极性显示单元的发光二极管LEDO、LED1，LED2、LED3, LED4、LED5,其 中LEDO、LED2和LED4分别代表该组极性测试结果为同极性，LED1、LED3和LED5则代表反 极性；壳体的上的POWER孔连接电源单元。
[0031] 其中，极性鉴选的原理是：利用二极管单向导通的特性，保证CT电流在不同极性 下，对不同的电容进行充电。当被充电的电容电压达到一定程度时，就会超过设置的基准 值，对应正反极性的两个比较器就会输出+5V高电平。
[0032] 如图2所示，在选用极性鉴选二极管时，考虑了最大电流、最大反向压降以及响应 速度。考虑到利用干电池感应出的二次电流都在mA级别，反向电压不会超过储能电容的限 值，响应速度的要求也不会特别高。因此选用最常用的1η4007整流二极管，其电流允许值 在1A，反向电压最大值1000V，响应速度最慢的也在10uS，完全适应本设计的需要。在本实 施例中的电容Cl和电容C2均调整为300pf，可以解决搭拉实验产生的电流过小，致使不能 将充电电容两端充至预定电压，因而无法点亮二极管的问题。
[0033] 如图3a)和图3b)所示，运算放大器选用0P-07和LM258运算放大器。0P-07接成 电压跟随器形式，用来对产生的电压基准进行除噪滤波处理；LM258接成比较器形式。
[0034] 如图4a)和图4b)所示，本实施例中极性显示单元选用由三极管和发光二极管组 成的极性指示模块，该极性指示模块的原理是：当极性鉴别为正或反时，相应的比较器输出 高电平，通过一个典型的发光二极管驱动电路将LED点亮。所述的驱动电路的核心是NPN 型三极管。选择NPN型三极管时，需要考虑的是其功耗和频率，NPN型三极管选择8050型 三极管，功耗仅有625mW，频率达到150kHZ，完全适应电源条件。
[0035] 如图5所示，电源单元为电流极性鉴选单元、抗干扰及比较单元和极性显示单元 分别提供电源。电流方向鉴选电路中，所有的比较器原件均需要+5V和-5V两路电源，因此 电源模块必须能可靠输出这两种电平。选用线性调压芯片时，小组成员考虑了精度、功率以 及工作温度：本设计中，希望电压的线性调整率在0.5%以下、带负载能力不低于3W。施工 现场环境复杂，因此希望装置可以在〇°C - 70°C的环境中正常工作。
[0036] 选用LM1117-5作为线性调压芯片，可得到+5V的电压。其参数如表1所示：
[0037] 表 1LM1117-5 参数
[0038]
【主权项】
1. 一种电流互感器极性测试装置，其特征在于，包括壳体，壳体内设有电流互感器极性 测试电路，所述电流互感器极性测试电路由电源单元，以及若干组的极性测试单元构成，所 述极性测试单元由电流极性鉴选单元、抗干扰及比较单元和极性显示单元串接组成；电流 互感器的输出信号输入至电流极性鉴选单元进行极性判断，判断后的极性信号经过抗干扰 及比较单元进行除噪和放大，最后在极性显示单元中显示出极性判断结果，电源单元为电 流极性鉴选单元、抗干扰及比较单元和极性显示单元分别提供电源。
2. 如权利要求1所述的一种电流互感器极性测试装置，其特征在于，所述电源单元，包 括第一稳压模块和第二稳压模块，所述第一稳压模块和第二稳压模块的输入端均接入直流 电压信号Ui ;所述第一稳压模块的输出端连接一电压极性转换单元。
3. 如权利要求2所述的一种电流互感器极性测试装置，其特征在于，所述第一稳压模 块的输入端和输出端均连接有若干滤波电容；所述第二稳压模块的输入端和输出端均连接 有若干滤波电容。
4. 如权利要求2所述的一种电流互感器极性测试装置，其特征在于，所述电源单元还 外接有三路端子，所述三路端子与开关电源相连。
5. 如权利要求1所述的一种电流互感器极性测试装置，其特征在于，所述电流极性鉴 选单元，由二极管D1、二极管D2、电容C1、电容C2、稳压管D zl、稳压管Dz2、电阻R1、电阻R2、 电阻R3和电阻R4组成，所述二极管D1的阴极与电流互感器的二次抽头相连，二极管D1的 阳极与电容C1的负极相连，电容C1的正极接地；所述二极管D2的阳极与电流互感器的二 次抽头相连，二极管D2的阴极与电容C2的正极相连，电容C2的负极接地；所述稳压管D Z1 的阴极接地，稳压管DZ1的阳极串接电阻R1后并联至电容Cl的两端；所述稳压管D z2的阳 极接地，稳压管Dz2的阴极串接电阻R2后并联至电容C2的两端；所述电容C1的两端还并 联有电阻R3 ;所述电容C2的两端还并联有电阻R4 ;所述电流极性鉴选单元的输出端为二 极管D1的阳极和二极管D2的阴极。
6. 如权利要求1所述的一种电流互感器极性测试装置，其特征在于，所述抗干扰及比 较单元，包括第一比较器和第二比较器，所述第一比较器的正极性输入端连接至二极管D2 的阴极，第一比较器的负极性输入端连接一除噪滤波放大电路；所述第二比较器的负极性 输入端连接至二极管D1的阳极，第二比较器的正极性输入端也连接一除噪滤波放大电路。
7. 如权利要求6所述的一种电流互感器极性测试装置，其特征在于，所述除噪滤波放 大电路，包括放大器A0,其正极性输入端与电阻R5相连，电阻R5的另一端与电源相连；所 述电阻R5与放大器A0正极性输入端相连接点还与电阻R6和电容C5分别相连，电阻R6和 电容C5的另一端均接地；所述放大器A0的负极性输入端与其输出端相连。
8. 如权利要求1所述的一种电流互感器极性测试装置，其特征在于，所述极性显示单 元为LED显示模块或由三极管和发光二极管组成的极性指示模块。
【专利摘要】本实用新型公开了一种电流互感器极性测试装置，包括壳体，壳体内设有电流互感器极性测试电路，所述电流互感器极性测试电路由电源单元，以及若干组的极性测试单元构成，所述极性测试单元由电流极性鉴选单元、抗干扰及比较单元和极性显示单元串接组成电流互感器的输出信号输入至电流极性鉴选单元进行极性判断，判断后的极性信号经过抗干扰及比较单元进行除噪和放大，最后在极性显示单元中显示出极性判断结果，电源单元为电流极性鉴选单元、抗干扰及比较单元和极性显示单元分别提供电源。
【IPC分类】G01R31-06
【公开号】CN204347186
【申请号】CN201520032242
【发明人】王思尧, 高鹏, 闫立秋, 宋强, 钟磊, 杨先蒲, 曹扬, 白茂波, 杨庭乐, 李涛
【申请人】国家电网公司, 国网山东省电力公司济宁供电公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年1月16日