專利名稱：直流電源接地報警裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于一種直流電源試驗裝置，尤其是一種直流電源接 地報警裝置。
背景技術：
目前，對于500kV、 220kV擴建變電所在工程調試中，為了確保電 網的安全可靠進行，在元件調試及整組傳動時往往使用臨時的直流電 源，臨時的直流電源不能檢測接地故障，雖然在傳動前要進行絕緣試 驗，但絕緣試驗只是個靜態過程，即所有裝置的接點是一個狀態，絕 緣試驗不能保證所有回路和接點在不同狀態絕緣是良好的，而在傳動 過程中就能反應出所有狀態。存在的缺點不能檢測直流電源的接地 故障。 發明內容
為了克服的現有的直流電源不能檢測接地故障的不足，本實用新 型提供一種能夠檢測接地故障的直流電源接地報警裝置。 本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是
一種直流電源接地報警裝置，置包括負極電位下拉電路、直流檢 出電路、交流檢出電路、第一光電耦合電路、第二光電耦合電路、第 三光電耦合電路、報警器和用于根據各個光電耦合電路的電位變化信 號判定不同的接地故障并向報警器輸出報警信號的報警處理器，所述 負極電位下拉電路連接直流電源的負極，所述負極電位下拉電路的輸 出連接直流檢出電路，所述直流檢出電路連接第一光電耦合電路和第二光電耦合電路，所述直流檢出電路同時與所述交流檢出電路連接， 所述交流檢測電路與所述第三耦合電路連接，所述第一光電耦合電路、 第二光電耦合電路和第三耦合電路分別與所述報警處理器的三個輸入 端連接，所述報警處理器的輸出端連接報警器。
進一步，所述負極電位下拉電路包括第一電阻R1、第二電阻R2 和負電源-VCC，所述直流電源的負極與所述第一電阻R1連接，所述 第一電阻R1與第二電阻R2串聯，所述第二電阻R2連接負電源-VCC; 所述直流檢出電路包括第三電阻R3、第一電容C1和第二電容C2，所 述第一電容C1和第二電容C2串聯形成的支路與第三電阻R3并聯， 所述第一電阻Rl與第二電阻R2之間的中間節點與所述第三電阻R3 和第一電容Cl之間的連接節點連接，所述第二電阻R2與第一電容 Cl和第二電容C2之間的中間節點連接；所述第三電阻R3和第二電 容C2之間的連接節點與第一光電耦合電路的輸入正極連接，所述第 一光電耦合電路的輸入負極連接負電源。
更進一步，所述第三電阻R3和第二電容C2之間的連接節點與第 二光電耦合電路的輸入正極連接，所述第二光電耦合電路的輸入負極 連接負電源。
再進一步，所述的交流檢出電路包括第三電容C3、變壓器T1、 整流電路IC5、第四電阻R4、第五電阻R5和第四電容C4;所述第一 電阻R1與第二電阻R2之間的中間節點與第三電容C3連接，所述第 三電容C3與變壓器Tl的原邊連接，所述變壓器Tl的副邊與整流電 路IC5的輸入端連接，所述整理電路IC5的輸出端的正極連接第四電 阻R4，所述第四電阻R4與第六電阻R6串聯，所述整理電路IC5的輸出端的負極與第四二極管D4連接，在所述第四電阻R4與第六電阻
R6之間的中間節點通過第五電阻R5與所述整理電路IC5的輸出端的 負極連接，所述第四電容C4與所述第五電阻R5并聯，所述第六電阻
R6和第四電容D4與所述第三光電耦合電路的輸出端連接。
本實用新型的有益效果主要表現在能夠檢測接地故障，即檢測 負極接地、整機接地以及交流串入直流故障。

圖1是直流電源接地報警裝置的控制原理圖； 圖2是接地報警電路的電路圖。 圖3是報警處理器的流程圖。
具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型作進一歩描述。
