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橋式直流故障監(jiān)測報(bào)警器的制造方法
【專利摘要】一種橋式直流故障監(jiān)測報(bào)警器，屬發(fā)電廠、變電站用直流電源的故障監(jiān)測裝置。本裝置采用兩個(gè)相同電阻與負(fù)載線路組成平衡橋臂，并采用霍爾傳感器從被監(jiān)測直流線路采樣取出信號，該信號平行地經(jīng)兩個(gè)比較控制單元后分別輸出至兩個(gè)聲光報(bào)警單元，上述兩個(gè)比較控制單元主要由集成運(yùn)放塊和電位器組成，上述聲光報(bào)警單元采用三極管功率放大以及警鈴組成。本裝置就地安裝使用，通過聲光報(bào)警指示直流線路正、負(fù)接地故障，具有制作成本低、就地安裝使用、就地報(bào)警、故障查明及時(shí)的特點(diǎn)。
【專利說明】橋式直流故障監(jiān)測報(bào)警器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及直流電源的故障監(jiān)測報(bào)警裝置，特別是發(fā)電廠或變電站用直流電源的正、負(fù)接地故障監(jiān)測報(bào)警裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在發(fā)電廠、變電站的通訊、繼保、中央信號、開關(guān)跳合閘等，都廣泛使用了 48V、110V、220V等不同等級的直流電源。直流電源經(jīng)小母線分支，走向多，線路龐雜，故受潮、接地、沖擊、短路等故障時(shí)有發(fā)生。過去，在無自動(dòng)故障監(jiān)測裝置時(shí)，出了故障，是靠人工手動(dòng)拉閘，采用逐條停電的方式尋找故障線路，這樣既繁瑣，又造成正常線路受到停電影響。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種就地安裝使用、報(bào)警指示具體線路故障的橋式直流故障監(jiān)測報(bào)警器。
[0004]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種橋式直流故障監(jiān)測報(bào)警器，包括，提供土 15V直流電源的交直流轉(zhuǎn)換器，負(fù)載L的U +、U -直流線路平行地穿過霍爾傳感器的穿芯孔，阻值相同的兩個(gè)電阻Rl、R2串接在負(fù)載L的直流線路的起始正端m與終止負(fù)載η之間，且電阻Rl和電阻R2的結(jié)點(diǎn)接于大地，霍爾傳感器的基座上的d端子接于交直流轉(zhuǎn)換器的直流電源的公共地，霍爾傳感器的基座上的a、b端子分別接于所述交直流轉(zhuǎn)換器的直流電源的±15V輸出端,霍爾傳感器的基座上的米樣信號輸出端c接于集成運(yùn)放塊ICl的正相輸入端，上述a端子串接電位器Wl后接于集成運(yùn)放塊ICl的同相輸入端，上述a端子串接電位器W2后接于集成運(yùn)放塊ICl的反相輸入端，電阻R3連接在集成運(yùn)放塊ICl的同相輸入端與上述b端子之間，電阻R4連接在集成運(yùn)放塊ICl的反相輸入端與上述b端子之間，集成運(yùn)放塊ICl的7腳接于上述a端子，集成運(yùn)放塊ICl的4腳接于上述b端子，集成運(yùn)放塊ICl的輸出端接第一報(bào)警單元；上述采樣信號輸出端c接于集成運(yùn)放塊IC2的反相輸入端，上述a端子串接電位器W3后接于集成運(yùn)放塊IC2的同相輸入端，上述a端子串接電位器W4后接于集成運(yùn)放塊IC2的反相輸入端，電阻R6連接在集成運(yùn)放塊IC2的正相輸入端與上述b端子之間，電阻R7連接在集成運(yùn)放塊IC2的反相輸入端與上述b端子之間，集成運(yùn)放塊IC2的7腳接于上述a端子，集成運(yùn)放塊IC2的4腳接于上述b端子，集成運(yùn)放塊IC2的輸出端接第二報(bào)警單元；上述霍爾傳感器型號為CS1000EK2，集成運(yùn)放塊ICl和IC2的型號均為R)07。
