專利名稱：用于接地故障檢測的電壓超標(biāo)測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及控制技術(shù)領(lǐng)域，是一種用于接地故障檢測的電壓超標(biāo)測量裝置，主要應(yīng)用于電力直流電源系統(tǒng)電壓超標(biāo)的在線監(jiān)測。
背景技術(shù)：
直流電源系統(tǒng)作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，它為變電站繼電保護(hù)及自動裝置、 控制信號回路、遠(yuǎn)動通訊裝置及事故照明提供穩(wěn)定可靠的工作電源。由于直流回路布線復(fù)雜，常常因現(xiàn)場灰塵、潮濕、絕緣老化、元件損壞、不規(guī)范施工等因素引起直流接地。裝置直流接地可能誤動、拒動、以至損壞設(shè)備，造成大面積停電、直流電源系統(tǒng)癱瘓的嚴(yán)重后果。現(xiàn)有的監(jiān)測裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，判斷準(zhǔn)確率較低，難以滿足現(xiàn)場在線監(jiān)測的需要。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，成本低，判斷準(zhǔn)確率高，能夠滿足現(xiàn)場在線監(jiān)測要求的用于接地故障檢測的電壓超標(biāo)測量裝置。本實(shí)用新型的目的是由以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種用于接地故障檢測的電壓超標(biāo)測量裝置，其特征是它包括母線分段切換繼電器與電壓超標(biāo)測量電路的輸入端連接，電壓超標(biāo)測量電路的輸出端與單片機(jī)控制電路的輸入端連接，單片機(jī)控制電路的輸出端與報(bào)警繼電器連接。所述的單片機(jī)控制電路包括ATMEGA16單片機(jī)與外部晶振Y1、復(fù)位開關(guān)J8相連接。所述的電壓超標(biāo)測量電路包括電阻R7、R8和R18串聯(lián)構(gòu)成的分壓電路、型號為 LM358的運(yùn)算放大器U2A與電阻R19連接構(gòu)成的第一級運(yùn)算放大電路、電阻R21與電容C6 連接構(gòu)成的低通濾波電路、型號為LM358的運(yùn)算放大器U2B與電阻R19連接構(gòu)成的第二級運(yùn)算放大電路、型號AD654的V/F轉(zhuǎn)換電路、以及型號為6N137的高速光耦芯片連接。本實(shí)用新型的用于接地故障檢測的電壓超標(biāo)測量裝置，由于采用母線分段切換繼電器與電壓超標(biāo)測量電路的輸入端連接，電壓超標(biāo)測量電路的輸出端與單片機(jī)控制電路的輸入端連接，單片機(jī)控制電路的輸出端與報(bào)警繼電器連接，具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低，判斷準(zhǔn)確率高，能夠滿足現(xiàn)場在線監(jiān)測要求等優(yōu)點(diǎn)。

圖1為用于接地故障檢測的電壓超標(biāo)測量裝置電路原理方框圖。圖2為單片機(jī)控制電路原理圖。圖3為電壓超標(biāo)測量電路原理圖。圖4為用于接地故障檢測的電壓超標(biāo)測量裝置主程序方框圖。圖中1單片機(jī)控制電路，2電壓超標(biāo)測量電路，3母線分段切換繼電器，4報(bào)警繼電
ο
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。參照圖1，本實(shí)用新型的用于接地故障檢測的電壓超標(biāo)測量裝置的母線分段切換繼電器3與電壓超標(biāo)測量電路2的輸入端連接，電壓超標(biāo)測量電路2的輸出端與單片機(jī)控制電路1的輸入端連接，單片機(jī)控制電路1的輸出端與報(bào)警繼電器4連接。參照圖1和2，本實(shí)用新型的用于接地故障檢測的電壓超標(biāo)測量裝置的單片機(jī)控制電路1包括ATMEGA16單片機(jī)與外部晶振Yl、復(fù)位開關(guān)J8相連接。參照圖1和3，本實(shí)用新型的用于接地故障檢測的電壓超標(biāo)測量裝置的電壓超標(biāo)測量電路2包括分壓電路、第一級運(yùn)算放大電路、低通濾波電路、第二級運(yùn)算放大電路、V/ F轉(zhuǎn)換電路和高速光耦芯片。分壓電路的電阻R7、R8和R18串聯(lián)，電阻R7的一端與+IlOV 直流母線相連，電阻R18的一端與-110V直流母線連接；第一級運(yùn)算放大電路的運(yùn)算放大器U2A的型號為LM358，運(yùn)算放大器U2A的第3引腳與電阻R19連接，運(yùn)算放大器U2A的第 1引腳分別與第2引腳和電阻R21連接，運(yùn)算放大器U2A的第4引腳連接-110V直流母線， 運(yùn)算放大器U2A的第8引腳連接+15V直流電壓；低通濾波電路的電阻R21的一端與運(yùn)算放大器U2A的第1引腳連接，電阻R21的另一端與電容C6連接，電容C6與-110V直流母線連接；第二級運(yùn)算放大電路的運(yùn)算放大器U2B的型號為LM358，運(yùn)算放大器U2B的第5引腳與電阻R22連接，電阻R22與低通濾波電路電阻R21連接，運(yùn)算放大器U2B的第6引腳分別與第7引腳及調(diào)試點(diǎn)3腳連接；電能表W3 —端分別連接調(diào)試點(diǎn)1和-15V，電能表W3的另一端連接電阻R24，電能表W4 —端連接調(diào)試點(diǎn)2，電能表W4另一端連接電阻R25，電阻R24的另一端連接電阻R25和V/F轉(zhuǎn)換電路AD654的第3引腳。