专利名称：杆塔接地检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电力检测技术领域，具体为一种杆塔接地检测装置。
背景技术：
在电力系统中，架空输配电线路是供电公司的主要供电方式。由于架空配电线路 传输距离远、支线多，并且暴露在大气环境中，会直接受到气象条件的影响，在经过瓷瓶、避 雷器等设备后经常会发生接地故障，进而造成停电，给人们的生活带来不便，干扰企业的正常生产经营。
目前，各供电公司在配电线路发生接地故障后，通常运用接地选线装置或故障指 示器等设备查找接地点，但上述方法存在的缺点如下1、现有技术中的接地选线装置只能 指示出变电站的哪条出线发生接地故障，具体的分支等就不能确定；2、故障指示器虽能确 定具体分支，但是具体的接地点就无法判断出来。
因此，有必要发明一种简单实用、成本低廉，能够准确判断出故障接地点的检测装置。发明内容
本发明为了解决当架空配电线路发生接地故障后，现有的检测装置无法准确判断 出故障接地点的问题，提供了一种杆塔接地检测装置。
本发明是采用如下技术方案实现的一种杆塔接地检测装置，包括壳体和置于所述壳体内的电路，所述电路包括缠绕在环 形铁芯上的线圈L，所述线圈L的两端并联第二晶体二极管D2，所述第二晶体二极管D2的 阳极接地，第二晶体二极管D2的阴极与第一晶体二极管Dl的阳极连接，所述第一晶体二极 管Dl的阴极依次通过第一电阻R1、第二电阻R2接地，第一晶体二极管Dl的阴极通过第一 电容Cl接地。
所述第一电阻Rl和第二电阻R2的中间节点与NPN型晶体三极管Tl的基极连接， 所述NPN型晶体三极管Tl的发射极接地，NPN型晶体三极管Tl的集电极通过第三电阻R3 与电源VCC连接，NPN型晶体三极管Tl的集电极与PNP型晶体三极管T2的基极连接，所述 PNP型晶体三极管T2的发射极与电源VCC连接，PNP型晶体三极管T2的集电极通过第五电 阻R5接地。
所述PNP型晶体三极管T2的集电极与⑶4013芯片Ul的第6管脚连接，所述 ⑶4013芯片Ul的第3管脚和第5管脚接地，⑶4013芯片Ul的第I管脚通过第六电阻R6 与发光二极管D3的阳极连接，所述发光二极管D3的阴极接地，⑶4013芯片Ul的第2管脚 与⑶4541芯片U2的第6管脚连接，所述⑶4541芯片U2的第8管脚与⑶4013芯片Ul的第4管脚连接。
工作时，线圈L缠绕在环形铁芯上，环形铁芯正好套在电线杆上。当架空线路发生 接地故障并通过电线杆对地放电时，线圈L中感应出电流，经第一、二晶体二极管Dl、D2整流后，经第一、二电阻Rl、R2分压。当线圈L中的电流大小满足NPN型晶体三极管Tl的导 通条件后，NPN型晶体三极管Tl和PNP型晶体三极管T2同时导通，向⑶4013芯片Ul的第 6管脚输出高电平，触发⑶4013芯片Ul (D触发器)，⑶4013芯片Ul的第I管脚输出高电 平，驱动发光二极管D3点亮，指示本电线杆上的架空线路发生接地故障KD4013芯片Ul的 第2管脚输出低电平，驱动CD4541芯片U2(可编程定时集成电路)打开计时功能，当CD4541 芯片U2达到设定时间后，⑶4541芯片U2的第8管脚输出高电平到⑶4013芯片Ul的第4 管脚，驱动⑶4013芯片Ul复位，发光二极管D3停止发光。
基于上述过程，在发光二极管D3被点亮期间，检修人员可以准确的判断出是具体 哪一根电线杆上的架空电路发生了接地故障，并及时进行检修作业，大大提高了工作效率。
本发明设计合理、简单实用、成本低廉，解决了当架空配电线路发生接地故障后， 现有的检测装置无法准确判断出故障接地点的问题。