參照圖l一圖3， 一種直流電源接地報警裝置，置包括負極電位下 拉電路、直流檢出電路、交流檢出電路、第一光電耦合電路IC1、第 二光電耦合電IC2、第三光電耦合電路IC3、報警器和用于根據各個光 電耦合電路的電位變化信號判定不同的接地故障并向報警器輸出報警 信號的報警處理器IC4，所述負極電位下拉電路連接直流電源的負極， 所述負極電位下拉電路的輸出連接直流檢出電路，所述直流檢出電路 連接第一光電耦合電路和第二光電耦合電路，所述直流檢出電路同時 與所述交流檢出電路連接，所述交流檢測電路與所述第三耦合電路連 接，所述第一光電耦合電路、第二光電耦合電路和第三耦合電路分別 與所述報警處理器的三個輸入端連接，所述報警處理器IC4的輸出端 連接報警器。所述負極電位下拉電路包括第一電阻R1、第二電阻R2和負電源 -VCC，所述直流電源的負極與所述第一電阻R1連接，所述第一電阻 R1與第二電阻R2串聯，所述第二電阻R2連接負電源-VCC;所述直 流檢出電路包括第三電阻R3、第一電容C1和第二電容C2，所述第一 電容Cl和第二電容C2串聯形成的支路與第三電阻R3并聯，所述第 一電阻R1與第二電阻R2之間的中間節點與所述第三電阻R3和第一 電容C1之間的連接節點連接，所述第二電阻R2與第一電容C1和第 二電容C2之間的中間節點連接；所述第三電阻R3和第二電容C2之 間的連接節點與第一光電耦合電路的輸入正極連接，所述第一光電耦 合電路的輸入負極連接負電源。
所述第三電阻R3和第二電容C2之間的連接節點與第二光電耦合
電路的輸入正極連接，所述第二光電耦合電路的輸入負極連接負電源。
所述的交流檢出電路包括第三電容C3、變壓器Tl、整流電路IC5、
第四電阻R4、第五電阻R5和第四電容C4;所述第一電阻R1與第二
電阻R2之間的中間節點與第三電容C3連接，所述第三電容C3與變
壓器T1的原邊連接，所述變壓器T1的副邊與整流電路IC5的輸入端
連接，所述整理電路IC5的輸出端的正極連接第四電阻R4，所述第四
電阻R4與第六電阻R6串聯，所述整理電路IC5的輸出端的負極與第
四二極管D4連接，在所述第四電阻R4與第六電阻R6之間的中間節
點通過第五電阻R5與所述整理電路IC5的輸出端的負極連接，所述
第四電容C4與所述第五電阻R5并聯，所述第六龜阻R6和第四電容
D4與所述第三光電耦合電路的輸出端連接。
本實施例的圖1中，AC/DC:被監測的主功率電源，有88V、 110V、176V和220V， OUT為輸出端；DC:監測部分工作電源；IC4:單片機， 負責檢測及記錄處理數據；LED:顯示輸出，顯示狀態；Warn:告警輸 出。
圖2中的各元件功能說明Rl、 R2組成負極電位下拉電阻；R3、 Cl、 C2組成直流檢出支路；C3、 Tl、 IC5、 R4、 R5、 C4組成交流檢出 支路；IC1、 IC2、 IC3為光電隔離耦合電路，完成信號到單片機的隔 離耦合；IC4為8位單片機，完成信號檢測及分析記錄，并控制告警 及顯示部分協調工作；Warn為聲光告警輸出；LED負責顯示狀態，次 數，時間等信息；AC/DC為主功率電源。
本實施例的工作過程為LED數碼管在正常時顯示0000，記錄 接地故障的次數R2電阻壓降大于檢測值記錄；每次故障發生時的報 警，并顯示當前故障類型及啟動時間(直到恢復)；到達累計次數時連 續報警。
由負極判斷運行狀態，在正常工作狀態下，負極電位為-Vcc。檢 測電路無輸出，IC1、 IC2、 IC3輸出三極管截止，均處于高電位，單 片機處于等待狀態。
負極接地狀態負極電位由原來的-5V上升為0V。該電壓經過Rl、 R3、 D2送至IC1， IC1輸出三極管導通，送出低電位至單片機的第一 路I/O端口，單片機根據該信號累計負接地計數并記錄開機到故障時 間。D3處于截止狀態，IC2保持高電位輸出，直流電壓無法通過C3， 交流檢測電路未檢測到交流信號使IC3也保持高電位輸出。
正極接地狀態負極電位=-Vcc+Vdc。該電壓經過Rl、 R3、 D3 送至IC2， IC2送出低電位至單片機的第二路I/0端口，單片機根據該 信號累計正接地計數并記錄開機到故障時間。D2處于截止狀態，IC1
8保持高電位輸出，直流電壓無法通過C3，交流檢測電路未檢測到交流 信號使IC3也保持高電位輸出。
交流串入直流系統負極的交流分量被耦合整流電路檢出。該電
壓經過R1、 C3送至T1耦合到IC5，經IC5整流后由R4、 R5分壓、C4 濾波、R6限流D4擊穿，使IC3處于導通狀態，送出低電位至單片機 的第三路I/O端口 ，單片機根據該信號累計交流串入直流系統計數并 記錄開機到故障時間。而該交流信號經R1、 R3后、被C2濾除，所以 直流部分無信號，D2、 D3均處于截止狀態，IC1、 IC2均保持高電位輸 出。