V/F轉(zhuǎn)換電路AD654的第6引腳與第7引腳之間串接電容C8，V/F轉(zhuǎn)換電路AD654 的第1引腳與高速光耦芯片6N137的第3引腳連接，V/F轉(zhuǎn)換電路AD654的第2引腳和第 4引腳并聯(lián)在-110V直流母線上，V/F轉(zhuǎn)換電路AD654的第5引腳連接-15V，其第8引腳分別連接電阻R26和+15V。高速光耦芯片6N137的第2引腳連接電阻R26，其第5引腳連接電容C5的負(fù)極并接地，其第6引腳分別連接電阻似8和輸出端，其第7引腳連接電阻R27， 其第8引腳連接電容C5的正極并接電源。參照圖1和3，本實(shí)用新型的用于接地故障檢測的電壓超標(biāo)測量裝置的電壓超標(biāo)測量電路2用于測量正、負(fù)母線的相對電壓，對于220V直流系統(tǒng)來說，一般要保證母線間電壓在180V MOV之間，如果越限，則需要報(bào)警繼電器5控制監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)警，以便及時(shí)提示運(yùn)行人員調(diào)整浮充電設(shè)備。電壓超標(biāo)測量電路2包括電阻R7、R8構(gòu)成的分壓電路、型號為LM358兩個(gè)運(yùn)算放大器構(gòu)成的電壓跟隨器以及電阻R21、C6構(gòu)成的低通濾波電路、型號為6N137高速光耦芯片與型號為AD654的V/F轉(zhuǎn)換電路連接，型號為6N137高速光耦芯片的輸出端與單片機(jī)控制電路1的型號為ATMEGA16單片機(jī)輸入端連接。首先電壓超標(biāo)測量電路2的基準(zhǔn)電平選為母線的-110V，然后用分壓電路取出被測電壓值的1/20，再經(jīng)過兩個(gè) LM358運(yùn)算放大器構(gòu)成的電壓跟隨器以及低通濾波電路，送入V/F轉(zhuǎn)換電路AD654，變?yōu)轭l率信號，最后經(jīng)高速光耦芯片6附37送到單片機(jī)控制電路1的ATMEGA16單片機(jī)計(jì)數(shù)器輸入引腳。由ATMEGA16單片機(jī)的測頻率程序得到AD654的V/F轉(zhuǎn)換電路的輸出頻率，從而線性的計(jì)算出被縮小20倍的電壓值，再計(jì)算出實(shí)際母線間電壓。參照圖4，軟件程序根據(jù)自動化控制、計(jì)算機(jī)處理技術(shù)編制，是本領(lǐng)域技術(shù)人員所
4熟悉的技術(shù)。本實(shí)用新型的用于接地故障檢測的電壓超標(biāo)測量裝置所用電子元器件均為市售本實(shí)用新型的用于接地故障檢測的電壓超標(biāo)測量裝置的樣機(jī)經(jīng)過10個(gè)月的試用，實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明目的和達(dá)到了所述的技術(shù)效果。
權(quán)利要求1.一種用于接地故障檢測的電壓超標(biāo)測量裝置，其特征是它包括母線分段切換繼電器與電壓超標(biāo)測量電路的輸入端連接，電壓超標(biāo)測量電路的輸出端與單片機(jī)控制電路的輸入端連接，單片機(jī)控制電路的輸出端與報(bào)警繼電器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于接地故障檢測的電壓超標(biāo)測量裝置，其特征是所述的單片機(jī)控制電路包括型號ATMEGA16單片機(jī)與外部晶振Y1、復(fù)位開關(guān)J8相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于接地故障檢測的電壓超標(biāo)測量裝置，其特征是所述的電壓超標(biāo)測量電路包括電阻R7、R8和R18串聯(lián)構(gòu)成的分壓電路、型號為LM358的運(yùn)算放大器U2A與電阻R19連接構(gòu)成的第一級運(yùn)算放大電路、電阻R21與電容C6連接構(gòu)成的低通濾波電路、型號為LM358的運(yùn)算放大器U2B與電阻R19連接構(gòu)成的第二級運(yùn)算放大電路、型號 AD654的V/F轉(zhuǎn)換電路、以及型號為6N137的高速光耦芯片連接。
專利摘要本實(shí)用新型是一種用于接地故障檢測的電壓超標(biāo)測量裝置，其特點(diǎn)是它包括母線分段切換繼電器與電壓超標(biāo)測量電路的輸入端連接，電壓超標(biāo)測量電路的輸出端與單片機(jī)控制電路的輸入端連接，單片機(jī)控制電路的輸出端與報(bào)警繼電器連接。電壓超標(biāo)測量電路包括電阻R7、R8和R18串聯(lián)構(gòu)成的分壓電路、型號為LM358的運(yùn)算放大器U2A與電阻R19連接構(gòu)成的第一級運(yùn)算放大電路、電阻R21與電容C6連接構(gòu)成的低通濾波電路、型號為LM358的運(yùn)算放大器U2B與電阻R19連接構(gòu)成的第二級運(yùn)算放大電路、型號AD654的V/F轉(zhuǎn)換電路、以及型號為6N137的高速光耦芯片連接。具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低，判斷準(zhǔn)確率高，能夠滿足現(xiàn)場在線監(jiān)測要求等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G01R19/252GK202033415SQ201120098378
公開日2011年11月9日 申請日期2011年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月2日
發(fā)明者丑紅鴻, 肖麗君, 袁勛, 郎君, 鄭淑云 申請人:北華大學(xué)