专利名称：高压接地选线装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于电网中的一种测量电变量的装置，更为具体地讲，本发明是一种高压接地选线装置，在国际专利分类表中，本发明应该分为GOlR小类。
背景技术：
目前，现有的有关测试方法，经常出现测量误差偏大甚至出现失误的情况，特别是在煤矿系统中，电缆线路长短不一，运行参数频繁变化，线路老化，绝缘降低而导致出现电晕时，会出现非接地线电流大于接地线电流的情况，致使出现判断错误。另外，已有技术整机的调试往往也相当困难。
发明内容
本发明的目的在于针对已有技术的缺陷，提供一种既适用于中性点不接地也适用于经消弧线圈接地，采用多种选线判据的优势互补的检测更为准确的高压接地选线装置。本发明的目的是通过下述技术方案实现的所述的高压接地选线装置包括一个四与门ICV1，所述的四与门ICV1附有四个输入端和一个输出端。所述的四个输入端分别为山、THI、Pffl, U0四个输入点，所述的Itl输入点连接输出端为Itl点的电路，所述的THI输入点连接输出端为THI点的电路，所述的Pm输入点连接输出端为Pm点的电路，所述的U0输入点连接输出端为U0点的电路。所述的高压接地选线装置有一个测量显示模块。所述的输出端分别连接报警电路和接地记忆指示电路。所述的接地记忆指示电路连接巡检电路。所述的巡检电路分别连接报警电路和测量显示�？�。所述的输出端为U0点的电路连接所述的测量显示�？�。所述的输出端为Ici点的电路连接输出端为THI点的电路，所述的输出端为THI点的电路连接输出端为Pm点的电路，所述的输出端为Pm点的电路连接测量显示�？�。由于本发明采用了上述的技术方案，当各输出点Ip U0、THI和Pm四个输出点均达到高电位“1”时，四与门ICV1输出高电位，从而触发可控硅，为实现本发明的目的创造了关键条件，保证了多选线判据的优势互补的检测更为准确的优点。
下面结合附图对本发明进行扼要说明，其中附图1为本发明电路原理方框图。附图2为本发明一个实施例的具体电路原理图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。其中，附图1为本发明电路原理方框图。从该附图可以看到本发明包括一个四与门ICV1，所述的四与门ICV1附有四个输入端和一个输出端。所述的四个输入端分别为山、THI、Pffl, U0四个输入点，所述的Itl输入点连接输出端为I。点的电路，所述的TH输入点连接输出端为THI点的电路，所述的Pm输入点连接输出端为Pm点的电路，所述的队输入点连接输出端为U0点的电路。所述的高压接地选线装置有一个测量显示�？�。所述的输出端分别连接报警电路和接地记忆指示电路。所述的接地记忆指示电路连接巡检电路。所述的巡检电路分别连接报警电路和测量显示�？�。 所述的输出端为U0点的电路连接所述的测量显示�？�。所述的输出端为Itl点的电路连接输出端为THI点的电路，所述的输出端为THI点的电路连接输出端为Pm点的电路，所述的输出端为Pm点的电路连接测量显示�？�。图2为本发明一个实施例的具体电路原理图。这也是本发明的一个最佳实施例的具体电路原理图。从该图可以看到所述的输出端为Itl点的电路包括零序电流互感器CTp 电流互感器CT2、第一电阻R1、第二电阻&、三极管BG、非门ICV1、第一二极管D1和第三电阻 R3 ；由所述的电流互感器CT2的第一二次线圈L1的输出，依次连接第一电阻R1、三极管BG、第二电阻&、非门ICh、第一二极管D1 (也可以用发光二极管代替，既可以指示V又可以与作为分压电阻的第三电阻R3组成整形电路)和第三电阻R3组成一个输出点为I。点的电路。 同时可以看到所述的输出端为THI点的电路包括由零序电流互感器CT1、电流互感器CT2、 电位器W1、第四电阻R4、第一电容Cp电抗器L3、第五电阻&、第六电阻&、第一运放ICV1、第二运放IC2_2、第二二极管D2、第七电阻R7构成的5次谐波电流测控单元电路；其中由所述的电流互感器CT2的第一二次线圈L1的输出，依次连接电位器W1、第四电阻R4、第一电容Q、 电抗器L3、第五电阻&、第六电阻&、第一运放ICp1、第二运放IC2_2、第二二极管D2、第七电阻 R7构成输出端为THI点的5次谐波电流测控单元电路。