專利名稱：一種直流配電系統(tǒng)的通斷檢測方法及檢測電路的制作方法
一種直流配電系統(tǒng)的通斷檢測方法及檢測電路技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于電氣設(shè)備檢測技術(shù)領(lǐng)域，涉及熔斷器、斷路器等裝置通斷狀態(tài)的檢測技術(shù)。
背景技術(shù)：
在電力配電系統(tǒng)中熔斷器作為限流和短路保護器件被廣泛使用，當配電系統(tǒng)中某一路發(fā)生過流或短路時，熔斷器瞬間熔斷，從而起到保護電源和用電設(shè)備的作用。同樣斷路器也被廣泛應(yīng)用于電力配電系統(tǒng)對電力輸出的控制，確保用電的安全。在一個電力配電系統(tǒng)中每個熔斷器的通斷狀態(tài)直接反映出每條線路的供電情況，當電力配電系統(tǒng)發(fā)生故障時導致熔斷器熔斷，快速查找和定位故障熔斷器的位置對電力維護搶修單位快速修復消除故障起著很大的作用。因此，一種能快速準確地檢測出配電系統(tǒng)中的熔斷器通斷狀態(tài)的裝置對電力監(jiān)控系統(tǒng)來說是及其重要和必要的。
目前熔斷器通斷狀態(tài)的檢測方法主要是使用熔斷信號器。檢測熔斷器時，熔斷信號器與主熔斷器并聯(lián)，由于熔斷信號器熔絲很細，電阻比主熔斷器大許多，正常時電流主要通過主熔斷器，當主熔斷器發(fā)生斷路時，電流通過熔斷信號器，它的熔絲立即熔斷，熔斷信號器上方銅頭在彈簧的作用下射出碰觸微動開關(guān)，微動開關(guān)的動作接通發(fā)出聲光報警或其它信號檢測電路，表示主熔斷器斷開了。
此種檢測方法有一定的局限性，只有在主熔斷器通電有負載電流，且電流足以使熔斷信號器的熔絲熔斷時，才能檢測出主熔斷器的斷路狀態(tài)。如果主熔斷器線路中不通電或通電的負載電流無法使熔斷信號器熔絲熔斷時，就無法檢測出主熔斷器的通斷狀態(tài)。此夕卜，微動開關(guān)如果由于某種原因被誤觸發(fā)動作時，就存在著誤檢測的可能性。同時該種檢測方法需要熔斷信號器和微動開關(guān)檢測電路，當檢測多路熔斷器時，就增加了熔斷器檢測成本和故障風險。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一種既不借助于熔斷信號器和微動開關(guān)電路，也不需要電源系統(tǒng)供電來檢測熔斷器通斷狀態(tài)的新型檢測方法。該方法解決了上述檢測方法存在的局限性，無論熔斷器是否通電都能檢測熔斷器的通斷狀態(tài)，同時還減少了成本降低了故障風險。
本發(fā)明提供了一種適用于直流配電系統(tǒng)的熔斷器或斷路器(以下稱作被檢對象)的通斷狀態(tài)檢測方法。該方法建立一個包含被檢對象在內(nèi)的閉合電路，并在電路中串聯(lián)一個用于產(chǎn)生與被檢對象工作電流同向的檢測電流的檢測電源和至少一個能被檢測電流觸發(fā)的檢測元件，通過檢測元件的觸發(fā)與否判斷被檢對象的通斷。
上述方法的特點是檢測每個被檢對象都使用一個獨立的檢測回路，并且把要檢測的被檢對象包含在該檢測回路之中，回路中配置電源，以形成毫安級的檢測電流，當被檢對象處于在導通狀態(tài)時，檢測回路導通形成電流回路，當被檢對象被檢對象在斷開狀態(tài)時，檢測回路斷開不形成電流回路。同時在檢測回路中使用能被電流觸發(fā)的檢測元件來檢測回路中是否存在電流，有電流存在時檢測元件被觸發(fā)，沒有電流時檢測元件不被觸發(fā)，所以檢測元件的觸發(fā)與否直接反應(yīng)出被檢對象的通斷狀態(tài)。
本發(fā)明基于上述方法提出一種單路通斷檢測電路，包括一個用于連接被檢對象電流流出端的檢測電流輸入端和一個用于連接被檢對象電流流入端的檢測電流輸出端，在檢測電流輸入端與檢測電流輸出端之間串聯(lián)有用于產(chǎn)生檢測電流的電源和能被檢測電流觸發(fā)的檢測元件。
所述檢測元件可以是能夠被電流所觸發(fā)而變換工作狀態(tài)并且其改變可被觀察或被檢測至的任何電子元件。較為適合的檢測元件有發(fā)光二極管、光電耦合器等。
