CN219417639U - 一种放电脉冲检测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种放电脉冲检测电路，包括脉冲采集电路、光纤发送器、光纤、光纤接收器和脉冲整形电路；脉冲采集电路包括输入引脚、输入整流电路和串接的两级积分电路，输入整流电路的输入端接输入引脚，输出端接两级积分电路的输入端，两级积分电路的输出端接光纤发送器；光纤发送器通过光纤接光纤接收器，光纤接收器的输出端接脉冲整形电路。本实用新型的脉冲采集电路带宽大、灵敏度高，不会丢失高频放电脉冲，检测准确度高。

Description

一种放电脉冲检测电路

[技术领域]

本实用新型涉及放电脉冲检测设备，尤其涉及一种放电脉冲检测电路。

[背景技术]

本申请涉及的脉冲信号是指高压放电信号，即高压绝缘破坏后产生的放电信号，真空灭弧器，GIS在出厂时有一道工序，就是对产品施加远超过额定电压的高压(但电流有限)，让新生产的产品在内部进行激烈的放电，将内部由于生产过程带进去的金属粉屑，粉尘等进行充分燃烧，提高其绝缘性能，其燃烧产生的电流脉冲信号也要进行采集，以确定产品内部存在的所限是否在正常范围，金属粉屑太多说明生产环境或工艺有问题。

电力部门或供电公司、变压器生产厂家、GIS生产厂家、真空灭弧器等生产厂家在进行局放或老炼试验时要采集这样的脉冲电流信号进行计数或分析。

其中，GIS即(GASinsulatedSWITCHGEAR)气体绝缘金属封闭开关设备，其组成如下：气体绝缘金属封闭开关设备，由断路器、隔离开关、接地开关、避雷器、母线、连接管和过渡元件(SF6电缆头、SF6套管)等电气元件和金属筒体组成是外壳。导电棒和绝缘件被封闭在内部，并充有一定压力的SF6气体。

目前在进行放电检测时通常是通过电流互感器对电流的脉冲进行检测，电流互感器可以隔离高压放电脉冲与后面的采集电路，可以防止采集电路被高压脉冲击坏。通过对检测可以对设定阈值以上的电流脉冲值进行脉冲宽度分析，但由于受电流互感器的带宽和灵敏度影响，这种检测方法可能会丢失许多高频放电脉冲，不能检出高频或超高频的脉冲信号，造成不能发现设备早期的放电现象以反映真实的放电情况。而且，早期的磁电流传感器考虑了绝缘和安全性，通常是将采样电流互感器放置于放电设备的低压端，通过采集低压端的电流脉冲信号，间接反应高压端放电脉冲信号，这样经过用电设备本体之后传回的信号由于受设备自身电感或电容的影响，也会丢失许多有用信号。

[发明内容]

本实用新型要解决的技术问题是提供一种检测准确度高的放电脉冲检测电路。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是，一种放电脉冲检测电路，包括脉冲采集电路、光纤发送器、光纤、光纤接收器和脉冲整形电路；脉冲采集电路包括输入引脚、输入整流电路和串接的两级积分电路，输入整流电路的输入端接输入引脚，输出端接两级积分电路的输入端，两级积分电路的输出端接光纤发送器；光纤发送器通过光纤接光纤接收器，光纤接收器的输出端接脉冲整形电路。

以上所述的放电脉冲检测电路，所述的整流电路是二极管全桥整流电路，第一积分电路包括第一电阻和第一电容，第二积分电路包括第二电阻和第二电容；二极管全桥整流电路的两个输入端分别接脉冲采集电路的两个输入引脚；二极管全桥整流电路输出端的正极接第一电阻的第一端，负极接数字地；第一电阻的第二端接第二电阻的第一端，第二电阻的第二端接光纤发送器的输入引脚，光纤发送器的接地引脚接数字地；第一电容接在第一电阻的第二端与数字地之间，第二电容接在第二电阻的第二端与数字地之间。

以上所述的放电脉冲检测电路，脉冲采集电路包括瞬态电压抑制二极管，两级积分电路包括两个稳压管，瞬态电压抑制二极管接在冲采集电路的两个输入引脚之间；第一稳压管的阴极接第一电阻的第二端，阳极接数字地；第二稳压管的阴极接第二电阻的第二端，阳极接数字地。