所述的输出端为Pm点的电路包括电晕泄漏小电流检视单元和零序大电流触发条件电路，二者相串联，其输出点为Pm ；更为具体地讲所述的电晕泄漏小电流检视单元包括零序电流互感器CT1、电流互感器CT2、第八电阻&、第九电阻&、第三运放IC^1、第十二电阻R12和第五发光二极管D5 ；由所述的电流互感器CT2的第二二次线圈L2输出，依次连接第三运放IC^1、第八电阻&、第九电阻&、第十二电阻R12和第五发光二极管D5 ；所述的零序大电流触发条件电路包括第一触发二极管D4、预置二极管D3、第一可调电阻R1Q、第一分压电阻Rn、第四运放IC3_2、第八二极管D8和第十三电阻 R13 ；上述器件依次连接并在输出端形成Pm输出点；同样，所述的输出端为Pm点的电路还包括一个由零序电压< IOV的启动电压监视电路和高零序电压触发电路所组成的串联电路； 其中所述的零序电压< IOV的启动电压监视电路包括电压互感器PT、第二分压电阻R31、 第三分压电阻1 32、整流二极管D12和第二稳压二极管DW_2、触发可调电阻R16、第一预置电阻 R14、第二预置电阻R15、第五运放IC3-3、第七发光二极管D7、第十九电阻R19 ；电压互感器PT 的开口三角电压UA的输出，经第二分压电阻R31、第三分压电阻1 32、整流二极管D12和第二稳压二极管DW_2，触发可调电阻R16、第一预置电阻R14、第二预置电阻R15、第五运放IC3-3和第七发光二极管D7组成零序电压< IOV的启动电压监视电路。另外所述的高零序电压触发电路包括触发二极管D6、第十七电阻R17、第二可调电阻R18、第六运放IC3-4、第九二极管 D9和第十三电阻R13 ；上述器件依次连接并在末端形成Pm输出点。在附图2可以看到所述
5的输出端为Utl点的电路包括由电压互感器PT、第二分压电阻1 31、第三分压电阻1 32、整流二极管D12和第二稳压二极管DW_2组成的零序电压输出条件电路；其中电压互感器PT的开口三角电压UA的输出，经第二分压电阻R31、第三分压电阻R32、整流二极管D12和第二稳压二极管DW_2，在输出端形成Utl输出点。在该附图中可以看到所述的报警电路包括第十三二极管D13、延时电容C2、第二十一电阻1 21、第三电容C3、第二时基电路IC7、防抖动电容C7、继电器J1、第一发光二极管LED1、第二十三电阻&3、报警器BG ；所述的第十三二极管D13的正极连接所述的四与门ICV1的输出端，所述的第十三二极管D13、延时电容C2、第二十一电阻R21、第三电容C3、第二时基电路IC7、防抖动电容C7、继电器J1、第一发光二极管LED1、第二十三电阻 I^23、报警器BG依次相连接组成报警电路。另外在附图2中也可以看到所述的巡检电路包括振荡电路、计数译码电路和开关电路；所述的振荡电路、计数译码电路和开关电路依次相串联；其中所述的振荡电路包括第一时基电路IC5、第四电容C4、第五电容C5、第三可调电阻W2、第二十二电阻Ii22和转换开关K3,上述器件依次相连接；所述的计数译码电路包括第六集成电路IC6、第二十五电阻1 25、第二十六电阻R26和消零电容C6,上述器件依次相连接； 所述的开关电路包括第二十七电阻I^27、第二十八电阻I^28、第二十九电阻I^29、第三十电阻R3tl 和双向模拟开关ICV1，上述器件顺序相连接。此外，在附图2中能够看到本发明包括一个接地记忆指示电路，其包括第三发光二极管LED3、第二十电阻Ii2tl、可控硅TIL1、第一稳压二极管DW_1;上述器件依次相串联；所述的可控硅TIL1的控制极连接所述的四与门ICV1的输出端。最后，还能够看到，所述的测量显示模块附有通讯接口，借此可以远距离监视。
