一种电气设备接地状态的实时监测控制装置的制作方法

本实用新型属于电气设备的安全防护技术领域，尤其涉及一种电气设备接地状态的实时监测控制装置。

背景技术：

高压开关柜局部放电测试仪，用于测量变电站、发电厂等开关柜内的局部放电信号。由于现场环境复杂、带电设备电压等级高，仪器的金属外壳需进行保护接地。若在测量过程中，由于接地不牢固、接地线断线等使仪器接地不良，则会对试验人员造成人身危险，同样也使测量仪器易损坏。

目前，高压试验设备（电气设备）的保护接地状态缺乏连续有效的监测、控制手段。基于此，本实用新型提出一种电气设备接地状态的实时监测控制装置，在不改变电气设备原有的结构、功能的情况下，对电气设备（例如高压开关柜局部放电测试仪）的供电回路加以改进，内置监测装置，对电气设备的接地状态实现连续监测，并在监测异常后能自动断电，实现对试验设备保护接地状态的实时监测及自动断电控制，对保护试验人员的人身安全有重要意义。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种电气设备接地状态的实时监测装置。

本实用新型是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种电气设备接地状态的实时监测装置，包括自检按钮CS、AC/DC变换器、控制继电器、降压单元、声光报警单元、单片机监测单元、取样单元以及光电耦合电路单元；

所述自检按钮CS与被监测电气设备的电源开关SS并联，并联后的一端与220V交流电连接，另一端与AC/DC变换器的输入端连接；所述AC/DC变换器的输出端分别与控制继电器、降压单元的输入端连接；所述降压单元的输出端与单片机监测单元的电源端连接；所述控制继电器还与取样单元的一端连接，取样单元的另一端作为接地监测输出端；取样单元的两端与所述光电耦合电路单元的输入端连接；光电耦合电路单元的输出端与所述单片机监测单元连接；所述单片机监测单元还分别与控制继电器、声光报警单元连接。

进一步的，所述控制继电器包括中间继电器和信号继电器；中间继电器具有两对常开触点KA-1、KA-2和线圈KA，信号继电器具有一对常闭触点KS和线圈KS；

中间继电器的常开触点KA-1设置在并联的自检按钮CS和电源开关SS与AC/DC变换器之间，中间继电器的常开触点KA-2与信号继电器的常闭触点KS的一端分别与AC/DC变换器的输出端连接，另一端分别与信号继电器的线圈KS和信号继电器的线圈KA连接。

进一步的，所述取样单元为取样电阻，所述取样电阻的阻值为40欧姆。

进一步的，所述自检按钮CS为即断式不带自锁的按钮开关，且设置在被监测电气设备的控制面板上；所述自检按钮，用于检测监测装置的接地状态监测功能和声光报警功能是否正常；自检按钮与电源开关并联连接，两者不可同时闭合。

进一步的，所述声光报警单元包括蜂鸣器和指示灯。

进一步的，所述单片机监测单元采用型号为STM32L151的单片机芯片。

进一步的，所述光电耦合器电路单元采用型号为TLP632光电耦合器。

本实用新型电气设备接地状态的实时监测控制装置内置于被监测电气设备内，且安装于被监测电气设备的电源开关SS与被监测电气设备之间，被监测电气设备的接地端与地线连接，当电气设备的接地线断线、接触不良或者未接线时，接地监测输出端反馈一个高电平信号给单片机监测单元，并发出声光报警，以便试验人员及时发现接地问题，及早处理，避免了被监测电气设备的损坏和对试验人员造成人身危险；同时，单片机监测单元使控制继电器动作，使信号继电器线圈KS在电磁力作用下吸合，使其常闭触点KS断开，导致中间继电器线圈KA失去电磁力跳开，中间继电器已闭合的两对常开触点KA-1和KA-2断开，切断被监测电气设备的供电回路，达到自动断电的目的，对监测装置和被监测电气设备起到保护作用，也避免了对试验人员造成人身危险；

当电源开关SS闭合，中间继电器线圈KA在电磁力作用下吸合，使中间继电器的两对常开触点KA-1和KA-2闭合，电源向控制继电器、单片机监测单元、声光报警单元供电，被监测电气设备的供电回路接通。