[0005]所述電阻R4和電阻R6均為千分之一的精密電阻；所述電阻Rl和R2的阻值均為22k Ω。
[0006]所述第一報(bào)警單元結(jié)構(gòu)為:三極管BGl的基極接于集成運(yùn)放塊ICl的輸出端，三極管BGl的集電極串接紅色發(fā)光二極管Fgl后接于上述a端子，三極管BGl的發(fā)射極接于三極管BG2的基極，三極管BG2的發(fā)射極串接電阻R5后接于上述b端子，三極管BG1、BG2 二者的集電極同時(shí)接于警鈴幾I 一端，警鈴幾I另一端接于上述a端子；所述第二報(bào)警單元結(jié)構(gòu)為:三極管BG3基極接于集成運(yùn)放塊IC2的輸出端，三極管BG3集電極串接藍(lán)色發(fā)光二極管Fg2后接于上述a端子，三極管BG3發(fā)射極接于三極管BG4基極，三極管BG4發(fā)射極串接電阻R8后接于上述b端子，三極管BG3、BG4 二者的集電極同時(shí)接于警鈴JL2 —端，警鈴JL2另一端接于上述a端子。
[0007]所述提供土 15V直流電源的交直流轉(zhuǎn)換器為:變壓器BI的初級繞組順次串接保險(xiǎn)BX、開關(guān)Kl后接于220V交流電回路中，變壓器BI的次級繞組的兩端分別接于二極管Dl正極和二極管D4負(fù)極，變壓器BI的次級繞組的中點(diǎn)接上述d端子，二極管D2負(fù)極接于二極管Dl正極，二極管Dl負(fù)極接于二極管D3負(fù)極，二極管D3正極接于二極管D4負(fù)極，二極管D4正極接于二極管D2正極，電解電容Cl正極接于二極管D3負(fù)極，電解電容Cl負(fù)極接于上述d端子，電解電容C2正極接于上述d端子，電解電容C2負(fù)極接于二極管D4正極，三端穩(wěn)壓塊W7815的I腳接于二極管D3負(fù)極，三端穩(wěn)壓塊W7815的2腳接于上述a端子，三端穩(wěn)壓塊W7815的3腳接于三端穩(wěn)壓塊W7915的I腳，三端穩(wěn)壓塊W7915的3腳接于二極管D4正極，三端穩(wěn)壓塊W7915的2腳接于上述b端子，三端穩(wěn)壓塊W7815的2腳順次串接電容C3、C4后接于三端穩(wěn)壓塊W7915的2腳。
[0008]所述電解電容Cl、C2均為2200μ?.，電容C3、C4均為0.01Pf。
[0009]所述提供±15V直流電源的交直流轉(zhuǎn)換器中還具有發(fā)光指示電路:發(fā)光二極管Fg3和電阻R9串接在三端穩(wěn)壓塊W7915的2腳與上述a端子之間。
[0010]本橋式直流故障監(jiān)測報(bào)警器采用了先進(jìn)的霍爾采樣技術(shù)，并用平衡電橋法提升故障信號值，還設(shè)計(jì)有正負(fù)電源，使之能將零點(diǎn)整定為比較判斷值，由此大幅提高靈敏度與準(zhǔn)確性，還在兩類比較電路中采用同一信號源和用精密電阻取代穩(wěn)壓二極管以及運(yùn)用不同的聲光報(bào)警方式反應(yīng)不同故障性質(zhì)等。本橋式直流故障監(jiān)測報(bào)警器，可在線監(jiān)測各支路工作狀況，若出現(xiàn)正接地、負(fù)接地等故障，將及時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警信號，為監(jiān)護(hù)人員提供相關(guān)事故信息，以便于及時(shí)、準(zhǔn)確處理，從而減少事故的進(jìn)一步延伸擴(kuò)大，有效提高電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性。`
[0011]在發(fā)電廠、變電站的電纜溝和電力控制室樓下，各種信號線、控制信、操作線排列在一起，猶如蜘蛛網(wǎng)，為不再增加網(wǎng)狀壓力，故本直流監(jiān)測器采用就地報(bào)警方式，雖然集中性差，不便于信號網(wǎng)絡(luò)傳輸，但具有以下明顯優(yōu)點(diǎn):
