专利名称：高压线路接地故障自动检测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种高压线路接地故障自动检测仪，特别适用于6-10KV输电系统。
背景技术：
在输电系统中，高压线路接地是多发性故障之一。由于变电站出线较多，所以确定故障线路比较困难，常用的办法是采用逐路试拉停电的办法来确定故障路，逐段断电的方法判断故障点，这种办法不但麻烦，而且对供电和对设备都不利。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、判断故障准确、迅速的高压线路接地故障自动检测仪。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案本实用新型包括有选频电路、放大电路、检波电路、比较电路、驱动电路、发射电路、接收电路，选频电路谐振于接地故障相的高次谐波上，选频电路的输出经放大电路接检波电路的输入端，检波电路的输出经比较电路接驱动电路的输入端，驱动电路的输出控制发射电路的电源。
本实用新型还可以包括有接在选频电路与放大电路之间的陷波电路。本实用新型还可以包括有接在检波电路与比较电路之间的抗干扰电路。
本实用新型的工作原理如下当使用本实用新型进行检测输电线路接地故障及接地点时，应将本检测仪安装在输电线路的分支岔口处及耐张电杆处，而将本检测仪的接收机(即接收电路)安装在变电站内。当电网出现单相接地故障时，故障相及故障点的接地电流的高次谐波较非故障相及故障点的高次谐波大得多。因此利用这一特征，由选频电路将接收到的高次谐波信号送至放大电路进行放大，然后经检波电路及比较电路处理后，再经驱动电路去控制发射电路工作，接收电路接收到该信号后，经处理后显示出故障相及故障点。
本实用新型的有益效果是结构简单，判断故障准确、迅速，安装使用方便，特别适用于6-10KV的中小型变电站使用。
图1为本实用新型的原理方框图。
图2为本实用新型的电路原理图(除发射电路及接收电路外)。
图3为本实用新型的发射电路原理图。
图4为本实用新型的接收电路原理图。
具体实施方式
由图1-3所示的实施例可知，它是由选频电路、陷波电路、放大电路、检波电路、抗干扰电路、比较电路、驱动电路、发射电路、接收电路组成。选频电路谐振于接地故障相的高次谐波上，选频电路的输出依次经陷波电路、放大电路接检波电路的输入端，检波电路的输出依次经抗干扰电路、比较电路接驱动电路的输入端，驱动电路的输出控制发射电路的电源。
本实施例的选频电路由天线线圈L1、电容C1、C2组成，L1、C1为并联谐振电路，该并联谐振电路的一端接耦合电容C2，其另一端接地。
在本实施例中，在选频电路与放大电路之间接有陷波电路，该陷波电路为由电容C3-C5、电阻R1-R3组成的双T陷波器(见图2)，双T陷波器的输入端接在C2与地之间，双T陷波器的输出端接在C6与地之间。
放大电路由晶体管BG1-BG3电阻R4-R13电容C6-C10组成，BG1的基极经C6接陷波电路的输出端，BG1的集电极接BG2的基极，BG2的集电极接BG3的基极，R11-R13串接在BG3的发射极电路中用作灵敏度调整。R9、R10串接在BG2的发射极电路中，R9与R10的节点经R7接BG1的基极。
检波电路由滑位开关K1、二极管D1、电容C11、电阻R14组成，BG3的发射极输出经K1接D1的正极，C11与R14串联后接在D1的负极与地之间。
比较电路由电压比较器IC1、电阻R18-R21、电位器W1，二极管D2、稳压二极管D3组成，IC1的输入端3脚通过R18接C11与R14的节点处，R19、W1、R20依次串联后接在+12V与-12V之间，W1与R20的节点接地，IC1的输入端2脚接W1的动臂，D2、D3、R21依次串联后接在IC1的输出端6脚与-12V之间。
在本实施例中，在检波电路与比较电路之间还接有抗干扰电路，该抗干扰电路由晶体管BG4、电阻R15-R17、电容C12、继电器J1的常闭触点J1-1组成，C12、R15、R16依次串联后接在+12V与-12V之间，J1-1与C12并联，BG4的基极接在R15与R16的节点处，BG4的发射极接地，B14的集电极接IC1的输入端3脚，R17接在BG4的基极与地之间。