图1是本发明一实施例的电路结构示意图。
图中，L-线圈，Tl-NPN型晶体三极管，T2-PNP型晶体三极管，U1-CD4013芯片， U2-CD4541 芯片。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。
如图1所示，一种杆塔接地检测装置，包括壳体和置于所述壳体内的电路，所述电 路包括缠绕在环形铁芯上的线圈L，所述线圈L的两端并联第二晶体二极管D2，所述第二晶 体二极管D2的阳极接地，第二晶体二极管D2的阴极与第一晶体二极管Dl的阳极连接，所 述第一晶体二极管Dl的阴极依次通过第一电阻R1、第二电阻R2接地，第一晶体二极管Dl 的阴极通过第一电容Cl接地。
所述第一电阻Rl和第二电阻R2的中间节点与NPN型晶体三极管Tl的基极连接， 所述NPN型晶体三极管Tl的发射极接地，NPN型晶体三极管Tl的集电极通过第三电阻R3 与电源VCC连接，NPN型晶体三极管Tl的集电极通过第四电阻R4与PNP型晶体三极管T2 的基极连接，所述PNP型晶体三极管T2的发射极与电源VCC连接，PNP型晶体三极管T2的 集电极通过第五电阻R5接地，PNP型晶体三极管T2的基极通过第二电容C2接地。
所述PNP型晶体三极管T2的集电极与⑶4013芯片Ul的第6管脚连接，所述 ⑶4013芯片Ul的第3管脚和第5管脚接地，⑶4013芯片Ul的第I管脚通过第六电阻R6 与发光二极管D3的阳极连接，所述发光二极管D3的阴极接地，⑶4013芯片Ul的第2管脚 与⑶4541芯片U2的第6管脚连接，所述⑶4541芯片U2的第8管脚与⑶4013芯片Ul的 第4管脚连接。
在上述的检测装置中，第四电阻R4和第二电容C2起到了延时的作用，即在NPN型 晶体三极管Tl导通后一段时间(例如3秒)后，PNP型晶体三极管T2再导通，驱动发光二极 管D3点亮，表示此处发生接地故障。根据实际情况来确定第四电阻R4和第二电容C2的具 体参数，可以确定具体的延时时间。这样的技术效果在于防止瞬态的外界干扰，例如，如果 出现雷雨、风偏、负荷冲击电流等暂态故障，在设定的延时时间内恢复正常(即线圈L内的暂态电流消失)后，PNP型晶体三极管T2不导通，发光二极管D3不会被点亮，有效避免了检测装置发生误报。
具体使用时，⑶4541芯片U2还包括有常规的外围电路，即⑶4541芯片U2的第5、12、13管脚与电源VCC连接，CD4541芯片U2的第I管脚与第七电阻R7连接，CD4541 芯片U2的第2管脚与第三电容C3连接，⑶4541芯片U2的第3管脚与第八电阻R8连接， 所述第七电阻R7、第三电容C3、第八电阻R8的公共端连接，⑶4541芯片U2的第9、10管脚接地。本领域技术人员均知道如何连接上述⑶4541芯片U2的常规外围电路具体实施时，第一、二电容C1、C2为luf，第三电容C3为O. 47uf，第一电阻Rl为510ΚΩ， 第二电阻R2为51 ΚΩ，第三电阻R3为5. 6MΩ，第四电阻R4为100ΚΩ，第五电阻R5为 7. 51(0，第六电阻1 6为31(0，第七电阻1 7为1. 2MΩ，第八电阻R8为IOMΩ。
所述发光二极管D3置于壳体面板上，即暴露于壳体外表面。