所述檢測電源為一個低壓直流電源，電壓的大小在IOV到30V的范圍之內(nèi)。較為合適的兀器件有DC-DC的電源模塊。
在上述檢測電路中，為了保護電源和檢測元件不被反向擊穿或被大電流損壞，本發(fā)明所述檢測電路的電流輸入端與電流輸出端之間還可以串聯(lián)至少一個大功率電阻和至少一個二極管，所述大功率電阻可有效限制電流，二極管用于來保證回路電流的流向和被檢對象工作電流保持一致(如圖2所示)。所述大功率電阻和二極管優(yōu)選兩個。
在一個電力配電系統(tǒng)中，往往會有很多個被檢對象需要檢測，如果針對每一個被檢對象都使用一個獨立的檢測電源，那么一個系統(tǒng)中就需要幾十個電源，這無疑增加了成本。本發(fā)明為了盡可能的減少電源的數(shù)量，采用同一母線上被檢對象的檢測電路使用同一個檢測電源，正極母線使用一個檢測電源，負極母線使用另一個檢測電源，這兩個檢測電源要求必須是電氣隔離的獨立電源，這樣一個檢測系統(tǒng)中只需要兩個電源就夠了。然而，同一母線上被檢對象的檢測回路使用同一個電源，當所有被檢對象都導通時，每個檢測回路中都有電流流過(如圖3a所示)，而當某一支路的被檢對象斷開時，該檢測回路的上半部分電路通過母線連接到另一支路的被檢對象再回到電源負極，導致檢測回路的上半部分電路中依然存在電流(如圖3b所示)，這種情況下會使該支路中的檢測元件在被檢對象斷開的情況下被觸發(fā)，出現(xiàn)誤檢。
為此，本發(fā)明在上述單路通斷檢測電路的基礎(chǔ)上，提出一種適用于檢測多對被檢對象的多路通斷檢測電路，該電路包括用于檢測連接于正母線上的多個被檢對象的第一組電路和用于檢測連接于負母線上的多個被檢對象的第二組電路，每組電路中包括共用同一電源的多個檢測支路，每個檢測支路包括一個用于連接被檢對象電流流出端的檢測電流輸入端和一個用于連接被檢對象電流流入端的檢測電流輸出端，每個支路上串聯(lián)至少一個在支路導通時被觸發(fā)的檢測元件，第一組電路中的各支路上的檢測元件位于電源和檢測電流輸入端之間，第二組電路中的各支路上的檢測元件位于電源和檢測電流輸出端之間。
上述檢測元件的位置設(shè)置則可以有效避免前述誤檢情況的發(fā)。
同樣地，在上述多路通斷檢測電路中，為了保護檢測電源和檢測元件不被反向電壓擊穿或被大電流損壞，各支路中還可以串聯(lián)至少一個大功率電阻和至少一個二極管，所述大功率電阻可有效限制電流，二極管用于來保證回路電流的流向和被檢對象工作電流保持一致。各支路中所述大功率電阻和二極管同樣優(yōu)選兩個。
本發(fā)明所述的檢測方法及檢測電路可以適用于熔斷器、斷路器等的通斷檢測，能有效地檢測配電系統(tǒng)中熔斷器或斷路器的通斷狀態(tài)，采用本發(fā)明所述的多路通斷檢測電路，能快速查找和定位故障位置，同時能大大減少檢測成本。


圖1是檢測回路中電流流向和熔斷器中大電流流向示意圖； 圖2是單個熔斷器的檢測電路原理圖； 圖3是同母線同電源檢測回路電流流向示意圖； 圖4是兩對熔斷器的檢測電路原理圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖以檢測熔斷器為例來詳細說明本發(fā)明的檢測電路。
參照圖2，該圖所示電路為本發(fā)明所述單路通斷檢測電路的一種具體應(yīng)用方案，該例中，以熔斷器作為被檢對象，以光電耦合器作為檢測元件。熔斷器Ki連接在正極母線，檢測回路中的電流由電源U+提供，電源u+的正極端依次連一個功率電阻Rl，一個二極管Dl，以及需要檢測的熔斷器K1，再連一個二極管D3，一個功率電阻R5，然后連接光電耦合器，最后到電源的負極。當Kl導通時，電流從電源正極流出，經(jīng)功率電阻R1、二極管D1、熔斷器K1、二極管D3、功率電阻R5、光電耦合器，最后回到電源的負極形成回路，光電耦合器的發(fā)光二極管導通發(fā)光，光電耦合器接收端導通，信號檢測點表為高電平；當Kl斷開時，檢測電路中無電流產(chǎn)生，光電耦合器接收端截止，信號檢測點表為低電平。