下面叙述本发明的工作原理对于零序电压的测定，当电压互感器PT的开口三角电压UA达到整定值时，整流二极管D12导通，使四与门IC^1输入端Utl置“1”电位；如第一路接地，零序电流互感器CT1的二次感应电动势经电流互感器CT2的二次侧L1输出感应电动势，使三极管BG导通，使非门ICh输入端变为“0”电位，于是非门ICH输出端变为“1” 电位；关于5次谐波的测控，对于接有消弧线圈的主变压器，漏电时实测5次谐波最大，电流互感器CT2的二次侧L1输出的感应电压经电位器W1整定，经CpL3组成5次谐波滤波器，L3 两端电压大于预置电压时，第一运放ICh输出“ 1”电位，第二运放IC2_2 (作为跟随器)输出 “1”电位，使THI端置“1”电位；值得注意的是为了不影响测量精度，对电流互感器CT2进行特殊制造=L1和L2的两个同名端连接在一起，另外两个同名端分别设置在两边，虽然L2输出的感应电动势也接入了第三运放IC^1的同相输入端，但输入阻抗很大，基本不影响测量精度；泄漏电流经L2输出，加到第三IC^1的同相输入端，因为第三ICV1的反相输入端的预置电压为&/1 9 = 1000/1，所以放大倍数很大，即使很小的漏电电流，甚至电缆头处的电晕也能使ICV1输出较高电压，使发第五光二极管D5发光，提醒值班人员该路有漏电的情况，如果漏电电流进一步增加，第三运放ICV1的输入电压进一步提高，通过第一触发二极管D4触发第四运放IC3_2的同相输入端，而第四运放IC3_2的反相输入端的预置电压不是固定的，而是决定于第二运放IC2_2的输出电压的高低与第一可调电阻Rltl的大�。瓒ǖ谒脑朔臝C3_2 的预置电压，直到第四运放IC3_2的同相输入端大于反相输入端的电位时，第四运放IC3_2输出“ 1”电位。作为四与门ICV1的第四个“ ι，，的电位条件，四与门ICV1输出“ 1”电位，触发可控硅TK_1;可控硅TIL1导通，第三发光二极管LED3发光，作为该电路的漏电光报警；关于零序电压Utl(也叫UA开口三角电压)的启动电压与报警电压的测控，零序电压的高低不单纯反映线路接地的轻重情况，还与系统的谐波电流的波动，高压的缺相等因素有关，在线路出现漏电电流很�。阈虻缪箍赡芑岬陀贗OV以下，所以不容易发现因线路的绝缘老化可能长时间大电流运行，事故进步扩大的情况；为了提前发现事故隐患线路，泄漏零序电压指示和零序电压超标报警是这样实现的漏电的零序电压经整流二极管D12整流，经触发可调电阻R16触发第五运放IC3_3的同相输入端，而第五运放IC3_3的反相输入端的预置电压是由第一预置电阻R14和第二预置电阻R15的分压取得，R14/R15 = 1/1，电源电压V+为12V，所以第五运放IC3_3的预置电压为1/2V+ = 6V，此时如果Utl > 6V时，第五运放IC3_3输出高电位，使第七发光二极管D7发出泄漏指示；如果U0进一步增高，第五运放IC3_3输出的“ 1 ”电位经第二触发二极管D6触发第六运放IC3_4的同相输入端，而第六运放IC3_4反相输入预置电压是不固定的，而是通过第二可调电阻R18、第十七电阻R17分压而设定，如果第五运放IC3_3 输出的高电位大于第六运放IC3_4反相输入端预置电压时，第六运放IC3_4输出高电位，经第九二极管D9(也可用发光二极管并兼U。超标指示)使四与门的？111置“1”电位(第九二极管D9、第八二极管D8、第十二极管Dltl组成或门电路)，于是四与门IC^1的四个输入端山、 U0、THI、Pm均为“1”电位，所以四与门IC4^1输出“1”电位，驱动可控硅TK^1导通，发出该路的漏电指示。关于报警电路，可控硅TIL1导通，使第三发光二极管LED3发出光指示，同时四与门ICV1输出的“1”电位经第十三二极管D13(隔离二极管)触发报警电路，第二时基电路 IC7输出“0”电位，继电器J1动作，其�？サ惚蘸戏⒊錾ň拥亟獬笊藕叛邮蓖Ｖ梗谌⒐舛躄ED3发出的光指示作为永久光记忆(必须人工停一下总开关K1 进行复位)。关于巡检电路和测量显示�？椋诟哐孤┑缟獗ň耐保痰缙鱆1的另一组�？サ鉐w闭合接通巡检电路。