驱动电路由晶体管BG5、BG6、电阻R22-R26、电容C13、C14、继电器J1、J2、二极管D4-D6、发光二极管LED组成，BG5的基极依次经R24、D4接D3与R21的节点处，BG5的集电极接BG6的基极，BG5、BG6的发射极接-12V，J1、LED串接在BG6的集电极电路中，R26、J1的常闭触点J1-2、继电器J2串联后接在+12V与地之间；R22-R24、D5、D6、C13、BG5、BG6构成自动延时恢复电路，R22、R23、C13、D5依次串联后接在+12V与-12V之间，R24的一端接BG5的基极，R24的另一端接C13与D5的节点处，D6的正极接R22与R23的节点处，D6的负极接BG6的集电极。
发射电路由发射天线、集成块IC2、电感L2、L3、电容C15-C20、晶体管BG7、电阻R27、R28、开关SW1-SW12、继电器J2的常开触点J2-1组成，SW1-SW12分别接在IC2的1脚至12脚与地之间组成编码发送器，IC2的输出端17脚经C19接BG7的基极，BG7及其外围元器件L2、L3、C15-C18、R27组成振荡及调制极，R27为偏流电阻，发射天线接在BG7的集电极，电源的正极经J2-1接IC2的18脚，IC2的13脚依次经R28、J2-1接电源正级，C20接在IC2的13脚与地之间。
接收电路由接收天线、集成块IC3、晶体管BG8、电阻R29-R31、电容C20、C21、滤波器BPF、发光二极管LED1-LED12组成，接收天线依次经C20、BPF接BG8的基极，R29接在BG8的基极与集电极之间，BG8的集电极接IC3的输入端16脚，IC3的输出端1-12脚与地之间分别接有LED1-LED12。
本施实例的工作过程如下当输电线路处于正常工作状态时，IC2的输出端为低电平，BG5截止，BG6饱和导通，继电器J1工作，发光二极管LED亮。当某一路发生接地故障时，由L1、C1组成的选频电路将故障相的高次谐波信号接收下来，此信号经由双T陷波器将50Hz工频衰减后送至由BG1-BG3组成的放大器进行放大，放大后的信号由D1检波，检波后的信号送至电压比较器IC1的输入端，IC1的输出端为高电平，此时BG5导通，BG6截止，继电器J1释放(即不工作)，发光二极管LED熄灭，J1的常闭触点J1-2接通，继电器J2工作，其常开触点J2-1接通发射电路的电源，发射电路发射编码信号，位于变电站内的接收电路接收到此信号后，经处理后即显示出故障相及故障点(由LED1-LED12显示)。
发射电路所用的IC2(型号为ZH8901)是编译码为一体的集成块，当工作在发射方式时，对12个输入端的数据进行连续的编码发送，每个输入端均有逻辑“0”和“1”两种状态，每台检测仪的发射电路所对应的SW1-SW12的接点状态不同，依次对应12路线路，接收电路组成一台接收机，可接收12台检测仪的信号。若线路检测点超过12个，则需在接收电路中增加IC3的个数。
由BG4所组成的抗干扰电路的工作过程当输送线路开始送电时，刀闸开关所产生的高次谐波可能使本检测仪产生误动作。当送电的瞬间，继电器J1的常闭触点J1-1处于闭合状态，12V电源经J1-1、R15、R16，使BG4获得足够的基极电流，BG4导通，使IC3的输入端3脚为低电平，继电器J1不会误动作。随即J1-1断开，C12的充电电流继续维持BG4导通很短的时间，使电路进入正常工作状态。
自动延时恢复电路的工作进程当有接地相发生时，BG5导通，BG6截止，电源12V依次经R22、R23、C13、R24、BG5的be结给C13充电，此充电电流维持30-60秒，使继电器J1维持释放状态，以便于观察、记录。当C13充电电流减少到不足维持BG5导通时，BG6重新导通，以等待下次故障来临，C13依次经R23、D6、BG6的ce结、D5放电。
权利要求1.一种高压线路接地故障自动检测仪，其特征在于它包括有选频电路、放大电路、检波电路、比较电路、驱动电路、发射电路、接收电路，选频电路谐振于接地故障相的高次谐波上，选频电路的输出经放大电路接检波电路的输入端，检波电路的输出经比较电路接驱动电路的输入端，驱动电路的输出控制发射电路的电源。
2.根据权利要求1所述的高压线路接地故障自动检测仪，其特征在于选频电路由天线线圈L1、电容C1、C2组成，L1、C1为并联谐振电路，该并联谐振电路的一端接耦合电容C2，其另一端接地。