[0012]1、不再加通訊傳輸線，減少線路網(wǎng)狀壓力。
[0013]2、監(jiān)測器安于被測線，一旦聲光報(bào)警，即表明是該線路故障，無需另外尋線。
[0014]3、就地安裝使用，無遠(yuǎn)距離查、對線工作，可減少安裝與線路故障檢查的難度。
[0015]以上優(yōu)點(diǎn)，在發(fā)電廠、220kV以上大型變電站等，有人值班巡檢的地方，是非常實(shí)用，頗受歡迎的。
[0016]本裝置在多方面有著創(chuàng)新性和獨(dú)到特點(diǎn)。加之本監(jiān)測報(bào)警器實(shí)用價(jià)值高，市場前景好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是霍爾傳感器穿線采樣圖。
[0018]圖2是霍爾傳感器采樣電路圖。
[0019]圖3是霍爾器件故障采樣電路。[0020]圖4是橋式直流故障監(jiān)測報(bào)警器結(jié)構(gòu)框圖。
[0021]圖5是橋式直流故障監(jiān)測報(bào)警器電路原理。
【具體實(shí)施方式】
[0022]信號采集原理:直流電不像交流電，電磁場很弱，采樣困難。為此，本裝置運(yùn)用了先進(jìn)的霍爾技術(shù)，解決了這樣的問題，所用霍爾傳感器型號是CS1000EK2。
[0023]霍爾傳感器結(jié)構(gòu)及采樣方式如圖1所示:霍爾傳感器是一種半導(dǎo)體器件，在無電流通過時(shí)，處于固定狀態(tài)；當(dāng)直流系統(tǒng)出現(xiàn)接地現(xiàn)象，產(chǎn)生不平衡電流，在霍爾傳感器中將激活電荷，送出對應(yīng)變化的電信號。我們再將這些信號傳送給主機(jī)，做比較、判斷，確認(rèn)故障，將進(jìn)行聲光報(bào)警。
[0024]在圖1中，被測U+、U_直流線路I同時(shí)穿過霍爾傳感器件2的穿芯孔3，線路的另一端接有用電器件L (即負(fù)載)，4是接線端子排，其中a為+15V、b為-15V、c為采樣信號輸出端、d端子是公共地，5為器件基座，6是橫豎固定孔(安裝用孔)，可根據(jù)現(xiàn)場位置做選用。在本圖中只要被測線穿過穿芯孔3，接上工作電源，即可進(jìn)入被監(jiān)測狀態(tài)。
[0025]圖2是具有重要特色的橋式采樣電路圖，其中相同電阻Rl、R2 (R1=R2)與負(fù)載L的正端和負(fù)端形成平衡電橋作用。正常時(shí)無差異電量，則無信號輸出，當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，如支路接地，平衡電橋被破壞，霍爾傳感器采集到變化的接地電流信號，經(jīng)轉(zhuǎn)換處理，在圖1的c端子送出相關(guān)電壓信號。通過電橋的配合作用，更提高了采樣靈敏度和可靠性。
[0026]在采樣裝置內(nèi)部，當(dāng)直流系統(tǒng)沒有接地故障時(shí)，穿過霍爾傳感器HR的電流i +和1-大小相等，方向相反，即:i + + i _ = O;因?yàn)閕 +和i —的合成電流為0，合成磁場亦為
O,故傳感器中無信號輸出。
[0027]當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)故障，如圖3中負(fù)載L正端接地，則產(chǎn)生接地電流i。，i。經(jīng)大地形成回路，電橋平衡被破壞，霍爾傳感器HR內(nèi)因增加了 i。觸動(dòng)，因此在副邊輸出感應(yīng)電信號，傳送給主機(jī)作分析處理。整個(gè)過程如圖3所示。
[0028]在圖3中，其電流關(guān)系如以下計(jì)算式:
[0029]i + = i ο + i +'；
[0030]i / + i — = O ;
