可切换故障电弧检测电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电力设备检测电路，更具体地说，它涉及一种可切换故障电弧检测电路。
【背景技术】
[0002]电力系统中经常出现故障，并且产生故障电弧，根据故障电弧电流波形特征，在故障电弧电流波形中存在高频噪声分量。经过大量的实验数据分析，发现高频噪声的噪声分量主要存在与过零点的平肩处。因此可以从AD采集的电流波形分离出高频部分和低频部分。当没有故障电弧发生时，高频部分电流值很小；而当有故障电弧时，高频部分电流值较大。该方法可以有效的检测故障电弧的发生。而通过硬件的AD采样电路对电路的故障电弧检测采样过程中，一般是通过电感线圈来感应电力系统母线的电流情况，从而将检测信号进行信号的放大。
[0003]目前，市场上的（申请号为CN201520303783.0的中国专利公开了一种漏电互感器二次线圈断路和短路的检测装置），它公开了对互感器线圈连接处容易出现断路情况下的。这种电路虽然可以检测和判断互感器线圈的断路情况，但是由于互感器作为检测元件，如果发生断路情况对电力系统的母线就无法检测了，因此需要对上述问题，提出一个改进的方案。
【实用新型内容】
[0004]针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于：提供一种可以检测感应线圈有无断路的情况，并可以在一个感应线圈断路时，自动将备用的感应线圈替换进来，完成对电力系统的检测的可切换故障电弧检测电路。
[0005]为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种可切换故障电弧检测电路，包括依次连接的主感应线圈、电流信号检测模块、运放模块和主控单元，所述电流信号检测模块上还通过一开关元件连接有副感应线圈，所述主控单元上还连接有驱动单元，其中，电流信号检测模块将检测到的断路信号通过运放模块放大输入给主控单元，所述主控单元输出控制信号至驱动单元并驱动开关元件将副感应线圈接入电流信号检测模块。
[0006]作为本实用新型的具体方案，优选的，所述开关元件为继电器的常开触点，所述驱动单元包括光耦元件，所述光耦元件的输入端耦接于主控单元，光耦元件的输出端连接于继电器线圈的供电回路。
[0007]作为本实用新型的具体方案，优选的，所述继电器的线圈上并联有串联的指示灯和限流电阻。
[0008]作为本实用新型的具体方案，优选的，所述继电器的线圈上还反并联有第三二极管。
[0009]作为本实用新型的具体方案，优选的，所述主控单元的输出端还连接有报警器。
[0010]作为本实用新型的具体方案，优选的，所述运放模块的两个信号输入端分别通过第一二极管和第二二极管反向接地。
[0011]与现有技术相比，本实用新型的有益效果为:通过在现有技术的检测基础上，进一步完善，增加一个副感应线圈和驱动单元，通过电流信号检测模块检测到主感应线圈出现断路的情况时，通过主控单元输出一个触发信号，使得驱动单元可以驱动开关元件动作，从而控制副感应线圈重新接入到电流信号检测模块上，完成检测任务，并不会由于主感应线圈故障而使得真个装置罢工，从而，使得检测过程可以使用更加长久。
【附图说明】
[0012]图I为本实用新型实施例的电路原理图。
[0013]图中1、电流信号检测模块;2、运放模块;3、主控单元;4、驱动单元;5、报警器;LI、主感应线圈；L2、副感应线圈；K1、继电器的线圈；K1-1、继电器的常开触点；U3、光耦元件；LED、指示灯;R9、限流电阻;D3、第三二极管;Dl、第一二极管;D2、第二二极管。
【具体实施方式】
[0014]参照图I对本实用新型实施例作进一步说明。
[0015]—种可切换故障电弧检测电路，包括依次连接的主感应线圈LI、电流信号检测模块I、运放模块2和主控单元3，所述电流信号检测模块I上还通过一开关元件连接有副感应线圈L2，所述主控单元3上还连接有驱动单元4，其中，电流信号检测模块I将检测到的断路信号通过运放模块2放大输入给主控单元3，所述主控单元3输出控制信号至驱动单元4并驱动开关元件将副感应线圈L2接入电流信号检测模块I。
[0016]电阻R4将电流信号转换为电压信号，起到转变为采样电压的作用，电容Cl用于滤波，二极管Dl和D2起到保护作用。电流信号经采样电阻R3、R4转为电压信号后，传输给运放模块2。
