400v配网非接触式漏电检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型一种400V配网非接触式漏电检测装置，用于线路漏电检测。
【背景技术】
[0002]当线路中由于绝缘外皮裂化或者损坏，会导致绝缘电阻下降，使得带电线路对地或者周围物体进行放电，特别是在下雨雷电天气，使得空气湿度大，导致放电现象尤为严重。泄漏电流产生时，其泄漏电流频率会出现异于50Hz工频交流，并会线路附近产生异于50Hz的高频磁场，其频率在几千赫兹到一百千赫兹之间。因此可以通过检测到是否有异于50Hz的交流电流产生，来判断是否出现泄漏电流。但是正常线路中也会存在异于50Hz的谐波电流和微弱电容电流，因此判断泄漏电流出现的两个条件:
[0003]I):异于50Hz的交流电流出现；2)异于50Hz的交流电流幅值要高于某个阈值Eop ；
[0004]对于目前磁场检测技术的快速发展，利用空间磁场对事物进行检测也日益受到各方面的喜爱。目前对于400V居民用电的漏电检测，还没有一个简单方便且宜携带的设备。大部分情况都是通过运行人员通过普通验电笔和运行经验逐步查找，或者通过接触式设备来检测:
[0005]1)、用普通验电笔和运行人员经验进行排查式检测，这种需要运行人员有比较丰富的经验才能查找出那条线路出现漏电；
[0006]2)、采用电压、电流互感器来采集线路电压和电流，通过直接对电压和电流进行分析来判断信号采集处是否有电流出现，适用于明线，而不适用于家庭中的埋线，而且操作过程也很复杂。
[0007]3)、家庭用的漏电空气开关上的漏电检测，能够检测出接触开关的线路上是否出现漏电流，而且这种漏电流必须要达到威胁安全的情况下，漏电开关才会跳闸。因此即使漏电不是很恶劣的情况下，漏电开关是不起作用。而且漏电开关安装位置固定，如果接入漏电开关的线路还有分支，那漏电开关也不能判断出是哪一个分支出现漏电。
【发明内容】
[0008]为解决上述技术问题，本实用新型提供一种400V配网非接触式漏电检测装置，采用磁场传感器，可以是现实非接触式验电、移动性好、便于携带，而且很适合房屋中的埋线测量。
[0009]本实用新型采取的技术方案为:
[0010]400V配网非接触式漏电检测装置，包括磁场信号检测模块，磁场信号检测模块连接信号放大模块，信号放大模块连接带通滤波模块，带通滤波模块连接处理器模块，处理器模块连接指示灯。所述磁场信号检测模块包括磁场传感器U1，磁场传感器Ul连接脉冲推挽电路，脉冲推挽电路的脉冲输入端Pulse连接处理器模块。所述信号放大模块包括仪表放大器U2、直流滤除电容Cl，磁场传感器Ul将感应到交变磁场的电流信号通过直流滤除电容Cl接入仪表放大器U2，仪表放大器U2再对信号进行放大输出。所述处理器模块包括Atmegal6单片机微处理器，Atmegal6单片机微处理器连接指示灯。
[0011]所述仪表放大器U2的输出端连接调节电阻R4。
[0012]所述带通滤波模块包括第一放大器U3、第二放大器U4，第一放大器U3连接第二放大器U4，第二放大器U4的输出端连接Atmegal6单片机微处理器的AD米样输入端。所述Atmegal6单片机微处理器连接有由按键B1、电阻R12组成的按键电路，所述按键电路用于磁场信号检测模块的复位重启。
[0013]所述Atmegaie单片机微处理器连接有由电阻R13、三极管Q1、电阻R14、红色发光二极管Dl组成的红色指示灯电路。
[0014]所述磁场传感器Ul为HMC1021磁场传感器。
[0015]所述仪表放大器U2为AD620仪表放大器。
[0016]所述第一放大器U3、第二放大器U4均为0P37GP放大器。
[0017]本实用新型400V配网非接触式漏电检测装置，采用单轴磁场传感器HMC1021。采用单轴磁场传感器对线路发出磁场进行检测。然后通过对检测到的信号进行滤波、放大处理，AD采样，然后单片机通过检测磁场的频率f和幅值e，当f>50Hz、e>阀值Εορ，既可以判断线路出现漏电现象。并且可以通过线路分布，找出是那一条分支线路出现漏电。
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型装置外部结构示意图。
[0019]图2为本实用新型装置的内部模块连接示意图。
[0020]图3为本实用新型装置的磁场信号处理电路图。
[0021]图4为本实用新型装置的电磁场检测数字处理电路图。
【具体实施方式】
[0022]400V配网非接触式漏电检测装置，包括磁场信号检测模块，磁场信号检测模块连接信号放大模块，信号放大模块连接带通滤波模块，带通滤波模块连接处理器模块，处理器丰旲块连接指不灯。
[0023]所述磁场信号检测模块包括磁场传感器Ul ;所述处理器模块包括Atmegaie单片机微处理器。
[0024]图1为本实用新型装置的外部示意图，其中结构包括磁场信号检测模块的检测头1，用于检测线路周边的磁场信号；LED红色指示灯2，用于装置判断出线路存在漏电后，常亮进行提示。信号放大模块、带通滤波模块、处理器模块封装在壳体内部，LED红色指示灯2安装在壳体上。
[0025]图2为内部模块连接示意图。磁场信号检测模块采集到磁场信号后，通过信号放大模块、带通滤波模块处理成Atmegal6单片机能够识别的0~+5V信号；然后Atmegal6单片机通过AD模数变换将模拟磁场信号转换成数字信号，然后检测磁场信号的频率和幅值，来判断线路是否漏电，然后通过LED红色指示灯2来进行判断。