[0031]i + — i +' = i ο
[0032]由圖3和計(jì)算推導(dǎo)可見，當(dāng)出現(xiàn)接地故障時(shí)，會(huì)產(chǎn)生接地電流i。，正常工作電流i /和i —仍然互相抵消，剩下i C1，將由霍爾器件采集到，轉(zhuǎn)化成監(jiān)測電信號，在c端輸出，達(dá)到采樣目的。
[0033]加入電橋還有另一作用，在平衡狀態(tài)下無額外電流，，可一旦出現(xiàn)接地故障，接在正負(fù)電源上的電阻Rl或R2在對地間實(shí)質(zhì)增加了一條并聯(lián)支路，將使總體變化電流增大，尤其是在受潮等非金屬接地的狀況下，其作用更加明顯，電流增大，更有利于霍爾傳感器的電量采集。可見平衡電橋在正常時(shí)無副作用，而在故障發(fā)生后卻能放大信號，增強(qiáng)靈敏度，這是在直流信號難于采樣中，有利于測試的一大技術(shù)特點(diǎn)。
[0034]電路設(shè)計(jì):
[0035]3.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):
[0036]根據(jù)前面分析和基本介紹，擬定出橋式直流故障監(jiān)測報(bào)警器的結(jié)構(gòu)，如圖4:從圖4中可以看到，被監(jiān)測直流輸電線配上橋臂電阻，形成電橋平衡單元；當(dāng)有故障發(fā)生時(shí)，電橋平衡被破壞，較普通互感器靈敏度更高的霍爾傳感器將采集到變化量，并轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘栞敵?，根?jù)正負(fù)端接地的不同，霍爾傳感器輸出的信號也有極性之分；由于極性不同，量值和比較關(guān)系便有差異，為此我們設(shè)計(jì)了 1、2兩套比較控制系統(tǒng)，當(dāng)正端接地時(shí)，啟動(dòng)第一套系統(tǒng)，發(fā)出一種聲光信號；當(dāng)負(fù)端接地時(shí)，啟動(dòng)第二套系統(tǒng)，，發(fā)出另一種聲光信號，所以，本儀器不僅監(jiān)測到故障線路，還可以給出故障性質(zhì)，這樣，更有利于故障的分析排解。
[0037]為了提高采樣判斷靈敏度，本儀器設(shè)計(jì)了交直流轉(zhuǎn)換器，可輸出過零點(diǎn)的±15V電壓，既供給傳感器和控制器工作之用，又能將比較判斷值設(shè)計(jì)在零點(diǎn)，即故障電流大一點(diǎn)、小一點(diǎn)都能測試到，有利于提高監(jiān)測靈敏度和精度，大大提高故障監(jiān)測的準(zhǔn)確性。
[0038]3.2電路設(shè)計(jì):
[0039]在結(jié)構(gòu)框圖的引導(dǎo)下，我們實(shí)施了電路設(shè)計(jì)，如圖5所示:圖5示出，負(fù)載L的U
U -直流線路平行地穿過霍爾傳感器2的穿芯孔3，阻值相同的兩個(gè)電阻R1、R2串接在負(fù)載L的直流線路的起始正端M與終止負(fù)載N之間，且電阻Rl和電阻R2的結(jié)點(diǎn)接于大地，霍爾傳感器的基座5上的d接于交直流轉(zhuǎn)換器的直流電源的公共地，霍爾傳感器的基座5上的a、b端子分別接于所述交直流轉(zhuǎn)換器的直流電源的±15V輸出端，霍爾傳感器的基座5上的采樣信號輸出端c接于集成運(yùn)放塊ICl的正相輸入端，上述a端子串接電位器Wl后接于集成運(yùn)放塊ICl的同相輸入端，上述a端子串接電位器W2后接于集成運(yùn)放塊ICl的反相輸入端，電阻R3連接在集成運(yùn)放塊ICl的同相輸入端與上述b端子之間，電阻R4連接在集成運(yùn)放塊ICl的反相輸入端與上述b端子之間，集成運(yùn)放塊ICl的7腳接于上述a端子，集成運(yùn)放塊ICl的4腳接于上述b端子，集成運(yùn)放塊ICl的輸出端接第一報(bào)警單元；上述采樣信號輸出端c接于集成運(yùn)放塊IC2的反相輸入端，上述a端子串接電位器W3后接于集成運(yùn)放塊IC2的同相輸入端，上述a端子串接電位器W4后接于集成運(yùn)放塊IC2的反相輸入端，電阻R6連接在集成運(yùn)放塊IC2的正相輸入端與上述b端子之間，電阻R7連接在集成運(yùn)放塊IC2的反相輸入端與上述b端子之間，集成運(yùn)放塊IC2的7腳接于上述a端子，集成運(yùn)放塊IC2的4腳接于上述b端子，集成運(yùn)放塊IC2的輸出端接第二報(bào)警單元。