以振荡器IC5(第一时基电路)、计数译码电路(第六集成电路)IC6、双向模拟开关ICV1为主的巡检电路开始工作，如巡检到A通道时，双向模拟开关ICV1的Lu导通提供测量显示�？�(PH)的零序电流条件，它与U0的乘积经该�？榧扑愠雎┑绮挠泄Ψ至浚部梢栽谙允酒辽舷允境鲇泄β适导适�。也可以显示其它必要的漏电参数。在平时定期检查各电路绝缘水平时，可以把K2合闸，人为地接通巡检电路，此时测量显示�？�(PH)计算出的功率数据也换算成电压条件经第十二极管Dltl作为Pm 点的辅助条件(D8、D9、D1CI组成或门)。当然K2长期闭合时，Dltl的输出可以作为漏电功率触发四与门ICV1的主要条件。在一些实施例中，ICh、IC2-2 可以选择 1/2LM324，ICH、IC3_2、IC3_3、IC3_4 为 LM324， IC4^1为双4输入与门⑶4082，时基电路IC5, IC7为NE555，计数译码电路IC6为CD4017，模拟开关ICV1为CD4066 ；至于测量显示�？椋灿邢殖傻腪W6433C电路；当然，根据需要也可以选择性能类似的产品，此处不再赘述。 测量显示�？榛褂幸桓鐾ㄑ督涌冢稍毒嗬胪ü⒒性冻碳嗫�。
权利要求
1.一种高压接地选线装置，其特征在于所述的高压接地选线装置包括一个四与门ItV1，所述的四与门Itv1附有四个输入端和一个输出端；所述的四个输入端分别为山、THI、Pffl, U0四个输入点，所述的Itl输入点连接输出端为 I0点的电路，所述的THI输入点连接输出端为THI点的电路，所述的Pm输入点连接输出端为Pm点的电路，所述的U0输入点连接输出端为U0点的电路； 所述的高压接地选线装置有一个测量显示�？椋� 所述的输出端分别连接报警电路和接地记忆指示电路； 所述的接地记忆指示电路连接巡检电路； 所述的巡检电路分别连接报警电路和测量显示模块； 所述的输出端为U0点的电路连接所述的测量显示�？椋凰龅氖涑龆宋狪q点的电路连接输出端为THI点的电路，所述的输出端为THI点的电路连接输出端为Pm点的电路，所述的输出端为Pm点的电路连接测量显示模块。
2.根据权利要求1所述的高压接地选线装置，其特征在于所述的输出端为Itl点的电路包括零序电流互感器CT1、电流互感器CT2、第一电阻队、第二电阻&、三极管BG、非门ICh、第一二极管D1和第三电阻R3 ；由所述的电流互感器CT2的第一二次线圈L1的输出，依次连接第一电阻R1、三极管BG、 第二电阻&、非门ICh、第一二极管D1和第三电阻R3组成一个输出点为Itl点的电路。
3.根据权利要求1所述的高压接地选线装置，其特征在于所述的输出端为THI点的电路包括由零序电流互感器CT1、电流互感器CT2、电位器Wp 第四电阻R4、第一电容Cp电抗器L3、第五电阻&、第六电阻&、第一运放ICp1、第二运放 IC2_2、第二二极管D2、第七电阻R7构成的5次谐波电流测控单元电路；其中由所述的电流互感器CT2的第一二次线圈L1的输出，依次连接电位器W1、第四电阻R4、第一电容C^电抗器L3、第五电阻&、第六电阻&、第一运放ICp1、第二运放IC2_2、第二二极管D2、第七电阻R7构成输出端为THI点的5次谐波电流测控单元电路。
4.根据权利要求1所述的高压接地选线装置，其特征在于所述的输出端为Pm点的电路包括电晕泄漏小电流检视单元和零序大电流触发条件电路，二者相串联，其输出点为Pm;所述的电晕泄漏小电流检视单元包括零序电流互感器CT1、电流互感器CT2、第八电阻 &、第九电阻&、第三运放IC^1、第十二电阻R12和第五发光二极管D5 ；由所述的电流互感器CT2的第二二次线圈L2输出，依次连接第三运放IC^1、第八电阻 &、第九电阻&、第十二电阻R12和第五发光二极管D5 ；所述的零序大电流触发条件电路包括第一触发二极管D4、预置二极管D3、第一可调电阻Rltl、第一分压电阻1^、第四运放IC3_2、第八二极管D8和第十三电阻R13 ； 上述器件依次连接并在输出端形成Pm输出点。