[0017]运放模块2包括放大器Ul,电阻R5，电阻R6，电阻R7和电容C2。由米样模块而来的电压信号，经过由放大器Ul，电阻R4和电阻R6组成的放大电路后，产生放大的电压信号，电压信号再经过由电阻R7和电容C2组成的滤波电路后传输到主控模块。放大器Ul的型号为TLC2274。
[0018]主控模块包括MCU元件U2J⑶元件U2的A/D端连接运放模块2，接收来自运放模块2的电压信号，当主控模块检测到来自运放模块2输出信号的特定范围值时，当检测到主感应线圈LI断线了，就输出高电平，MCU元件U2的型号是STM32F103。
[0019]开关元件为继电器的常开触点Kl-I，所述驱动单元包括光耦元件U3，所述光耦元件U3的输入端耦接于主控单元3，光耦元件U3的输出端连接于继电器线圈的供电回路。工作过程中，单片机元件U2的I/O口输出高电平，从而输的光耦元件U3触发继电器的线圈Kl得电，从而闭合继电器的常开触点Kl-I，从而可以在主感应线圈LI断线的时候，可以由副感应线圈L2来代替。
[0020]图I中，继电器的线圈Kl上并联有串联的指示灯LED和限流电阻R9。在继电器的线圈Kl得电的同时指示灯LED也点亮，使得使用者可以知道主感应线圈LI已经出现断路情况，工作在副感应线圈L2模式，所以可以及时检测和排除故障或是对主感应线圈LI进行更换。
[0021]同时，继电器的线圈Kl上还反并联有第三二极管D3。可以提供继电器线圈的续流通道，使得继电器寿命增强。主控单元3的输出端还连接有报警器5 ο报警器5为现有技术产品，可以直接连接在主控单元3上对电路进行报警。
[0022]运放模块2的两个信号输入端分别通过第一二极管Dl和第二二极管D2反向接地。通过第一二极管Dl和第二二极管D2可以起到稳定运放模块2的两个信号输入端的电压，起到钳位的作用，防止信号电压过高，使得电路的信号传输更加稳定、可靠。
[0023]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种可切换故障电弧检测电路，包括依次连接的主感应线圈、电流信号检测模块、运放模块和主控单元，其特征在于:所述电流信号检测模块上还通过一开关元件连接有副感应线圈，所述主控单元上还连接有驱动单元，其中，电流信号检测模块将检测到的断路信号通过运放模块放大输入给主控单元，所述主控单元输出控制信号至驱动单元并驱动开关元件将副感应线圈接入电流信号检测模块。2.根据权利要求I所述的可切换故障电弧检测电路，其特征在于:所述开关元件为继电器的常开触点，所述驱动单元包括光耦元件，所述光耦元件的输入端耦接于主控单元，光耦元件的输出端连接于继电器线圈的供电回路。3.根据权利要求2所述的可切换故障电弧检测电路，其特征在于:所述继电器的线圈上并联有串联的指不灯和限流电阻。4.根据权利要求3所述的可切换故障电弧检测电路，其特征在于:所述继电器的线圈上还反并联有第三二极管。5.根据权利要求I所述的可切换故障电弧检测电路，其特征在于:所述主控单元的输出端还连接有报警器。6.根据权利要求I所述的可切换故障电弧检测电路，其特征在于:所述运放模块的两个信号输入端分别通过第一二极管和第二二极管反向接地。
【专利摘要】本实用新型公开了一种可切换故障电弧检测电路，旨在提供一种可以检测感应线圈有无断路的情况，并可以在一个感应线圈断路时，自动将备用的感应线圈替换进来，完成对电力系统的检测的可切换故障电弧检测电路，解决了感应线圈断路时无法检测线缆的问题，其技术方案要点是包括依次连接的主感应线圈、电流信号检测模块、运放模块和主控单元，电流信号检测模块上还通过一开关元件连接有副感应线圈，所述主控单元上还连接有驱动单元，其中，电流信号检测模块将检测到的断路信号通过运放模块放大输入给主控单元，所述主控单元输出控制信号至驱动单元并驱动开关元件将副感应线圈接入电流信号检测模块，达到了长时间检测的效果，本实用新型适用于电力设备检测电路。
【IPC分类】G01R31/02
【公开号】CN205157692
【申请号】CN201520935639
【发明人】王仕凯, 张磊
【申请人】北京北秦安全技术有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年11月21日