专利名称：电力线寻相器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种适用于低压配电网三相(A、B、C)交流电力线路相序的判定和查找的电工器具，更特别的是指，一种易于携带、操作方便的电力线寻相器。
背景技术：
电能是世界上使用最广泛的一种二次能源，由发电、输送电、配电等环节构成，最后到达用户端，一般采用三相工频交流电的方式产生和供给。正弦交流电信号从物理描述上有电压、电流、频率及相位4种参数，可以使用相应的仪表进行测量。三相工频交流电信号是在相位上各差120°的三个正弦交流电信号，按照电流产生的相位先后区分为A、B、C三种相序来表示，到了配电用户端，一般在供电变压器的二次侧用黄、绿、红、黑四种颜色的色标来表示和区分A、B、C三相及中性线(零线)。
三相工频交流电经过一段供电及配电线路到达用户端后，由于中间经过较多的电力线分支及电力线的暗埋配线，到用电负载点已经很难区分工频电流的相序。需要时只能通过相序指示仪或相序仪表的器具来测定三相工频交流电的相序关系；或切断已知相电源的方式来判定同相电力线路，或者使用万用表测量交流电压的方法来判定两电源点是否为同相或异相，使用很不方便。而采用专用的相序表只能判定三相电的正、反相序及缺相情况，而且需要现场提供三相(A、B、C)交流电力线，这样在现场缺相的情况下无法判定相序关系，也不方便。在日常的配用电管理、检测及安全用电生产的实际应用中，经常需要判定某一供电线路或某一用户负荷点所属的相序，或某几个负荷点的相序关系，因此这样的寻相装置是必要的。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种电力线寻相器，主要用于对中、低压配电网三相(A、B、C)工频交流电力线路相序的判定和查找。
本实用新型是一种电力线寻相器，包括微控制器、电力线耦合电路、载波接收电路、载波发送电路、过零点相位检测电路、电源电路，所述电力线耦合电路的输入端与被测电力线路连接，其输出端与所述载波接收电路连接；所述载波接收电路的输出端与所述微控制器连接，所述微控制器的输出端与所述载波发送电路连接，所述载波发送电路的输出端与所述电力线耦合电路连接；所述过零点相位检测电路的输入端与所述电力线耦合电路连接，其输出端与所述微控制器连接。并联连接在被测电力线路中的传输变量器T1和耦合电容C1构成了电力线耦合电路；压敏电阻R0构成了输入保护电路；由耦合电容C7、运放U1A、运放U1B及锁相环电路U2构成了载波接收电路，解调后的数据输入端DATA_IN与微控制器U3连接；由微控制器U3输出端DATA_OUT输出的调制载波信号经三极管Q1放大电路放大后经传输变量器T1、耦合电容C1输出耦合到电力线路上；电阻R6及光电耦合电路U4构成了过零点相位检测电路，过零点相位检测电路的输入端与微控制器U3连接，微控制器U3通过对过零点发送和/或接收的载波信号进行处理实现交流工频电流的相序检测和判定并由发光二极管D2显示状态；由电源变压器T2、整流桥BG1、滤波电容C16、稳压管D4及稳压电路构成电源电路。
本实用新型的优点(1)该电力线寻线器不同于现有的相序指示仪或相序仪表器具，不是用来确定现场三相工频交流电的相序关系，如正、反相序或缺相，而是能够方便的判定任意两个电力线路是否为同相或异相；(2)在变压器二次侧已经标注的A、B、C三相母线处，可以方便的查找A、B、C三相电力线路的配线走向及三相供电负载的分布情况；(3)寻线方式简单、方便、灵活，易于现场操着使用。寻相器可以由一对单发、单收的装置构成的寻相器；也可以由一对发收一体的装置构成一个寻相器；在三相电力线同时存在的情况下，可以将三个单路寻相器组合而成一个三路寻相装置使用。
图1是本实用新型电力线寻相器原理框图。
图2是本实用新型电力线寻相器另一结构原理框图。