[0040]第一報(bào)警單元結(jié)構(gòu)為:三極管BGl的基極接于集成運(yùn)放塊ICl的輸出端，三極管BGl的集電極串接紅色發(fā)光二極管Fgl后接于上述a端子，三極管BGl的發(fā)射極接于三極管BG2的基極，三極管BG2的發(fā)射極串接電阻R5后接于上述b端子，三極管BGl、BG2 二者的集電極同時(shí)接于警鈴幾I 一端，警鈴幾I另一端接于上述a端子；所述第二報(bào)警單元結(jié)構(gòu)為:三極管BG3基極接于集成運(yùn)放塊IC2的輸出端，三極管BG3集電極串接藍(lán)色發(fā)光二極管Fg2后接于上述a端子，三極管BG3發(fā)射極接于三極管BG4基極，三極管BG4發(fā)射極串接電阻R8后接于上述b端子，三極管BG3、BG4 二者的集電極同時(shí)接于警鈴JL2 —端，警鈴JL2另一端接于上述a端子。
[0041]提供土 15V直流電源的交直流轉(zhuǎn)換器為:變壓器BI的初級繞組順次串接保險(xiǎn)BX、開關(guān)Kl后接于220V交流電回路中，變壓器BI的次級繞組的兩端分別接于二極管Dl正極和二極管D4負(fù)極，變壓器BI的次級繞組的中點(diǎn)接上述d端子，二極管D2負(fù)極接于二極管Dl正極，二極管Dl負(fù)極接于二極管D3負(fù)極，二極管D3正極接于二極管D4負(fù)極，二極管D4正極接于二極管D2正極，電解電容Cl正極接于二極管D3負(fù)極，電解電容Cl負(fù)極接于上述d端子，電解電容C2正極接于上述d端子，電解電容C2負(fù)極接于二極管D4正極，三端穩(wěn)壓塊W7815的I腳接于二極管D3負(fù)極，三端穩(wěn)壓塊W7815的2腳接于上述a端子，三端穩(wěn)壓塊W7815的3腳接于三端穩(wěn)壓塊W7915的I腳，三端穩(wěn)壓塊W7915的3腳接于二極管D4正極，三端穩(wěn)壓塊W7915的2腳接于上述b端子，三端穩(wěn)壓塊W7815的2腳順次串接電容C3、C4后接于三端穩(wěn)壓塊W7915的2腳。
[0042]提供±15V直流電源的交直流轉(zhuǎn)換器中還具有發(fā)光指示電路:發(fā)光二極管Fg3和電阻R9串接在三端穩(wěn)壓塊W7915的2腳與上述a端子之間。
[0043]在圖5中，分以下幾個(gè)部分:
[0044]3.2.1交直流電源:
[0045]電源是工作基礎(chǔ)，所以，讓我們首先進(jìn)行介紹。在圖5右側(cè)，220V交流電源從①、②端子引入，經(jīng)開關(guān)K1。保險(xiǎn)BX傳送給變壓器BI降壓，BI副邊中間抽頭，作為公共地；二極管Dl—D4完成正、負(fù)電壓全波整流；D1、D3輸出端并聯(lián)，接三端穩(wěn)壓塊W7815的輸入端I腳，7815的3腳接公共地，2腳輸出正15V電源；D2、D4輸入端并聯(lián)，接三端穩(wěn)壓塊W7915的輸入端3腳，7915的I腳接公共地，2腳輸出負(fù)15V電源;220(W的電解電容C1、C2和0.0W的滌綸電容C3、C4分別作三端穩(wěn)壓器輸入、輸出低、高頻濾波；發(fā)光二極管Fg3和電阻R9串聯(lián)，作工作電源指示。
[0046]3.2.2傳感器單元:
