一种用于变电站设备屏的多路出口监测仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于变电站设备屏的多路出口监测仪，由盒体、充电及低压指示电路、若干路电压检测模块、若干个复位电路组成。本实用新型的若干路电压检测模块和若干个复位电路之间的状态是完全独立、互相不影响的。充电及低压指示模块用于锂电池的充电及保护。本实用新型具有同时能批量判断设备屏的出口压板的出口状态、实现对多路出口压板或桩头的电压状态监测、并通过发光二极管直观地显示出来、使测量的工作效率、准确性和可靠性大大提高、显著提升定检工作效率、确保测试的准确性和线路的安全性、确保动作行为可靠正确、保障电网的安全稳定运行的优点，本实用新型既可以监测交流电压也可以监测直流电压，测试电压范围35-250伏。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及监测设备，尤其是涉及一种用于变电站继电保护及自动化设备的 多路出口监测仪。 -种用于变电站设备屏的多路出口监测仪
【背景技术】
[0002] 变电站设备屏往往具有多路跳闸出口，尤其是含有母线保护、主变保护、低周减 载、振荡解列等保护及自动装置的设备屏，其具备的跳闸出口数量有几十条之多。而在实 际工作中往往需要在相关一次设备不停电的情况下进行定期检验、升级等工作，调试人员 只能利用万用表逐个地测量出口压板电位变化，来验证保护及自动化设备动作逻辑是否合 理、出口是否正确。用万用表进行测试，存在的问题很多：如单人不易操作、费时费力；使用 过程中，容易出现用错档位造成直流短路或接地，甚至误跳开关设备等。如果出口压板在 十五个以上的话，整个测试过程将持续五分钟时间，有的保护几十秒钟就已经整组复归了， 必须重新加入测试数据才能进行测量，这样更增加了测试的时间。有时因为出口端子的相 似性，可能造成测错出口，从而得出错误的结果，经判定后还要重新进行测试，这也是试验 过程中经常遇到的问题。复杂的母差保护，有多达二十几种试验逻辑，每一种逻辑都有不同 的出口方式，用万用表需要测量上千次压板电位变化，工作量巨大。
【发明内容】
[0003] 本实用新型的目的在于提供一种用于变电站设备屏的多路出口监测仪，它能同时 批量判断设备屏的出口压板的出口状态，实现对多路出口压板或桩头的电压状态监测，并 通过发光二极管直观地显示出来，使测量的工作效率、准确性和可靠性大大提高，确保测试 的准确性和线路的安全性，保障电网的安全稳定运行。
[0004] 本实用新型的目的是这样实现的：
[0005] -种用于变电站设备屏的多路出口监测仪，包括盒体1，特征是：在盒体1的前面 板2上设有电源开关S2、复位按钮S1、低压指示发光二级管D2、若干个状态指示发光二级 管D1A、若干个正极插孔3和一个公共负极插孔4,在盒体1内的电路板上设有充电及低压 指示电路、若干个完全相同的电压检测模块，其中：
[0006] 每个电压检测模块均由第1三极管QA1、可控硅KG1、光电隔离器UA1、第1-第4 电阻RA1-RA5、第1电容CA1、第1电容CA2组成，第2电阻RA2的一端接通过正极插孔3 插入的正级线夹5,第2电阻RA2的另一端接光电隔离器UA1中的发光二极管的阴极，光电 隔离器UA1中的发光二极管的阳极接通过公共负极插孔4插入的负级线夹6,第1电容CA1 并联在光电隔离器UA1中的发光二极管的两端，光电隔离器UA1中的光敏三极管的集电极 接第1三极管QA1的基极，第1三极管QA1的发射极接第3电阻RA3 -端和第4电阻RA4 一端的公共端，第3电阻RA3另一端和可控硅KG1阴极的公共端接地，第4电阻RA4的另一 端接可控硅KG1的触发端，第2电容CA2并联在可控硅KG1的触发端和地之间，可控硅KG1 的阳极与第5电阻RA5串联后接状态指示发光二级管D1A的阴极，状态指示发光二级管D1A 阳极、光电隔离器UA1中的光敏三极管的发射极和第1三极管QA1集电极的公共端接电压 V+，第1电阻RA1连接在电压V+和可控硅KG1的阳极之间；