以上所述的放电脉冲检测电路，二极管全桥整流电路的二极管为高频管。

以上所述的放电脉冲检测电路，脉冲整形电路包括非门电路和输出端口，光纤接收器的两个输出引脚连接在一起接非门电路的输入端，非门电路的输出端接输出端口信号引脚。

以上所述的放电脉冲检测电路，非门电路包括与非门，与非门的两个输入端连接在一起，与光纤接收器的两个输出引脚连接，与非门的输出端接输出端口信号引脚；输出端口的电源引脚接辅助电源，接地脚接模拟地。

以上所述的放电脉冲检测电路，光纤接收器的电源引脚通过第四电阻接辅助电源，通过第三电容接模拟地，光纤接收器的接地引脚接模拟地。

以上所述的放电脉冲检测电路，脉冲整形电路包括发光二极管，发光二极管的阳极接辅助电源，发光二极管的阴极通过第三电阻接非门电路的输出端。

本实用新型的脉冲采集电路相对于现有技术的电流互感器采样，带宽较大、灵敏度更高，不会丢失高频放电脉冲，检测准确度高。

[附图说明]

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型实施例放电脉冲检测电路的原理框图。

图2是本实用新型实施例脉冲采集电路的电路图。

图3是本实用新型实施例脉冲整形电路的电路图。

[具体实施方式]

本实用新型实施例放电脉冲检测电路的结构和原理如图1至图3所示，包括脉冲采集电路、光纤发送器TXD(T-1522Z)、光纤、光纤接收器RXD(R-2528Z)和脉冲整形电路。脉冲采集电路包括输入引脚、输入整流电路和串接的两级积分电路，输入整流电路的输入端接输入引脚，输出端接两级积分电路的输入端，两级积分电路的输出端接光纤发送器TXD(T-1522Z)。光纤发送器TXD(T-1522Z)通过光纤接光纤接收器RXD，光纤接收器RXD的输出端接脉冲整形电路。

如图2所示，整流电路是由4个二极管D1～D4组成的二极管全桥整流电路。第一积分电路包括第一电阻R1、第一电容C1和第一稳压管Z1，第二积分电路包括第二电阻R2、第二电容C2和第一稳压管Z1。二极管全桥整流电路的两个输入端分别接脉冲采集电路的两个输入引脚L1和L2，瞬态电压抑制二极管TVS1接在两个输入引脚L1和L2之间。二极管全桥整流电路输出端的正极接第一电阻R1的第一端，负极接数字地。第一电阻R1的第二端接第二电阻R2的第一端，第二电阻R2的第二端接光纤发送器TXD的输入引脚(1脚)，光纤发送器TXD的接地引脚(2脚)接数字地。第一电容C1接在第一电阻R1的第二端与数字地之间，第二电容C2接在第二电阻R2的第二端与数字地之间。第一稳压管Z1的阴极接第一电阻R1的第二端，阳极接数字地。第二稳压管Z1的阴极接第二电阻R2的第二端，阳极接数字地。

如图3所示，脉冲整形电路包括非门电路和输出端口XS1，光纤接收器RXD的两个输出引脚OUT和NC连接在一起接非门电路的输入端，非门电路的输出端接输出端口XS1的信号引脚(3脚)。

非门电路采用与非门IC1B(SN75451B)，与非门IC1B的两个输入端连接在一起，与光纤接收器RXD的两个输出引脚OUT和NC连接，与非门IC1B的输出端接输出端口XS1的信号引脚(3脚)。输出端口XS1的电源引脚(1脚)接辅助电源VCC，接地脚(2脚和4脚)接模拟地。