[0047]在圖5的左側(cè)可以看到，我們設(shè)計(jì)了信號為CS1000EK2霍爾傳感器及其連接方式，再結(jié)合圖1可見，輸出插座CZl與霍爾傳感器各接線端子相對應(yīng)，a接+15V電源，b接-15V電源，c為采集轉(zhuǎn)`換后的故障信號輸出端，d端子為公共地。
[0048]穿好被監(jiān)測線，接上正負(fù)電源，傳感器即可投入工作。
[0049]3.2.3電橋單元:
[0050]在圖5左側(cè)下方，因按規(guī)定，接地電阻20kQ以下為報(bào)警值，故我們設(shè)置了阻值同為22kQ的電阻Rl和R2，再結(jié)合圖1、圖2可以看到，R1、R2的m、n兩端分別接往直流被監(jiān)測線的M、N端，電阻串聯(lián)中點(diǎn)接地，這樣，兩個(gè)電阻與直流負(fù)載正、負(fù)端的連線形成四個(gè)橋臂。無故障時(shí)，電流輸入輸出相同，電橋處于平衡狀態(tài)；當(dāng)有接地等故障出現(xiàn)時(shí)，產(chǎn)生接地電流，電橋平衡被打破，霍爾傳感器必然對該接地電流進(jìn)行采樣。
[0051]但若是受潮等非金屬性接地，接地電阻降低到允許的20kQ以下，便應(yīng)該報(bào)警，但此時(shí)接地電流很小，以48V通訊電源為例，可以計(jì)算出電流值:
[0052]48+ (20χ 10-3) = 0.002A
[0053]即2mA，對如此小的電流要能準(zhǔn)確采集到非常困難。但加入電橋后，無論是正接地還是負(fù)接地，連接在48V輸電線上(M、N端)的電阻Rl或R2在對地間實(shí)質(zhì)增加了一條并聯(lián)支路，將使總體變化電流增大。此時(shí)將接地電流和并聯(lián)支路電流疊加，霍爾傳感器必然得到更好的感應(yīng)效果，也將在副邊的c端輸出更大量值的電壓信號，此信號對后續(xù)比較判斷更為有利。
[0054]以上也是平衡電橋與霍爾器件結(jié)合使用的明顯作用和獨(dú)到特點(diǎn)。
[0055]3.2.4比較控制單元:
[0056]在圖5中，上部分以ICl為中心形成比較判斷單元。其中電位器W1、電阻R3構(gòu)成同相輸入端3腳的工作點(diǎn)，電位器W2、電阻R4構(gòu)成反相輸入工作點(diǎn)，這些工作點(diǎn)也正好形成同、反相比較器。更進(jìn)一步的是，由于我們設(shè)計(jì)的是±15V直流電源，所以，可以把W2、R4與反相輸入端2腳的連接點(diǎn)調(diào)節(jié)為O或接近為0V，這樣，當(dāng)直流輸電線有正接地故障，在c點(diǎn)便會(huì)產(chǎn)生正信號接入3腳，出現(xiàn)U3=UC > OV > U2，則ICl便會(huì)翻轉(zhuǎn)。
[0057]同理，在圖5的下部分以IC2為中心形成比較判斷單元。電位器W3、電阻R6，構(gòu)成同相輸入端3的工作點(diǎn)，電位器W4、電阻R7構(gòu)成反相輸入工作點(diǎn)，這些工作點(diǎn)，也正好形成同、反相比較器。更進(jìn)一步的是，由于我們設(shè)計(jì)的是±15V直流電源，所以，可以把W3、R6與同相輸入端3腳的連接點(diǎn)調(diào)節(jié)為O或接近為0V，這樣，當(dāng)直流輸電線有負(fù)極接地故障，在c點(diǎn)產(chǎn)生負(fù)信號接入2腳時(shí)，出現(xiàn)U2=UC < OV < U3，則IC2便會(huì)翻轉(zhuǎn)。這些設(shè)計(jì)處理，大幅度提高了監(jiān)測靈敏度，又是電路中設(shè)計(jì)和應(yīng)用的一大特點(diǎn)。
[0058]此兩套電路輸入中另有一特點(diǎn)是:接收的是霍爾傳感器c端來的同一個(gè)信號，既不短路，又不互相不影響，還能正常分別工作。這是對器件原理充分理解分析后作出的設(shè)計(jì)方案。因各2、3腳配合外電路形成的比較器，適應(yīng)范圍寬，并符合自身?xiàng)l件的采用，不符合的則關(guān)在門檻外，由另一器件去比較，這便是c端信號可以共用的原因。