图3是本实用新型电力线寻相器的电路原理图。
图4是本实用新型电力线寻相器另一结构的电路原理图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
本实用新型的电力线寻相器属于一种电子电工装置，基于电力线载波通信的原理，载波发送装置在交流电压过零点时刻发送载波探测脉冲，载波接收装置在相同的电压过零点时刻能够接收并识别该载波探测脉冲，双方也可以建立有效的通信进程。由于三相交流电存在相位的差别，相互之间在电压及电流波形的过零点时刻是不同的，因此采用这种方式可以较简单的判定三相交流电力线是否同相序。
请参见图1所示，本实用新型电力线寻相器，包括微控制器、电力线耦合电路、载波接收电路、载波发送电路、过零点相位检测电路、电源电路，所述的电力线耦合电路的输入端与被测电力线路连接并将耦合到的载波信号输出给所述的载波接收电路，所述的载波接收电路将解调后的数据信号输出给所述的微控制器，所述的微控制器将接收的数据信号经处理后输出给所述的载波发送电路，所述的载波发送电路将数据信号调制为载波信号经所述的电力线耦合电路耦合到电力线路上；所述的过零点相位检测电路的输入端与被测电力线路连接并将检测到过零点相位信号输出给所述的微控制器，所述的微控制器将过零点时刻接收到的数据信号与发送的数据信号进行比较并判断收、发是否在同相电力线路上。本实用新型电力线寻相器可用于检测110V～380V的电力线路。
请参见图3所示，图3是本实用新型单相电力线寻相器的一种能够实现的电路原理图。微控制器选取PIC系列单片机，在本实例中，选取PIC16C73型号的芯片，压敏电阻R0型号为MOV471。电路图中，并联连接在被测电力线路中的传输变量器T1和耦合电容C1构成了电力线耦合电路，传输变量器T1的初极上连接有耦合电容C1，耦合电容C1的另一端与被测电力线路的相线L端连接；在传输变量器T1的输入端上连接有压敏电阻R0，这样压敏电阻R0构成了输入保护电路；由耦合电容C7、运放U1A、运放U1B及锁相环电路U2构成了载波接收电路，锁相环电路U2的数据输出端DATA_IN与微控制器U3的输入端25连接，实现载波接收电路将接收的载波信号经解调后形成数据信号输出给微控制器U3；由微控制器U3输出端DATA_OUT输出的调制载波信号经三极管Q1放大电路放大后经传输变量器T1、耦合电容C1输出耦合到电力线路上；电阻R6及光电耦合电路U4构成了过零点相位检测电路，过零点相位检测电路的输入端与微控制器U3连接，微控制器U3通过对过零点发送和/或接收的载波信号进行处理实现交流工频电流的相序检测和判定并由发光二极管D2显示状态(当发光二极管D2亮，则判断为同相)；由电源变压器T2、整流桥BG1、滤波电容C16、稳压管D4及稳压电路78L05构成电源电路。此电路的连接能够实现单相收发一体寻相功能。在此载波收发一体的单相电力线寻相电路上，通过省去载波接收电路或者载波发送电路，可以构成另一种简单的单发/单收的单相电力线寻相器。
请参见图2所示，图2是一种三相耦合电路方式的电力线寻相器，其结构与图1相似，不同之处在于，当被测电力线路为三相时，其耦合电路应当也为三相电力线路耦合电路。其电路原理图如图4所示，微控制器选取PIC16C73型号的芯片，压敏电阻R0型号为MOV471，电路图中，并联连接在被测电力线路中的传输变量器T1和耦合电容C_A、C_B、C_C构成了三相电力线耦合电路；传输变量器T1的初极上分别连接有耦合电容C_A、C_B、C_C，耦合电容C_A、C_B、C_C的另一端分别与被测电力线路的相线L_A、L_B、L_C端连接；在传输变量器T1的输入端上连接有压敏电阻R0，这样压敏电阻R0构成了输入保护电路；由耦合电容C7、运放U1A、运放U1B及锁相环电路U2构成了载波接收电路，解调后的数据输入端DATA_IN与微控制器U3连接；由微控制器U3输出端DATA_OUT输出的调制载波信号经三极管Q1放大电路放大后经传输变量器T1、耦合电容C_A、C_B、C_C输出耦合到电力线路上；电阻R6及光电耦合电路U4构成了过零点相位检测电路，过零点相位检测电路的输入端与微控制器U3连接，微控制器U3通过对过零点发送和/或接收的载波信号进行处理实现交流工频电流的相序检测和判定并由发光二极管D2、D3、D6显示状态；由电源变压器T2、整流桥BG1、滤波电容C16、稳压管D4及稳压电路78L05构成电源电路。