參照圖4，該圖所示為本發(fā)明應(yīng)用于多路通斷檢測電路的一種具體應(yīng)用方案，該例子中，檢測電路包括分別檢測K1-K4的四個支路，其中檢測Kl和檢測K3的支路相同且共用同一電源u+，其具體電路結(jié)構(gòu)與圖2所示檢測電路一致。檢測K2和檢測K4的支路相同且共用同一電源u-，以檢測K2的支路為例，具體結(jié)構(gòu)如下: 熔斷器K2連接在負極母線，檢測回路中的電流由電源U-提供，電源U-的正極端先連接到光電耦合器，然后依次連一個功率電阻R6，一個二極管D4，以及需要檢測的熔斷器K2，再連一個二極管D2，一個功率電阻R2，最后到電源的負極。當K2導通時，電流從電源正極流出，經(jīng)光電耦合器，功率電阻R6、二極管D4、熔斷器K2、二極管D2、功率電阻R2，最后回到電源的負極形成回路，光電耦合器的發(fā)光二極管導通發(fā)光，接收端也被導通，信號檢測點表為高電平；當K2斷開時，檢測回路中無電流，光電耦合器接收端被截止，信號檢測點表為低電平。
權(quán)利要求
1.一種適用于直流配電系統(tǒng)的被檢對象通斷狀態(tài)檢測方法，其特征在于，該方法建立一個包含被檢對象在內(nèi)的閉合電路，并在電路中串聯(lián)一個用于產(chǎn)生與被檢對象工作電流同向的檢測電流的檢測電源和至少一個能被檢測電流觸發(fā)的檢測元件,通過檢測元件的觸發(fā)與否判斷被檢對象的通斷。
2.一種適用于直流配電系統(tǒng)的單路通斷檢測電路，其特征在于，包括一個用于連接被檢對象電流流出端的檢測電流輸入端和一個用于連接被檢對象電流流入端的檢測電流輸出端，在檢測電流輸入端與檢測電流輸出端之間串聯(lián)有用于產(chǎn)生檢測電流的電源和能被檢測電流觸發(fā)的檢測元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單路通斷檢測電路，其特征在于，所述檢測元件為發(fā)光二極管或光電稱合器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單路通斷檢測電路，其特征在于，所述檢測電流輸入端與檢測電流輸出端之間串聯(lián)至少一個大功率電阻和至少一個二極管。
5.一種適用于直流配電系統(tǒng)的多路通斷檢測電路，其特征在于，包括用于檢測連接于正母線上的多個被檢對象的第一組電路和用于檢測連接于負母線上的多個被檢對象的第二組電路，每組電路中包括共用同一電源的多個檢測支路，每個檢測支路包括一個用于連接被檢對象電流流出端的檢測電流輸入端和一個用于連接被檢對象電流流入端的檢測電流輸出端，每個支路上串聯(lián)至少一個在支路導通時被觸發(fā)的檢測元件，第一組電路中的各支路上的檢測元件位于電源和檢測電流輸入端之間，第二組電路中的各支路上的檢測元件位于電源和檢測電流輸出端之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多路通斷檢測電路，其特征在于，所述檢測元件為發(fā)光二極管或光電稱合器。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多路通斷檢測電路，其特征在于，所述檢測電流輸入端與檢測電流輸出端之間串聯(lián)至少一個大功率電阻和至少一個二極管。
全文摘要
本發(fā)明屬于電氣設(shè)備檢測技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種適用于直流配電系統(tǒng)的通斷檢測方法，該方法建立一個包含被檢對象在內(nèi)的閉合電路，并在電路中串聯(lián)一個用于產(chǎn)生與被檢對象工作電流同向的檢測電流的檢測電源和至少一個能被檢測電流觸發(fā)的檢測元件，通過檢測元件的觸發(fā)與否判斷被檢對象的通斷。該方法檢測過程中無需借助熔斷信號器之類的輔助器件，也無需被檢對象處于通電工作狀態(tài)，是一種無源檢測技術(shù)。
文檔編號G01R31/07GK103163411SQ20131001472
公開日2013年6月19日 申請日期2013年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月15日
發(fā)明者沈亞斌 申請人:浙江中碳科技有限公司