一种电流互感器断线检测电路及电流互感器装置

1.本实用新型涉及电力系统技术领域，特别涉及一种电流互感器断线检测电路及电流互感器装置。


背景技术：

2.电流互感器将高压电网中的大电流转换成安全的小电流，其正常运行时，二次侧不允许开路，当电流互感器二次侧因为各种原因，发生开路时，将在二次侧感应出高电压，感应出的高电压会导致二次回路绝缘击穿甚至导致二次回路起火燃烧，造成电网事故扩大以及经济损失。同时，感应出的高压如果不及时消除，也给运行检测人员和检修人员造成极大威胁，甚至导致人身伤亡。现有技术中，一般使用cpu处理器检测是否存在开路电压，由cpu单元控制可控硅模块对电流互感器进行保护，这种通过cpu处理器判断电流互感器开路的方式复杂，并且响应速度慢。
3.基于上述现有技术，寻求一种能够对电流互感器的二次侧的断线状态进行快速、便洁的检测电路及装置是本领域技术人员丞待解决的问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种电流互感器断线检测电路及电流互感器装置，能够检测出电流互感器的断线状态，并能快速从电流互感器的输出端对其负载进行保护。其具体方案如下：
5.为解决上述技术问题，本实用新型第一方面提供一种电流互感器断线检测电路，包括：
6.分别与电流互感器的二次侧的两端连接、用于对所述电流互感器的二次侧的输出电压进行整流的整流电路，与所述整流电路连接、用于对所述整流电路的输出电压与预设电压进行比较的比较电路，以及与所述比较电路连接、用于根据所述比较电路的输出信号控制开或关的开关电路。
7.可选的，所述整流电路的一输入端与所述电流互感器的二次侧的一端连接，所述整流电路的另一输入端与所述电流互感器的二次侧的另一端连接，所述比较电路的一输入端与所述整流电路的输出端连接，所述比较电路的另一输入端与参考电压连接，所述比较电路的输出端与所述开关电路的输入端连接，所述开关电路的输出端与所述整流电路的输出端连接。
8.可选的，所述整流电路包括第一稳压模块、第二稳压模块、第三稳压模块和第四稳压模块；
9.其中，所述第一稳压模块的正极与所述电流互感器的二次侧的一端连接，所述第二稳压模块的负极与所述电流互感器的二次侧的一端连接，所述第三稳压模块的正极与所述电流互感器的二次侧的另一端连接，所述第四稳压模块的负极与所述电流互感器的二次侧的另一端连接，所述第二稳压模块的正极与所述第四稳压模块的负极均与地连接，所述
第一稳压模块的负极与所述第三稳压模块的负极连接，为所述整流电路的输出端。
10.可选的，所述比较电路包括：第一电容、第一电阻、第二电阻和比较器；
11.其中，所述比较器的正极输入端通过所述第一电阻与所述整流电路的输出端连接，所述比较器的正极输入端还通过所述第二电阻与地连接，所述第二电阻与所述第一电容并联。
12.可选的，所述比较电路还包括：第三电阻、第五稳压模块和第二电容；
13.其中，所述比较器的负极输入端通过所述第三电阻与所述整流电路的输出端连接，所述比较器的负极输入端还与所述第五稳压模块的负极连接，所述第五稳压模块的正极与地连接，所述第五稳压模块的参考电压输出端与所述比较器的负极输入端连接，所述第五稳压模块与所述第二电容并联。
14.可选的，所述开关电路包括可控开关和第四电阻；
15.其中，所述可控开关的控制端与所述比较电路的输出端连接，所述可控开关的第一端与地连接，所述可控开关的第二端通过所述第四电阻与所述整流电路的输出端连接。
16.可选的，稳压模块为tl431。
17.本实用新型第二方面提供一种电流互感器装置，包括电流互感器和与所述电流互感器的二次侧的两端连接的如前所述的电流互感器断线检测电路。
18.本技术公开了一种电流互感器断线检测电路及电流互感器装置，电流互感器断线检测电路包括：分别与电流互感器的二次侧的两端连接、用于对所述电流互感器的二次侧的输出电压进行整流的整流电路，与所述整流电路连接、用于对所述整流电路的输出电压与预设电压进行比较的比较电路，以及与所述比较电路连接、用于根据所述比较电路的输出信号控制开或关的开关电路。本技术通过整流电路对电流互感器的输出电压进行整流，通过比较电路将整流电路的输出端进行分压后与设定的阈值电压进行比较从而确定电流互感器是否断线，并在电流互感器断线的情况下，导通开关电路避免电流互感器的二次侧开路，从而避免电流互感器的输出电压过大，能够检测出电流互感器的断线状态，并能快速从电流互感器的输出端对其负载进行保护。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
20.图1为本实用新型提供的一种电流互感器断线检测电路的结构框图。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例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做出创造性劳动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。
22.本实用新型的核心是提供一种电流互感器断线检测电路，能够检测出电流互感器
的断线状态，并能快速从电流互感器的输出端对其负载进行保护。为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
23.图1为本实用新型提供的一种电流互感器断线检测电路的结构框图，下面对图1所示的电流互感器断线检测电路的结构进行说明。
24.本实用新型所公开的电流互感器断线检测电路包括分别与电流互感器的二次侧的两端连接、用于对所述电流互感器的二次侧的输出电压进行整流的整流电路01，与所述整流电路01连接、用于对所述整流电路01的输出电压与预设电压进行比较的比较电路02，以及与所述比较电路02连接、用于根据所述比较电路02的输出信号控制开或关的开关电路03。