工作时，当线圈L中的电流大小满足NPN型晶体三极管Tl的导通条件(即第一电阻Rl和第二电阻R2两端的电压约为7. 7V)后，NPN型晶体三极管Tl导通，之后第二电容C2 经第四电阻R4和NPN型晶体三极管Tl对地放电(大约需要3秒钟)，第二电容C2放电完成后，PNP型晶体三极管T2再导通后，向⑶4013芯片Ul的第6管脚输出高电平，触发⑶4013 芯片Ul，⑶4013芯片Ul的第I管脚输出高电平，驱动发光二极管D3点亮，指示本电线杆上的架空线路发生接地故障AD4013芯片Ul的第2管脚输出低电平，驱动⑶4541芯片U2打开计时功能，当⑶4541芯片U2达到设定时间后，⑶4541芯片U2的第8管脚输出高电平到 ⑶4013芯片Ul的第4管脚，驱动⑶4013芯片Ul复位，发光二极管D3停止发光。
在发光二极管D3被点亮期间，检修人员可以准确的判断出具体是哪一根电线杆上的架空线路发生了接地故障，并及时进行检修作业，大大提高了工作效率。
可根据实际需要，改变第一电阻Rl和第二电阻R2的阻值比例，进而改变本检测装置的启动值(即NPN型晶体三极管Tl的导通条件)。⑶4541芯片U2的计时时间可根据实际情况确定，例如12h、24h。第四电阻R4和第二电容C2的取值可以改变延时时间。
权利要求
1.一种杆塔接地检测装置，包括壳体和置于所述壳体内的电路，其特征在于所述电路包括缠绕在环形铁芯上的线圈(L)，所述线圈(L)的两端并联第二晶体二极管(D2)，所述第二晶体二极管(D2)的阳极接地，第二晶体二极管(D2)的阴极与第一晶体二极管(Dl)的阳极连接，所述第一晶体二极管(Dl)的阴极依次通过第一电阻(R1)、第二电阻(R2)接地，第一晶体二极管(Dl)的阴极通过第一电容(Cl)接地； 所述第一电阻(Rl)和第二电阻(R2)的中间节点与NPN型晶体三极管(Tl)的基极连接，所述NPN型晶体三极管(Tl)的发射极接地，NPN型晶体三极管(Tl)的集电极通过第三电阻(R3 )与电源(VCC)连接，NPN型晶体三极管(TI)的集电极与PNP型晶体三极管(T2 )的基极连接，所述PNP型晶体三极管(T2)的发射极与电源(VCC)连接，PNP型晶体三极管(T2)的集电极通过第五电阻(R5)接地； 所述PNP型晶体三极管(T2 )的集电极与⑶4013芯片(Ul)的第6管脚连接，所述⑶4013芯片(Ul)的第3管脚和第5管脚接地，⑶4013芯片(Ul)的第I管脚通过第六电阻(R6)与发光二极管(D3)的阳极连接，所述发光二极管(D3)的阴极接地，⑶4013芯片(Ul)的第2管脚与⑶4541芯片(U2)的第6管脚连接，所述⑶4541芯片(U2)的第8管脚与⑶4013芯片(Ul)的第4管脚连接。
2.根据权利要求1所述的杆塔接地检测装置，其特征在于还包括第四电阻(R4)和第二电容(C2 )，所述NPN型晶体三极管(TI)的集电极通过第四电阻(R4 )与PNP型晶体三极管(T2)的基极连接，所述PNP型晶体三极管(T2)的基极通过第二电容(C2)接地。
全文摘要
本发明涉及电力检测技术领域，具体为一种杆塔接地检测装置，解决了当架空配电线路发生接地故障后，现有的检测装置无法准确判断出故障接地点的问题。一种杆塔接地检测装置，包括一线圈(L)，所述线圈(L)的两端并联第二晶体二极管(D2)，所述第二晶体二极管(D2)的阳极接地，第二晶体二极管(D2)的阴极与第一晶体二极管(D1)的阳极连接，所述第一晶体二极管(D1)的阴极依次通过第一电阻(R1)、第二电阻(R2)接地，第一晶体二极管(D1)的阴极通过第一电容(C1)接地。本发明设计合理、简单实用、成本低廉，检修人员可以准确的判断出是哪一根电线杆发生了接地故障，并及时进行检修作业。
文档编号G01R31/08GK103018628SQ20121047102
公开日2013年4月3日 申请日期2012年11月20日 优先权日2012年11月20日
发明者马维青, 白贵山, 杨培江, 赵世红 申请人:山西省电力公司阳泉供电公司, 国家电网公司