[0026]图3为磁场信号处理电路图。该电路主要是对磁场信号进行采集和信号处理。该处理电路主要可以分三个部分:磁场信号检测部分、信号放大部分、带通滤波部分。
[0027]磁场信号检测部分，由HMC1021磁场传感器Ul、NPN三极管Ql、PNP三极管Q2、电阻R1~R2、电容C1~C5组成。NPN三极管Q1、PNP三极管Q2、电阻R1~R2、电容C1~C5组成一个脉冲推勉电路，当Pulse脉冲输入端有一个脉冲信号时，Ul的5号引脚将会有一个尖脉冲电流输入，重置HMC1021磁场传感器Ul，使得测量更加准确。其中Pulse脉冲输入端连接到图3的单片机U9的ΡΒ0，则单片机就可以在每次测量前通过PBO引脚重置磁场传感器Ul0
[0028]信号放大部分，其由AD620仪表放大器U2、电容Cl、电阻R4组成。Ul将感应到交变磁场的电流信号通过直流滤除电容Cl接入AD620仪表放大器U2的3号引脚，U2再对信号进行放大，从U2的6号引脚输出，R4为放大倍数调节电阻。
[0029]带通滤波部分，其由0P37GP放大器U3~U4、电阻R5~R10、电容C3~C7组成。该带通滤波电路的频率范围为lkHz~200kHz，用来获取电晕放电的放电电流信号。其信号处理完后的输出端M-OUT连接到图3中单片机U9的PAO号AD采样输入引脚。
[0030]图4为电磁场检测数字处理电路。该电路主要由Atmegaie单片机微处理器及其外围指示灯电路组成。主要功能就是Atmegal6单片机微处理器U9通过PBO、PAl端口来控制电场信号检测以及进行信号AD采集，通过PAO采集磁场信号，然后对信号的频率和幅值进行判断，看线路是否存在漏电，并通过红色LED指示灯，提示操作人员。该电路由Atmegal6单片机微处理器U9，，三极管Q3，电阻R18~R20，发光二极管D1，按键BI组成。按键BI和电阻R12组成的按键电路主要功能是用于“电磁场检测”模块复位重启，其电路连接到Atmegaie单片机微处理器U9的9号引脚。三极管Q1、发光二极管D1、电阻R13、R14组成红色指示灯电路。
【主权项】
1.400V配网非接触式漏电检测装置，包括磁场信号检测模块，其特征在于，磁场信号检测模块连接信号放大模块，信号放大模块连接带通滤波模块，带通滤波模块连接处理器模块，处理器模块连接指示灯；所述磁场信号检测模块包括磁场传感器U1，磁场传感器Ul连接脉冲推挽电路，脉冲推挽电路的脉冲输入端连接处理器模块；所述信号放大模块包括仪表放大器U2、直流滤除电容Cl，磁场传感器Ul将感应到交变磁场的电流信号通过直流滤除电容Cl接入仪表放大器U2，仪表放大器U2再对信号进行放大输出；所述处理器模块包括Atmegal6单片机微处理器，Atmegal6单片机微处理器连接指示灯。
2.根据权利要求1所述400V配网非接触式漏电检测装置，其特征在于，所述仪表放大器U2的输出端连接调节电阻R4。
3.根据权利要求1所述400V配网非接触式漏电检测装置，其特征在于，所述带通滤波模块包括第一放大器U3、第二放大器U4，第一放大器U3连接第二放大器U4，第二放大器U4的输出端连接Atmegal6单片机微处理器的AD采样输入端。
4.根据权利要求1所述400V配网非接触式漏电检测装置，其特征在于，所述Atmegaie单片机微处理器连接有由按键B1、电阻R12组成的按键电路，所述按键电路用于磁场信号检测模块的复位重启。
5.根据权利要求1所述400V配网非接触式漏电检测装置，其特征在于，所述Atmegaie单片机微处理器连接有由电阻R13、三极管Q1、电阻R14、红色发光二极管Dl组成的红色指示灯电路。
6.根据权利要求1所述400V配网非接触式漏电检测装置，其特征在于，所述磁场传感器Ul为HMC1021磁场传感器。
7.根据权利要求1所述400V配网非接触式漏电检测装置，其特征在于，所述仪表放大器U2为AD620仪表放大器。
8.根据权利要求3所述400V配网非接触式漏电检测装置，其特征在于，所述第一放大器U3、第二放大器U4均为OP37GP放大器。
【专利摘要】400V配网非接触式漏电检测装置，包括磁场信号检测模块，磁场信号检测模块连接信号放大模块，信号放大模块连接带通滤波模块，带通滤波模块连接处理器模块，处理器模块连接指示灯。所述磁场信号检测模块包括磁场传感器U1，磁场传感器U1连接脉冲推挽电路，脉冲推挽电路的脉冲输入端Pulse连接处理器模块。所述信号放大模块包括仪表放大器U2、直流滤除电容C1，磁场传感器U1将感应到交变磁场的电流信号通过直流滤除电容C1接入仪表放大器U2，仪表放大器U2再对信号进行放大输出。本实用新型400V配网非接触式漏电检测装置，采用磁场传感器，可以是现实非接触式验电、移动性好、便于携带，而且很适合房屋中的埋线测量。
【IPC分类】G01R31-08, G01R31-02
【公开号】CN204462297
【申请号】CN201520036200
【发明人】佘瑾, 常俊晓, 黎安铭, 肖隆恩, 徐浩
【申请人】三峡大学
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年1月20日