5.根据权利要求1所述的高压接地选线装置，其特征在于所述的输出端为Pm点的电路包括零序电压< IOV的启动电压监视电路和高零序电压触发电路；所述的零序电压< IOV的启动电压监视电路包括电压互感器PT、第二分压电阻R31、第三分压电阻1 32、整流二极管D12和第二稳压二极管DW_2、触发可调电阻R16、第一预置电阻R14、 第二预置电阻R15、第五运放IC3-3、第七发光二极管D7、第十九电阻R19 ；电压互感器PT的开口三角电压UΔ的输出，经第二分压电阻R31、第三分压电阻1 32、整流二极管D12和第二稳压二极管DW_2，触发可调电阻R16、第一预置电阻R14、第二预置电阻R15、 第五运放IC3-3和第七发光二极管D7、第十九电阻R19组成零序电压< IOV的启动电压监视电路；所述的高零序电压触发电路包括第二触发二极管D6、第十七电阻R17、第二可调电阻 R18、第六运放IC3-4、第九二极管D9和第十三电阻R13 ；上述器件依次连接并在末端形成？111输出点ο
6.根据权利要求1所述的高压接地选线装置，其特征在于所述的输出端为Utl点的电路包括由电压互感器PT、第二分压电阻Ii31、第三分压电阻 1 32、整流二极管D12和第二稳压二极管DW_2组成的零序电压输出条件电路；电压互感器PT的开口三角电压UΔ的输出，经第二分压电阻R31、第三分压电阻1 32、整流二极管D12和第二稳压二极管DW_2，在输出端形成U0输出点。
7.根据权利要求1所述的高压接地选线装置，其特征在于所述的报警电路包括第十三二极管D13、延时电容C2、第二十一电阻R21、第三电容C3、第二时基电路IC7、防抖动电容C7、继电器J1、第一发光二极管LED1、第二十三电阻1 23、报警器 BG ；所述的第十三二极管D13的正极连接所述的四与门IC^1的输出端，所述的第十三二极管D13、延时电容C2、第二i^一电阻1 21、第三电容C3、第二时基电路IC7、防抖动电容C7、继电器J1、第一发光二极管LED1、第二十三电阻1 23、报警器BG依次相连接。
8.根据权利要求1所述的高压接地选线装置，其特征在于 所述的巡检电路包括振荡电路、计数译码电路和开关电路； 所述的振荡电路、计数译码电路和开关电路依次相串联；所述的振荡电路包括第一时基电路IC5、第四电容C4、第五电容C5、第三可调电阻W2、第二十二电阻I^22和转换开关K3,上述器件依次相连接；所述的计数译码电路包括第六集成电路IC6、第二十五电阻Ii25、第二十六电阻Ii26和消零电容C6,上述器件依次相连接；所述的开关电路包括第二十七电阻民7、第二十八电阻民8、第二十九电阻I^29、第三十电阻R3tl和双向模拟开关ICV1，上述器件顺序相连接。
9.根据权利要求1所述的高压接地选线装置，其特征在于所述的接地记忆指示电路包括第三发光二极管LED3、第二十电阻Ii2tl、可控硅TIL1、第一稳压二极管DW_1;上述器件依次相串联；所述的可控硅TIL1的控制极连接所述的四与门ICV1的输出端。
10.根据权利要求1所述的高压接地选线装置，其特征在于 所述的测量显示�？楦接型ㄑ督涌�。
全文摘要
一种高压接地选线装置，主要特点在于所述装置包括一个四与门IC4-1，所述的四与门IC4-1附有四个输入端和一个输出端；四个输入端分别为I0、THI、P、U0四个输入点，I0输入点连接输出端为I0点的电路，THI输入点连接输出端为THI点的电路，Pm输入点连接输出端为Pm点的电路，U0输入点连接输出端为U0点的电路；该装置有一个测量显示�？椋凰鍪涑龆朔直鹆颖ň缏泛徒拥丶且渲甘镜缏罚凰龅慕拥丶且渲甘镜缏妨友布斓缏罚凰鲅布斓缏贩直鹆颖ň缏泛筒饬肯允灸？椋凰鍪涑龆宋猆0点的电路连接所述的测量显示�？�。本发明具有多选线判据的优势互补的检测更为准确的优点。
文档编号G01R31/08GK102221661SQ20111006828
公开日2011年10月19日 申请日期2011年3月22日 优先权日2011年3月22日
发明者彭立华, 李玉泉, 王怀新, 邓会恩 申请人:北京华东电气股份有限公司
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