[0007] 充电及低压指示电路由锂电池充电器7、锂电池8、电源开关S2、集成电压基准芯 片T1、第3三极管Q3、低压指示发光二级管D2、极性电容E1和第8-11电阻R8-R11组成， 锂电池充电器7的两个输入端接220V市电，锂电池充电器7的正输出端、负输出端分别接 锂电池8的正输出端、负输出端，锂电池8的正输出端与电源开关S2串联后接极性电容E1 正极、第8电阻R8-端和低压指示发光二级管D2阳极的公共端，锂电池8的负输出端和极 性电容E1的负极均接地，极性电容E1的正极为电压V+，提供给若干路电压检测模块和若干 个复位电路；第8电阻R8的另一端与第9电阻R9串联后接地，低压指示发光二级管D2的 阴极接第3三极管QA3的集电极，第3三极管QA3的发射极与第11电阻R11串联后接地， 第3三极管QA3的基极接集成电压基准芯片T1的阴极1脚，集成电压基准芯片T1的参考 端8脚接第8电阻R8和第9电阻R9的公共端，集成电压基准芯片T1的阳极8脚接地。
[0008] 在盒体1内的电路板上还设有与若干路电压检测模块相配套的若干个复位电路， 每个复位电路均由第2三极管QA2、第6电阻RA6、第7电阻RA7和复位按钮S1组成，第2 三极管QA2的集电极接可控硅KG1的阳极，第2三极管QA2的发射极接地，第2三极管QA2 的基极与第6电阻RA6、复位按钮S1依次串联后接电压V+，第7电阻RA7连接在第2三极 管QA2的基极和地之间；若干个复位电路共用一个复位按钮S1。
[0009] 处于前面板2的上方若干个状态指示二级管D1A和下方若干个正极插孔3的位置 分别一一对应。
[0010] 本实用新型由盒体、充电及低压指示电路、若干路电压检测模块、若干个复位电路 组成，测试时工作人员将正级线夹和负级线夹接在设备屏的出口压板的两端，不对出口压 板造成任何影响，拾取前端的测试电压经过光电隔离器UA1的抗干扰、光电隔离及交直流 转换后传输给第1三极管QA1，由第1三极管QA1对测试电压与充电及低压指示电路提供的 电压V+进行比较，如果压板来的测试电压在35-250伏之间，则第1三极管QA1导通，输出 低电平至可控硅KG1的触发端，使得可控硅KG1触发导通，红色的状态指示发光二级管D1A 点亮，显示有跳闸出口，并通过第5电阻R5实现自保持功能，使得状态指示发光二级管D1A 保持较长时间点亮；如果要取消重测则可以按复位按钮S1，通过复位电路来使状态指示发 光二级管D1A熄灭，为下次测试做准备。
[0011] 本实用新型的若干路电压检测模块和若干个复位电路虽然有公共的地线连接，但 各路彼此之间的状态却是完全独立、互相不影响的，不但如此，如果将两个输入端串联来作 为输入检测端口的话还可以扩展输入电压的上限范围，达到380伏。每个电压检测模块的 输入阻抗达到1M欧姆，不影响出口的电压状态。
[0012] 充电及低压指示模块用于锂电池（3. 6V600毫安时）的充电及保护，可以实现3小 时左右充满电，8至10小时的工作时长，可以满足整个工作日的测试需要。低压指示电路 由集成电压基准芯片T1 (TL431)、第3三极管Q3、低压指示发光二级管D2、极性电容E1和 第8-11电阻R8 - R11组成，集成电压基准芯片T1是高精度的电压基准源，它能保证测试 电压范围的稳定性，通过第8电阻R8和第9电阻R9的分压设计成锂电池8的低电量报警 点，当锂电池8的电压低于3. 65伏时低压指示发光二级管D2被点亮，指示低电量，及时提 醒使用者尽快充电。本实用新型采用锂离子电池供电，携带非常方便。
[0013] 因此，本实用新型具有同时能批量判断设备屏的出口压板的出口状态、实现对多 路出口压板或桩头的电压状态监测、并通过发光二极管直观地显示出来、使测量的工作效 率、准确性和可靠性大大提高、显著提升定检工作效率、确保测试的准确性和线路的安全 性、确保动作行为可靠正确、保障电网的安全稳定运行的优点，本实用新型既可以监测交流 电压也可以监测直流电压，测试电压范围35-250伏。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1为本实用新型的外形结构示意图；