[0059]此兩套電路中還有一特點(diǎn)是:比較電路中未采用常規(guī)的穩(wěn)壓二極管，而是選用的千分之一的精密電阻R4和R6，這一是因?yàn)檎也坏絆V穩(wěn)壓管，二是所選精密電阻精度高，穩(wěn)定性強(qiáng)，調(diào)整好后，其參數(shù)值基本不會(huì)變，所以，也達(dá)到穩(wěn)壓二極管的同等效果。
[0060]IC1、IC2集成運(yùn)放塊信號選用的是R)07，它可以適應(yīng)±15V工作，該集成電路的翻轉(zhuǎn)，將控制后續(xù)電路工作。
[0061]3.2.5報(bào)警單元:
[0062]當(dāng)集成運(yùn)放IC1、IC2翻轉(zhuǎn)后，在6腳送出高電平，分別啟動(dòng)復(fù)合功放電路BG1、BG2或BG3、BG4,復(fù)合管的導(dǎo)通，即會(huì)啟動(dòng)各自的聲、光報(bào)警器。
[0063]聲光報(bào)警器電路和元件處理方式上是有區(qū)別的，當(dāng)出現(xiàn)正接地時(shí)，其中上方發(fā)光二極管Fgl發(fā)出紅色光芒；而當(dāng)出現(xiàn)負(fù)接地時(shí)，下方發(fā)光二極管Fg2則發(fā)出藍(lán)色光芒。
[0064]在圖5的警鈴JLl和JL2的音響上，我們則購買的是四音警笛音樂片，接上電源和和功放電路，在正負(fù)接地故障中，選擇消防和救護(hù)車為主的兩種聲音，傳遞給喇叭，發(fā)出不同音響。
[0065]通過被監(jiān)測支路報(bào)警器中發(fā)光管產(chǎn)生的不同顏色、電喇叭發(fā)出的不同音響、加上面板上的標(biāo)注，我們便能知是哪條線路故障以及是正接地還是負(fù)接地等故障性質(zhì)，為及時(shí)檢修排解故障起到積極作用，也由此大幅度提高運(yùn)行安全水平。
【權(quán)利要求】
1.一種橋式直流故障監(jiān)測報(bào)警器，包括，提供±15V直流電源的交直流轉(zhuǎn)換器，其特征是，負(fù)載L的U +、U -直流線路平行地穿過霍爾傳感器(2)的穿芯孔(3)，阻值相同的兩個(gè)電阻Rl、R2串接在負(fù)載L的直流線路的起始正端m與終止負(fù)載η之間，且電阻Rl和電阻R2的結(jié)點(diǎn)接于大地，霍爾傳感器的基座(5)上的d端子接于所述交直流轉(zhuǎn)換器的直流電源的公共地，霍爾傳感器的基座(5)上的a、b端子分別接于所述交直流轉(zhuǎn)換器的直流電源的± 15V輸出端，霍爾傳感器的基座(5)上的采樣信號輸出端c接于集成運(yùn)放塊ICl的正相輸入端，上述a端子串接電位器Wl后接于集成運(yùn)放塊ICl的同相輸入端，上述a端子串接電位器W2后接于集成運(yùn)放塊ICl的反相輸入端，電阻R3連接在集成運(yùn)放塊ICl的同相輸入端與上述b端子之間，電阻R4連接在集成運(yùn)放塊ICl的反相輸入端與上述b端子之間，集成運(yùn)放塊ICl的7腳接于上述a端子，集成運(yùn)放塊ICl的4腳接于上述b端子，集成運(yùn)放塊ICl的輸出端接第一報(bào)警單元；上述采樣信號輸出端c接于集成運(yùn)放塊IC2的反相輸入端，上述a端子串接電位器W3后接于集成運(yùn)放塊IC2的同相輸入端，上述a端子串接電位器W4后接于集成運(yùn)放塊IC2的反相輸入端，電阻R6連接在集成運(yùn)放塊IC2的正相輸入端與上述b端子之間，電阻R7連接在集成運(yùn)放塊IC2的反相輸入端與上述b端子之間，集成運(yùn)放塊IC2的7腳接于上述a端子，集成運(yùn)放塊IC2的4腳接于上述b端子，集成運(yùn)放塊IC2的輸出端接第二報(bào)警單元；上述霍爾傳感器型號為CS1000EK2，集成運(yùn)放塊ICl和IC2的型號均為 F007。