此电路的连接能够实现三相收发一体寻相功能。在此载波收发一体的三相电力线寻相电路上，通过省去载波接收电路或者载波发送电路，可以构成另一种简单的单发/单收的三相电力线寻相器。本三相电力线寻相器，其状态功能的显示通过设有的发光二极管实现。在三相电力线寻相器中状态的显示通过三个发光二极管D2、D3、D6(三个发光二极管可以分别定义为不同的相，如发光二极管D2为A相、发光二极管D3为B相、发光二极管D6为C相)的点亮表示是同相线，不亮则表示为非同相电力线。
权利要求1.一种电力线寻相器，包括微控制器、载波接收电路、载波发送电路、过零点相位检测电路、电源电路，其特征在于还包括电力线耦合电路，所述电力线耦合电路的输入端与被测电力线路连接，其输出端与载波接收电路连接；所述载波接收电路的输出端与所述微控制器连接，所述微控制器的输出端与所述载波发送电路连接，所述载波发送电路的输出端与所述电力线耦合电路连接；所述过零点相位检测电路的输入端与所述电力线耦合电路连接，其输出端与所述微控制器连接。
2.根据权利要求1所述的电力线寻相器，其特征在于并联连接在被测电力线路中的传输变量器T1和耦合电容C1构成了电力线耦合电路；压敏电阻RO构成了输入保护电路；由耦合电容C7、运放U1A、运放U1B及锁相环电路U2构成了载波接收电路，解调后的数据输入端DATA_IN与微控制器U3连接；由微控制器U3输出端DATA_OUT输出的调制载波信号经三极管Q1放大电路放大后经传输变量器T1、耦合电容C1输出耦合到电力线路上；电阻R6及光电耦合电路U4构成了过零点相位检测电路，过零点相位检测电路的输入端与微控制器U3连接，微控制器U3通过对过零点发送和/或接收的载波信号进行处理实现交流工频电流的相序检测和判定并由发光二极管D2显示状态；由电源变压器T2、整流桥BG1、滤波电容C16、稳压管D4及稳压电路构成电源电路。
3.根据权利要求1所述的电力线寻相器，其特征在于所述的电力线耦合电路是三相电力线耦合电路。
4.根据权利要求3所述的电力线寻相器，其特征在于并联连接在被测电力线路中的传输变量器T1和耦合电容C_A、C_B、C_C构成了三相电力线耦合电路。
5.根据权利要求1所述的电力线寻相器，其特征在于微控制器选取PIC系列单片机。
专利摘要本实用新型公开了一种电力线寻相器，包括微控制器、电力线耦合电路、载波收发电路、过零点相位检测电路、电源电路，电力线耦合电路的输入端与被测电力线路连接并将耦合到的载波信号输出给载波接收电路，载波接收电路将解调后的数据信号输出给微控制器处理，微控制器输出的数据信号经载波发送电路调制为载波信号经电力线耦合电路耦合到电力线路上；过零点相位检测电路的输入端与被测电力线路连接并将检测到过零点相位信号输出给微控制器，微控制器将过零点时刻接收到的数据信号与发送的数据信号进行比较并判断收、发是否在同相电力线路上。本实用新型电力线寻相器能够方便的判定任意两个电力线路是否为同相或异相。在变压器二次侧已经标注的A、B、C三相母线处，可以方便的查找A、B、C三相电力线路的配线走向及三相供电负载的分布情况。
文档编号G01R29/00GK2788202SQ20052000196
公开日2006年6月14日 申请日期2005年2月5日 优先权日2005年2月5日
发明者李建岐 申请人:李建岐