CN2922232Y - 一种远程供电系统信号安全性传输的检测和保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种远程供电系统信号安全性传输的检测和保护装置，该装置由正负输出连接两组串连电容、二极管及变压器，对虚拟地组成主电路，主电路的虚拟地再连接一漏电流检测保护电路和电力线搭接检测保护电路。由于采用传输线与大地非隔离模式设计，避免了工程上很难实现的传输线与地高度绝缘的要求；其实用性强，可以适合任何的逆变器；当传输线中任意一条线路出现人体搭接到地、漏电、电力线搭接等情况，本装置保护电路的输出将动作，关断能量输出，达到信号远程安全传输的目的。

Description

一种远程供电系统信号安全性传输的检测和保护装置

技术领域

本实用新型涉及通讯技术和电子设备领域，特别是涉及一种应用于通讯信号和能量远程安全传输的检测和保护装置。

背景技术

计算机技术及通信技术正在快速的发展，尤其是3G移动通信技术是当今世界的技术和产品热点。人们在关注通信传输技术同时，必然同时高度关注保证整个通信系统安全可靠运行的电源解决方案和电源装置系统的设计，以免通信设备因为电源设计问题而瘫痪的尴尬局面。通信用远程供电系统方案(简称远程供电)所研究的远程供电技术，目的是解决3G网覆盖范围无缝无间断数据传输的网络能源供给，在任何环境条件下确保数据无线传输设备高质量运行。远程供电是3G通信系统新型额、最佳户外的电源解决方案，该方案可以保证3G通信设备在各种电网环境下的可靠运行，消除来自大自然(如雷电、静电感应等)和各种设备自身协作缺陷(如漏电、杂讯等)引起的干扰，也可以保证3G通信设备在电网电源出现异常时(比如停电等)稳定运行。

伴随着远程供电系统使用范围越来越广泛，保证其安全使用是至关重要的，因此对该系统进行安全设计显得非常必要。因为如果没有采取适当的安全保护措施，按照传统的理解，人有可能会碰到高压电源线，导致受伤，所以必须采用适当的安全保护装置。在现有技术中，同类产品采用的是地全悬浮的设计，也就是任意一条传输线与地完全隔离，但这种方法存在以下缺陷：当其中某条线与大地的绝缘受损后，人接触另一条线，会被电击或严重伤害，在工程应用上存在明显缺陷。本装置采用了完备的安全保护措施，可以克服以上的问题。

发明内容

本发明的目的在于为实现信号安全性传输的检测和控制保护、远距离多路复合通信和供电、使用安全方便可靠，在出现各种人体搭接时都能快速有效地保护，避免3G远程能源保障系统远距离传输时对人身和财产安全造成威胁，而提供一种远程供电系统信号安全性传输的检测和保护装置。

为达到上述目的，本实用新型的解决方案是：由正负输出连接两组串连电容及二极管，对虚拟地组成主电路，主电路的虚拟地连接一漏电流检测保护电路和电力线搭接检测保护电路；所述漏电流检测保护电路主要由采样电路、光耦电路和比较电路三部份组成；所述电力线搭接检测保护电路由耦合电路、光耦电路和比较电路组成。

本实用新型具有如下特点：

1、采用传输线与大地非隔离模式设计，避免了工程上很难实现的传输线与地高度绝缘的要求；

2、安全检测和保护措施完备，包括了传输线对地绝缘变差的保护以及对动力线搭接的保护，在出现各种人体搭接时都能快速有效地保护；

3、电路简单，调试方便，成本低；

4、实用性强，可以适合任何的逆变器；

5、稳定性强，可以保证在各种情况下对通讯信号和能量远程安全传输。

附图说明

图1为本实用新型远程供电系统信号安全性传输的检测和保护装置的主电路原理图；

图2为本实用新型装置的漏电流检测保护电路原理图；

图3为本实用新型装置的电力线搭接检测保护电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。

如图1所示，本实用新型远程供电系统信号安全性传输的检测和保护装置是：由正负输出(VDC+、VDC-)连接两组串连电容(C19、C14与C15、C19)、二极管(D1、D2)及变压器(T)，对虚拟地(VGND)组成主电路，主电路的虚拟地(VGND)再连接一漏电流检测保护电路和电力线搭接检测保护电路。

所述的漏电流检测保护电路主要由采样电路、光耦电路和比较电路三部份组成，如图2所示，采样电路由电阻(R33)与电容(C25)串联后，与电阻(R15、R32)并联，其中电阻(R33)一端接虚拟地(VGND)，另一端接电容(C25)，电容(C25)另一端接热敏电阻(PT1)；虚拟地(VGND)通过并联的两电阻(R15、R32)和热敏电阻(PT1)串联接到大地及等电位地(PE)。光耦电路由两个光耦(IC12、IC10)分别接在电容(C25)的两端，光耦(IC12、IC10)后级的P3脚接信号地(GND)。比较电路主要由一个比较运算器(IC6B)和相应的电阻(R41、R46、R35、R42、R43、R47)、电容(C37、C34、C29)、二极管(D14)的组成，比较运算器(IC6B)的P5脚接在光耦(IC12)的P4脚，电阻的一端接信号电源正极(VT)，电阻(R46)的一端接信号地(GND)，电阻(R41、R46)分压后做为预置电压。