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋式直流故障監(jiān)測報(bào)警器，其特征是，所述電阻R4和電阻R6均為千分之一的精密電阻；所述電阻Rl和R2的阻值均為22kΩ。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的橋式直流故障監(jiān)測報(bào)警器，其特征是，所述第一報(bào)警單元結(jié)構(gòu)為:三極管BGl的基極接于集成運(yùn)放塊ICl的輸出端，三極管BGl的集電極串接紅色發(fā)光二極管Fgl后接于上述a端子，三極管BGl的發(fā)射極接于三極管BG2的基極，三極管BG2的發(fā)射極串接電阻R5后接于上述b端子，三極管BG1、BG2 二者的集電極同時(shí)接于警鈴JLl一端，警鈴幾I另一端接于上述`a端子；所述第二報(bào)警單元結(jié)構(gòu)為:三極管BG3基極接于集成運(yùn)放塊IC2的輸出端，三極管BG3集電極串接藍(lán)色發(fā)光二極管Fg2后接于上述a端子，三極管BG3發(fā)射極接于三極管BG4基極，三極管BG4發(fā)射極串接電阻R8后接于上述b端子，三極管BG3、BG4 二者的集電極同時(shí)接于警鈴JL2 —端，警鈴JL2另一端接于上述a端子。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的橋式直流故障監(jiān)測報(bào)警器，其特征是，所述提供±15V直流電源的交直流轉(zhuǎn)換器為:變壓器BI的初級繞組順次串接保險(xiǎn)BX、開關(guān)Kl后接于220V交流電回路中，變壓器BI的次級繞組的兩端分別接于二極管Dl正極和二極管D4負(fù)極，變壓器BI的次級繞組的中點(diǎn)接上述d端子，二極管D2負(fù)極接于二極管Dl正極，二極管Dl負(fù)極接于二極管D3負(fù)極，二極管D3正極接于二極管D4負(fù)極，二極管D4正極接于二極管D2正極，電解電容Cl正極接于二極管D3負(fù)極，電解電容Cl負(fù)極接于上述d端子，電解電容C2正極接于上述d端子，電解電容C2負(fù)極接于二極管D4正極，三端穩(wěn)壓塊W7815的I腳接于二極管D3負(fù)極，三端穩(wěn)壓塊W7815的2腳接于上述a端子，三端穩(wěn)壓塊W7815的3腳接于三端穩(wěn)壓塊W7915的I腳，三端穩(wěn)壓塊W7915的3腳接于二極管D4正極，三端穩(wěn)壓塊W7915的2腳接于上述b端子，三端穩(wěn)壓塊W7815的2腳順次串接電容C3、C4后接于三端穩(wěn)壓塊W7915的2腳。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的橋式直流故障監(jiān)測報(bào)警器，其特征是，所述電解電容C1、C2均為 2200μ?,電容 C3、C4 均為 0.01Pf。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的橋式直流故障監(jiān)測報(bào)警器，其特征是，所述提供土 15V直流電源的交直流轉(zhuǎn)換器中還具有發(fā)光指示電路:發(fā)光二極管Fg3和電阻R9串接在三端穩(wěn)壓塊W7915的2腳與上述a端子之間`。
【文檔編號】G01R31/08GK203630273SQ201320817802
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年12月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月7日
【發(fā)明者】林崇華, 黃楚翔, 舒云偉 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)四川省電力公司內(nèi)江供電公司