模块相连。

7.根据权利要求6所述的一种互感器的接地测试装置，其特征在于：所述语音模块包括蜂鸣器或喇叭。

Images