25.具体的，所述整流电路01的一输入端与所述电流互感器的二次侧的一端连接，所述整流电路01的另一输入端与所述电流互感器的二次侧的另一端连接，所述比较电路02的一输入端与所述整流电路01的输出端连接，所述比较电路02的另一输入端与参考电压连接，所述比较电路02的输出端与所述开关电路03的输入端连接，所述开关电路03的输出端与所述整流电路01的输出端连接。
26.所述整流电路01包括第一稳压模块、第二稳压模块、第三稳压模块和第四稳压模块，不难理解，所述第一稳压模块、所述第二稳压模块、所述第三稳压模块和所述第四稳压模块可以分别为第一稳压二极管d1、第二稳压二极管d2、第三稳压二极管d3和第四稳压二极管d4，当然，稳压模块也可根据实际需求设置为比稳压二极管的稳压性能更高的稳压器，本实施例对稳压模块的具体的硬件种类不进行限定。相应的，所述第一稳压二极管d1的正极与所述电流互感器的二次侧的一端连接，所述第二稳压二极管d2的负极与所述电流互感器的二次侧的一端连接，所述第三稳压二极管d3的正极与所述电流互感器的二次侧的另一端连接，所述第四稳压二极管d4的负极与所述电流互感器的二次侧的另一端连接，所述第一稳压二极管d1的负极与所述第三稳压二极管d3的负极连接，为所述整流电路01的输出端，所述第二稳压二极管d2的正极与所述第四稳压二极管d4的负极均与地连接。
27.所述比较电路02包括第一电容c1、第一电阻r1、第二电阻r2和比较器，其中，所述比较器的正极输入端通过所述第一电阻r1与所述整流电路01的输出端连接，所述比较器的正极输入端还通过所述第二电阻r2与地连接，所述第二电阻r2的两端还并联连接所述第一电容c1，所述第一电阻r1、所述第二电阻r2、所述第一电容c1为所述比较器的正极输入端提供输入电压。其中，所述第二电阻r2用来分压，所述第一电容c1为滤波电容，用以降低交流脉动波纹系数提升高效平滑直流输出。不难理解，所述比较电路02通过将所述整流电路01的输出端进行分压后与设定的阈值电压进行比较从而确定所述电流互感器的二次侧是否断线，如果所述比较器的正极的电压大于负极的电压，则说明所述电流互感器的二次侧处于断线状态，需要说明的是，所述预设电压也即设定的所述阈值电压的具体值根据实际业务需求自行设定，本实施例对此不进行限定。
28.更进一步的，所述比较电路02还可以包括第三电阻r3、第五稳压模块、第二电容c2，所述第五稳压模块可以为第五稳压二极管d5，所述第三电阻r3、所述第五稳压二极管d5、所述第二电容c2为所述比较器的负极输入端提供输入电压，也即所述比较器的负极输入端通过第三电阻r3与所述整流电路01的输出端连接，所述比较器的负极输入端还与所述
第五稳压二极管d5的负极连接，所述第五稳压二极管d5的正极与地连接，所述第五稳压二极管d5的参考电压输出端与所述比较器的负极输入端连接，所述第五稳压二极管d5的负极和正极之间还并联连接所述第二电容c2，所述第二电容c2与所述第一电容c1一样均为滤波电容。
29.所述开关电路03包括可控开关和第四电阻r4，所述可控开关的控制端与所述比较电路01的输出端连接，所述可控开关的第一端与地连接，所述可控开关的第二端通过所述第四电阻r4与所述整流电路01的输出端连接。可以理解，所述可控开关可以为mos管q，相应的，所述mos管q的栅极与所述比较电路01的输出端连接，所述mos管q的源极与地连接，所述mos管q的漏极通过所述第四电阻r4与所述整流电路01的输出端连接。在所述比较器输出高电压的情况下，即所述电流互感器的二次侧断路的情况下，使得所述开关电路03中的所述mos管q导通，将所述第四电阻r4接入电路，从而使得所述第四电阻r4，所述mos管q以及所述电流互感器的二次侧形成通路，使得所述电流互感器的二次侧的电压通过所述第四电阻r4放电，以避免所述电流互感器二次侧的电压过高。
30.为了提高稳压模块的稳压性能，本实施例中的所述第一稳压模块、所述第二稳压模块、所述第三稳压模块、所述第四稳压模块和所述第五稳压模块的型号可以为tl431。tl431是一种并联稳压集成电路，因其性能好、价格低而被广泛应用在各种电源电路中，在很多应用中用tl431代替稳压二极管。
31.基于上述电流互感器断线检测电路，本技术实施例还相应公开一种电流互感器装置，所述电流互感器装置包括电流互感器和与所述电流互感器的二次侧的两端连接的前述实施例中的电流互感器断线检测电路。利用所述电流互感器装置能够检测出所述电流互感器的断线状态，并且从对电流互感器的输出端进行保护，此外由于所述电流互感器装置采用纯模拟电路，从而使得所述电流互感器装置的响应速度更快。
32.本技术实施例公开的电流互感器断线检测电路包括分别与电流互感器的二次侧的两端连接、用于对所述电流互感器的二次侧的输出电压进行整流的整流电路，与所述整流电路连接、用于对所述整流电路的输出电压与预设电压进行比较的比较电路，以及与所述比较电路连接、用于根据所述比较电路的输出信号控制开或关的开关电路。本技术实施例通过整流电路对电流互感器的输出电压进行整流，通过比较电路将整流电路的输出端进行分压后与设定的阈值电压进行比较从而确定电流互感器是否断线，并在电流互感器断线的情况下，导通开关电路避免电流互感器的二次侧开路，从而避免电流互感器的输出电压过大，能够检测出电流互感器的断线状态，并能快速从电流互感器的输出端对其负载进行保护。
33.以上对本实用新型所提供的电流互感器断线检测电路及电流互感器装置进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本实用新型。
34.对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。