光纤接收器RXD的电源引脚通过第四电阻R4接辅助电源VCC，通过第三电容C3接模拟地，光纤接收器RXD的接地引脚GND接模拟地。

脉冲整形电路还包括一个发光二极管LED1，发光二极管LED1的阳极接辅助电源VCC，发光二极管LED1的阴极通过第三电阻R3接与非门IC1B的输出端。

本实用新型以上实施例放电脉冲检测电路的工作过程如下：

脉冲采集电路的两个输入引脚L1和L2串接于要采集脉冲电流的电路中，脉冲整形电路的输出端口XS1接放电脉冲检测设备的控制器PLC或计数器。

高压脉冲通过输入引脚L1(L2)进入采集电路，经过二极管全桥整流电路后通过两级积分电路进入光纤发送器，然后返回输入引脚L2(L1)完成脉冲采样。二级积分电路可以限制最高采集频率，稳压管Z1和Z2，瞬态电压抑制二极管TVS1用于限制脉冲电压幅值不超过光纤接收管的极值，以防止损坏光纤发送管，整流二极管D1～D4可以根据电流的大小选择合适的高频管。调整电阻R1和电阻R2的阻值可以调整检出脉冲的阈值。

光纤接收器RXD(R-2528Z)接收到光信号后，转换成电信后发送与非门IC1B整形成方波，一方面驱动发光二极管，起到指示作用，另一方面提供高驱动功率输出送PLC或计数器进行采集计数。

本实用新型以上放电脉冲检测电路本检测器通过无源的脉冲采集电路对高压放电脉冲采样后，由光纤发送器通过光纤发送到光纤接收器，再通过脉冲整形电路整形后送给后端的计数分析电路进行计数或分析。本实用新型放电脉冲检测电路的光纤隔离了高压，实现了高压端直接采样，可以重现高压放电的真实脉冲信号。脉冲采集电路是无源采集电路，可以省去高压侧供电的麻烦。本实用新型的脉冲采集电路带宽大、灵敏度高，不会丢失高频放电脉冲，检测准确度高。

Claims (8)

1.一种放电脉冲检测电路，其特征在于，包括脉冲采集电路、光纤发送器、光纤、光纤接收器和脉冲整形电路；脉冲采集电路包括输入引脚、输入整流电路和串接的两级积分电路，输入整流电路的输入端接输入引脚，输出端接两级积分电路的输入端，两级积分电路的输出端接光纤发送器；光纤发送器通过光纤接光纤接收器，光纤接收器的输出端接脉冲整形电路。

2.根据权利要求1所述的放电脉冲检测电路，其特征在于，所述的整流电路是二极管全桥整流电路，第一积分电路包括第一电阻和第一电容，第二积分电路包括第二电阻和第二电容；二极管全桥整流电路的两个输入端分别接脉冲采集电路的两个输入引脚；二极管全桥整流电路输出端的正极接第一电阻的第一端，负极接数字地；第一电阻的第二端接第二电阻的第一端，第二电阻的第二端接光纤发送器的输入引脚，光纤发送器的接地引脚接数字地；第一电容接在第一电阻的第二端与数字地之间，第二电容接在第二电阻的第二端与数字地之间。

3.根据权利要求2所述的放电脉冲检测电路，其特征在于，脉冲采集电路包括瞬态电压抑制二极管，两级积分电路包括两个稳压管，瞬态电压抑制二极管接在冲采集电路的两个输入引脚之间；第一稳压管的阴极接第一电阻的第二端，阳极接数字地；第二稳压管的阴极接第二电阻的第二端，阳极接数字地。

4.根据权利要求1所述的放电脉冲检测电路，其特征在于，二极管全桥整流电路的二极管为高频管。

5.根据权利要求1所述的放电脉冲检测电路，其特征在于，脉冲整形电路包括非门电路和输出端口，光纤接收器的两个输出引脚连接在一起接非门电路的输入端，非门电路的输出端接输出端口信号引脚。

6.根据权利要求5所述的放电脉冲检测电路，其特征在于，非门电路包括与非门，与非门的两个输入端连接在一起，与光纤接收器的两个输出引脚连接，与非门的输出端接输出端口信号引脚；输出端口的电源引脚接辅助电源，接地脚接模拟地。

7.根据权利要求5所述的放电脉冲检测电路，其特征在于，光纤接收器的电源引脚通过第四电阻接辅助电源，通过第三电容接模拟地，光纤接收器的接地引脚接模拟地。

8.根据权利要求5所述的放电脉冲检测电路，其特征在于，脉冲整形电路包括发光二极管，发光二极管的阳极接辅助电源，发光二极管的阴极通过第三电阻接非门电路的输出端。