与现有技术相比，本实用新型所提供的电气设备接地状态的实时监测控制装置，包括自检按钮CS、AC/DC变换器、控制继电器、降压单元、声光报警单元、单片机监测单元、取样单元以及光电耦合电路单元；单片机监测单元实时连续的监测电气设备的接地端，当接地端异常时，反馈一个高电平信号给单片机监测单元，控制声光报警单元发出声光报警；同时，单片机监测单元使控制继电器动作，切断被监测电气设备的供电回路，对监测装置和电气设备起到保护作用；通过对电气设备接地端的实时连续监测，以便试验人员及时发现接地问题，及早处理，避免了被监测电气设备的损坏和对试验人员造成人身危险；

本实用新型的监测装置具有结构简单、可靠、使用安全以及实时监测、立即断电等优势。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一个实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一种电气设备接地状态监测控制装置的结构示意图；

图2是本实用新型控制继电器接线的电气图；

图3是本发明电气设备接地状态监测控制装置与被监测电气设备的接线图；

其中：1-接地监测输出端，2-被监测电气设备的接地端。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实施新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型所提供的一种电气设备接地状态的实时监测控制装置，包括自检按钮CS、AC/DC变换器、控制继电器、降压单元、声光报警单元、单片机监测单元、取样单元以及光电耦合电路单元；

自检按钮CS与被监测电气设备的电源开关SS并联，并联后的一端与220V交流电连接，另一端与AC/DC变换器的输入端连接；AC/DC变换器的输出端分别与控制继电器、降压单元的输入端连接；降压单元的输出端与单片机监测单元的电源端连接；控制继电器还与取样单元的一端连接，取样单元的另一端作为接地监测输出端1；取样单元的两端与光电耦合电路单元的输入端连接；光电耦合电路单元的输出端与单片机监测单元连接；单片机监测单元还分别与控制继电器、声光报警单元连接。

如图2所示，控制继电器包括中间继电器和信号继电器；中间继电器具有两对常开触点KA-1、KA-2和线圈KA，信号继电器具有一对常闭触点KS和线圈KS；

中间继电器的常开触点KA-1设置在并联的自检按钮CS和电源开关SS与AC/DC变换器之间，中间继电器的常开触点KA-2与信号继电器的常闭触点KS的一端分别与AC/DC变换器的输出端连接，另一端分别与信号继电器的线圈KS和信号继电器的线圈KA连接。

自检按钮CS为即断式不带自锁的按钮开关，且设置在被监测电气设备的控制面板上；自检按钮CS，用于检测监测装置的接地状态监测功能和声光报警功能是否正常；自检按钮CS与电源开关SS并联连接，两者不可同时闭合。

声光报警单元包括蜂鸣器和指示灯。

本实用新型电气设备接地状态的实时监测控制装置内置于被监测电气设备内，且安装于被监测电气设备的电源开关SS与被监测电气设备之间，其接地监测输出端1与电气设备的接地端2连接，如图3所示；取样电阻的一端通过光电耦合器电路单元与单片机STM32L151的P0.1口连接，另一端（接地监测输出端1）通过光电耦合器电路单元与单片机STM32L151的P0.2口连接，对P0.1口和 P0.2口的输入信号进行双逻辑组合判断，以判断被监测电气设备的接地状态是否正常；当接地状态异常时，接地监测输出端1反馈一个高电平信号给单片机监测单元，并发出声光报警；同时，单片机监测单元向控制继电器发出信号，信号继电器线圈KS在电磁力作用下吸合，使其常闭触点KS断开，导致中间继电器线圈KA失去电磁力跳开，中间继电器已闭合的两对常开触点KA-1和KA-2断开，电源停止向监测装置供电，同时电气设备的供电回路断开，达到自动断电的目的；当电源开关SS闭合，中间继电器线圈KA在电磁力作用下吸合，使中间继电器的两对常开触点KA-1和KA-2闭合，电源向控制继电器、单片机监测单元、声光报警单元供电，被监测电气设备的供电回路接通。

以上所揭露的仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或变型，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。