[0015] 图2为电压检测模块和复位电路的电路原理图；
[0016] 图3为充电及低压指示电路的电路原理图。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合实施例并对照附图对本实用新型作进一步详细说明。
[0018] 一种用于变电站设备屏的多路出口监测仪，包括盒体1，在盒体1的前面板2上设 有电源开关S2、复位按钮S1、低压指示发光二级管D2、12个状态指示发光二级管D1A、12个 正极插孔3和一个公共负极插孔4,在处于前面板2的上方12个状态指示二级管D1A和下 方12个正极插孔3的位置分别一一对应。盒体1内的电路板上设有充电及低压指示电路、 12个完全相同的电压检测模块，其中 ：
[0019] 每个电压检测模块均由第1三极管QA1、可控硅KG1、光电隔离器UA1、第1-第4 电阻RA1-RA5、第1电容CA1、第1电容CA2组成，第2电阻RA2的一端接通过正极插孔3 插入的正级线夹5,第2电阻RA2的另一端接光电隔离器UA1中的发光二极管的阴极，光电 隔离器UA1中的发光二极管的阳极接通过公共负极插孔4插入的负级线夹6,第1电容CA1 并联在光电隔离器UA1中的发光二极管的两端，光电隔离器UA1中的光敏三极管的集电极 接第1三极管QA1的基极，第1三极管QA1的发射极接第3电阻RA3 -端和第4电阻RA4 一端的公共端，第3电阻RA3另一端和可控硅KG1阴极的公共端接地，第4电阻RA4的另一 端接可控硅KG1的触发端，第2电容CA2并联在可控硅KG1的触发端和地之间，可控硅KG1 的阳极与第5电阻RA5串联后接状态指示发光二级管D1A的阴极，状态指示发光二级管D1A 阳极、光电隔离器UA1中的光敏三极管的发射极和第1三极管QA1集电极的公共端接电压 V+，第1电阻RA1连接在电压V+和可控硅KG1的阳极之间；
[0020] 充电及低压指示电路由锂电池充电器7、锂电池8、电源开关S2、集成电压基准芯 片T1、第3三极管Q3、低压指示发光二级管D2、极性电容E1和第8-11电阻R8-R11组成， 锂电池充电器7的两个输入端接220V市电，锂电池充电器7的正输出端、负输出端分别接 锂电池8的正输出端、负输出端，锂电池8的正输出端与电源开关S2串联后接极性电容E1 正极、第8电阻R8-端和低压指示发光二级管D2阳极的公共端，锂电池8的负输出端和极 性电容E1的负极均接地，极性电容E1的正极为电压V+，提供给12路电压检测模块和12个 复位电路；第8电阻R8的另一端与第9电阻R9串联后接地，低压指示发光二级管D2的阴 极接第3三极管QA3的集电极，第3三极管QA3的发射极与第11电阻R11串联后接地，第 3三极管QA3的基极接集成电压基准芯片T1的阴极1脚，集成电压基准芯片T1的参考端8 脚接第8电阻R8和第9电阻R9的公共端，集成电压基准芯片T1的阳极8脚接地。
[0021] 在盒体1内的电路板上还设有与12路电压检测模块相配套的12个复位电路，每 个复位电路均由第2三极管QA2、第6电阻RA6、第7电阻RA7和复位按钮S1组成，第2三 极管QA2的集电极接可控硅KG1的阳极，第2三极管QA2的发射极接地，第2三极管QA2的 基极与第6电阻RA6、复位按钮S1依次串联后接电压V+，第7电阻RA7连接在第2三极管 QA2的基极和地之间；12个复位电路共用一个复位按钮S1。
[0022] TL431是一个集成电压基准芯片，当参考端8脚的电压高于2. 5伏时，阴极1脚将 输出低电平，使第3三极管Q3截止，当参考端8脚的电压低于2. 5伏时，阴极1脚将输出高 阻态，电压V+经过第10电阻R10、第3三极管Q3和第11电阻R11形成回路，使第3三极管 Q3导通，点亮低压指示发光二极管D2提示电量过低，警示锂电池8需要充电。
[0023] 锂电池充电器7选用锂电池充电芯片TP4056,该芯片具有可编程充电电流功能， 根据实际的锂电池容量大小设计适合的电流值即可。该芯片还具有优越的过温度检测功 能，避免其他检测失败时导致锂电池8的温度过高或爆炸。