3.根据权利要求2所述的高压线路接地故障自动检测仪，其特征在于放大电路由晶体管BG1-BG3、电阻R4-R13、电容C6-C10组成，BG1的基极经C6接C2的一端，BG1的集电极接BG2的基极，BG2的集电极接BG3的基极，R11-R13串接在BG3的发射极电路中，R9、R10串接在BG2的发射极电路中，R9与R10的节点经R7接BG1的基极。
4.根据权利要求3所述的高压线路接地故障自动检测仪，其特征在于检波电路由滑位开关K1、二极管D1、电容C11、电阻R14组成，BG3的发射极输出经K1接D1的正极，C11与R14串联后接在D1的负极与地之间。
5.根据权利要求4所述的高压线路接地故障自动检测仪，其特征在于比较电路由电压比较器IC1、电阻R18-R21、电位器W1，二极管D2、稳压二极管D3组成，I01的输入端3脚通过R18接C11与R14的节点处，R19、W1、R20依次串联后接在+12V与-12V之间，W1与R20的节点接地，IC1的输入端2脚接W1的动臂，D2、D3、R21依次串联后接在IC1的输出端6脚与-12V之间。
6.根据权利要求5所述的高压线路接地故障自动检测仪，其特征在于驱动电路由晶体管BG5、BG6、电阻R22-R26、电容C13、C14、继电器J1、J2、二极管D4-D6、发光二极管LED组成，BG5的基极依次经R24、D4接D3与R21的节点处，BG5的集电极接BG6的基极，BG5、BG6的发射极接-12V，J1、LED串接在BG6的集电极电路中，R26、J1的常闭触点J1-2、继电器J2串联后接在+12V与地之间；R22-R24、D5、D6、C13、BG5、BG6构成自动延时恢复电路，R22、R23、C13、D5依次串联后接在+12V与-12V之间，R24的一端接BG5的基极，R24的另一端接C13与D5的节点处，D6的正极接R22与R23的节点处，D6的负极接BG6的集电极。
7.根据权利要求6所述的高压线路接地故障自动检测仪，其特征在于发射电路由发射天线、集成块IC2、电感L2、L3、电容C15-C20、晶体管BG7、电阻R27、R28、开关SW1-SW12、继电器J2的常开触点J2-1组成，SW1-SW12分别接在IC2的1脚至12脚与地之间组成编码发送器，IC2的输出端17脚经C19接BG7的基极，BG7及其外围元器件L2、L3、C15-C18、R27组成振荡及调制极，R27为偏流电阻，发射天线接在BG7的集电极，电源的正极经J2-1接IC2的18脚，IC2的13脚依次经R28、J2-1接电源正级，C20接在IC2的13脚与地之间。
8.根据权利要求7所述的高压线路接地故障自动检测仪，其特征在于接收电路由接收天线、集成块IC3、晶体管BG8、电阻R29-R31、电容C20、C21、滤波器BPF、发光二极管LED1-LED12组成，接收天线依次经C20、BPF接BG8的基极，R29接在BG8的基极与集电极之间，BG8的集电极接IC3的输入端16脚，IC3的输出端1-12脚与地之间分别接有LED1-LED12。
9.根据权利要求8所述的高压线路接地故障自动检测仪，其特征在于它还包有接在选频电路与放大电路之间的陷波电路，该陷波电路为由电容C3-C5、电阻R1-R3组成的双T陷波器。
10.根据权利要求9所述的高压线路接地故障自动检测仪，其特征在于它还包括有接在检波电路与比较电路之间的抗干扰电路，该抗干扰电路由晶体管BG4、电阻R15-R17、电容C12、继电器J1的常闭触点J1-1组成，C12、R15、R16依次串联后接在+12V与-12V之间，J1-1与C12并联，BG4的基极接在R15与R16的节点处，BG4的发射极接地，BG4的集电极接IC1的输入端3脚，R17接在BG4的基极与地之间。
专利摘要本实用新型涉及一种高压线路接地故障自动检测仪。它包括有选频电路、放大电路、检波电路、比较电路、驱动电路、发射电路、接收电路。选频电路谐振于接地故障相的高次谐波上，选频电路的输出经放大电路接检波电路的输入端，检波电路的输出经比较电路接驱动电路的输入端，驱动电路的输出控制发射电路的电源。本实用新型的有益效果是结构简单，判断故障准确、迅速，安装使用方便，特别适用于6－10KV的中小型变电站使用。
文档编号G01R31/08GK2624216SQ0323940
公开日2004年7月7日 申请日期2003年3月4日 优先权日2003年3月4日
发明者冯占国, 王振圈, 韩宏昌 申请人:冯占国, 王振圈, 韩宏昌