当传输线正负输出(VDC+/VDC-)的任意一条线路出现人体搭接到地或漏电等情况，则VDC+或VDC-和保护地(PE)间有一定电流流过，从节点分析法可以简单分析最终电流通过热敏电阻(PT1)、电阻(R32//R15)和虚拟地(VGND)形成一个回路。由于整体串连回路电流是相同的，则通过电阻(R15//R32)形成一定的电势差。电势差经过电阻(R33)导致光耦(IC10或IC12)导通，光耦次级把比较运算器(IC6)的检测电平拉低，达到漏电流检测、保护的目的。

所述的电力线搭接检测保护图由耦合电路，光耦电路和比较电路组成，如图3所示，耦合电路由并联的二电容(C5、C7)、二极子(D17)、电容(C29)、电阻(R29)组成，其中电容(C5、C7)一端并接虚拟地(VGND)。电容(C5、C7)将市电50HZ的交流电耦合到电阻(R29)上进行分压，二极管(D17)起到钳位作用防止后级器件损坏。光耦电路由光耦(IC18)与电阻(R29)连接，光耦(IC18)的P2脚接地。比较电路主要由比较运算器(IC6A)和相应的电阻(R48、R36)、电容(C20、C22)组成，比较运算器(IC6A)的P3脚接在光耦(IC18)的P4脚，电阻(R48)一端接信号电源正极(VT)，电容(C22)的一端接信号地(GND)。

根据图1可以看到虚拟地(VGND)和输出VDC+/VDC-的关系，这样如果当输出VDC+或VDC-任意一条线和电力线搭接的时候，则虚拟地(VGND)对保护地(PE)间会有50HZ的正弦波，交流信号通过电容(C5、C7)的耦合，会在电阻(R29)两端会形成一定压降，导致光耦(IC18)光耦导通，从而达到检测动力线搭接的目的；光耦次级把比较运算器(IC6)的检测电平拉低，使输出关断达到控制保护目的。

Claims (3)

1、一种远程供电系统信号安全性传输的检测和保护装置，其特征在于：由正负输出连接两组串连电容及二极管，对虚拟地组成主电路，主电路的虚拟地连接一漏电流检测保护电路和电力线搭接检测保护电路；所述漏电流检测保护电路主要由采样电路、光耦电路和比较电路三部份组成；所述电力线搭接检测保护电路由耦合电路、光耦电路和比较电路组成。

2、根据权利1所述的远程供电系统信号安全性传输的检测和保护装置，其特征在于：所述的漏电流检测保护电路主要由采样电路、光耦电路和比较电路三部份组成，采样电路由电阻(R33)与电容(C25)串联后，与电阻(R15、R32)并联，其中电阻(R33)一端接虚拟地(VGND)，另一端接电容(C25)，电容(C25)另一端接热敏电阻(PT1)；虚拟地(VGND)通过并联的两电阻(R15、R32)和热敏电阻(PT1)串联接到大地及等电位地(PE)；光耦电路由两个光耦(IC12、IC10)分别接在电容(C25)的两端，光耦(IC12、IC10)后级的P3脚接信号地(GND)；比较电路主要由一个比较运算器(IC6B)和相应的电阻(R41、R46、R35、R42、R43、R47)、电容(C37、C34、C29)、二极管(D14)的组成，比较运算器(IC6B)的P5脚接光耦(IC12)的P4脚，电阻的一端接信号电源正极(VT)，电阻(R46)的一端接信号地(GND)。

3、根据权利1所述的远程供电系统信号安全性传输的检测和保护装置，其特征在于：所述的电力线搭接检测保护图由耦合电路，光耦电路和比较电路组成，耦合电路由并联的二电容(C5、C7)、二极管(D17)、电容(C29)、电阻(R29)组成，其中电容(C5、C7)一端并接虚拟地(VGND)，电容(C5、C7)将市电50HZ的交流电耦合到电阻(R29)上进行分压；光耦电路由光耦(IC18)与电阻(R29)连接，光耦(IC18)的P2脚接地；比较电路主要由比较运算器(IC6A)和相应的电阻(R48、R36)、电容(C20、C22)组成，比较运算器(IC6A)的P3脚接光耦(IC18)的P4脚，电阻(R48)一端接信号电源正极(VT)，电容(C22)的一端接信号地(GND)。