【权利要求】
1. 一种用于变电站设备屏的多路出口监测仪，包括盒体（1)，其特征在于：在盒体（1) 的前面板（2)上设有电源开关（S2)、复位按钮（S1)、低压指示发光二级管（D2)、若干个状态 指示发光二级管（D1A)、若干个正极插孔（3)和一个公共负极插孔（4)，在盒体（1)内的电路 板上设有充电及低压指示电路、若干个完全相同的电压检测模块，其中： 每个电压检测模块均由第1三极管（QA1)、可控硅（KG1)、光电隔离器（UA1)、第1-第 4电阻（RA1-RA5)、第1电容（CA1)、第1电容（CA2)组成，第2电阻（RA2)的一端接通过正 极插孔（3)插入的正级线夹（5)，第2电阻（RA2)的另一端接光电隔离器（UA1)中的发光二 极管的阴极，光电隔离器（UA1)中的发光二极管的阳极接通过公共负极插孔（4)插入的负 级线夹（6)，第1电容（CA1)并联在光电隔离器（UA1)中的发光二极管的两端，光电隔离器 (UA1)中的光敏三极管的集电极接第1三极管（QA1)的基极，第1三极管（QA1)的发射极接 第3电阻（RA3)-端和第4电阻（RA4)-端的公共端，第3电阻（RA3)另一端和可控硅（KG1) 阴极的公共端接地，第4电阻（RA4)的另一端接可控硅（KG1)的触发端，第2电容（CA2)并 联在可控硅（KG1)的触发端和地之间，可控硅（KG1)的阳极与第5电阻（RA5)串联后接状态 指示发光二级管（D1A)的阴极，状态指示发光二级管（D1A)阳极、光电隔离器（UA1)中的光 敏三极管的发射极和第1三极管（QA1)集电极的公共端接电压V+，第1电阻（RA1)连接在 电压V+和可控娃（KG1)的阳极之间； 充电及低压指示电路由锂电池充电器（7)、锂电池（8)、电源开关（S2)、集成电压基准 芯片（T1)、第3三极管（Q3)、低压指示发光二级管（D2)、极性电容（E1)和第8-11电阻 (R8-R11)组成，锂电池充电器（7)的两个输入端接220V市电，锂电池充电器（7)的正输出 端、负输出端分别接锂电池（8)的正输出端、负输出端，锂电池（8)的正输出端与电源开关 (S2)串联后接极性电容（E1)正极、第8电阻（R8)-端和低压指示发光二级管（D2)阳极的 公共端，锂电池（8)的负输出端和极性电容（E1)的负极均接地，极性电容（E1)的正极为电 压V+;第8电阻（R8)的另一端与第9电阻（R9)串联后接地，低压指示发光二级管（D2)的 阴极接第3三极管（QA3)的集电极，第3三极管（QA3)的发射极与第11电阻（R11)串联后 接地，第3三极管（QA3)的基极接集成电压基准芯片（T1)的阴极1脚，集成电压基准芯片 (T1)的参考端8脚接第8电阻（R8)和第9电阻（R9)的公共端，集成电压基准芯片（T1)的 阳极8脚接地。
2. 根据权利要求1所述的多路出口监测仪，其特征在于：在盒体（1)内的电路板上还设 有与若干路电压检测模块相配套的若干个复位电路，每个复位电路均由第2三极管（QA2)、 第6电阻（RA6)、第7电阻（RA7)和复位按钮（S1)组成，第2三极管（QA2)的集电极接可 控硅（KG1)的阳极，第2三极管（QA2)的发射极接地，第2三极管（QA2)的基极与第6电阻 (RA6)、复位按钮（S1)依次串联后接电压V+，第7电阻（RA7)连接在第2三极管（QA2)的基 极和地之间；若干个复位电路共用一个复位按钮（S1)。
3. 根据权利要求1所述的多路出口监测仪，其特征在于：处于前面板（2)的上方若干个 状态指示二级管（D1A)和下方若干个正极插孔（3)的位置分别一一对应。
【文档编号】G01R31/01GK203909193SQ201320735151
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2013年11月20日 优先权日:2013年11月20日
【发明者】戴斌, 陈武恝, 杨威, 胡平, 吴骅, 曾莹, 帅玲玲, 周东, 宗征宇, 胡岸武, 邹明, 邓哲林, 辛海平 申请人:国家电网公司, 国网江西省电力公司检修分公司