顯示方式四位數碼管，正常顯示0000，故障后輪顯。正接地l-Ol 啟動時間輪顯00:01;負接地2-01 啟動時間輪顯00:01;交流串入 3-01啟動時間輪顯00:01;按復位鍵后所有數據清零顯示0000。
權利要求1、一種直流電源接地報警裝置，其特征在于所述直流電源接地報警裝置包括負極電位下拉電路、直流檢出電路、交流檢出電路、第一光電耦合電路、第二光電耦合電路、第三光電耦合電路、報警器和用于根據各個光電耦合電路的電位變化信號判定不同的接地故障并向報警器輸出報警信號的報警處理器，所述負極電位下拉電路連接直流電源的負極，所述負極電位下拉電路的輸出連接直流檢出電路，所述直流檢出電路連接第一光電耦合電路和第二光電耦合電路，所述直流檢出電路同時與所述交流檢出電路連接，所述交流檢測電路與所述第三耦合電路連接，所述第一光電耦合電路、第二光電耦合電路和第三耦合電路分別與所述報警處理器的三個輸入端連接，所述報警處理器的輸出端連接報警器。
2、 如權利要求l所述的直流電源接地報警裝置，其特征在于所述負極電位下拉電路包括第一電阻(R1)、第二電阻(R2)和負電源(-VCC)， 所述直流電源的負極與所述第一電阻(Rl)連接，所述第一電阻(Rl) 與第二電阻(R2)串聯，所述第二電阻(R2)連接負電源(-VCC); 所述直流檢出電路包括第三電阻(R3)、第一電容(Cl)和第二電容 (C2),所述第一電容(Cl)和第二電容(C2)串聯形成的支路與第 三電阻(R3)并聯，所述第一電阻(Rl)與第二電阻(R2)之間的中 間節點與所述第三電阻(R3)和第一電容(Cl)之間的連接節點連接， 所述第二電阻(R2)與第一電容(Cl)和第二電容(C2)之間的中間節點連接；所述第三電阻(R3)和第二電容(C2)之間的連接節點與第一光電耦合電路的輸入正極連接，所述第一光電耦合電路的輸入負極連接負電 源。
3、 如權利要求2所述的直流電源接地報警裝置，其特征在于所述第 三電阻(R3)和第二電容(C2)之間的連接節點與第二光電耦合電路 的輸入正極連接，所述第二光電耦合電路的輸入負極連接負電源。
4、 如權利要求2或3所述的直流電源接地報警裝置，其特征在于所 述的交流檢出電路包括第三電容(C3)、變壓器(Tl )、整流電路(IC5)、 第四電阻(R4)、第五電阻(R5)和第四電容(C4);所述第一電阻(Rl) 與第二電阻(R2)之間的中間節點與第三電容(C3)連接，所述第三 電容(C3)與變壓器(Tl)的原邊連接，所述變壓器(Tl)的副邊與 整流電路(IC5)的輸入端連接，所述整理電路(IC5)的輸出端的正 極連接第四電阻(R4)，所述第四電阻(R4)與第六電阻(R6)串聯， 所述整理電路(IC5)的輸出端的負極與第四二極管(D4)連接，在 所述第四電阻(R4)與第六電阻(R6)之間的中間節點通過第五電阻(R5)與所述整理電路(IC5)的輸出端的負極連接，所述第四電容 (C4)與所述第五電阻(R5)并聯，所述第六電阻(R6)和第四電容 (D4)與所述第三光電耦合電路的輸出端連接。
專利摘要一種直流電源接地報警裝置，包括負極電位下拉電路、直流檢出電路、交流檢出電路、第一光電耦合電路、第二光電耦合電路、第三光電耦合電路、報警器和用于根據各個光電耦合電路的電位變化信號判定不同的接地故障并向報警器輸出報警信號的報警處理器，負極電位下拉電路連接直流電源的負極，負極電位下拉電路的輸出連接直流檢出電路，直流檢出電路連接第一光電耦合電路和第二光電耦合電路，直流檢出電路同時與交流檢出電路連接，交流檢測電路與第三耦合電路連接，第一光電耦合電路、第二光電耦合電路和第三耦合電路分別與報警處理器的三個輸入端連接，報警處理器的輸出端連接報警器。本實用新型能夠檢測接地故障。
文檔編號G01R31/02GK201359629SQ20082017063
公開日2009年12月9日 申請日期2008年12月30日 優先權日2008年12月30日
發明者單金華, 占剛強, 呂旭東, 吳建豪, 張繼明, 汪衛東, 蔣樂飛, 譚小兵, 海 鄭 申請人:浙江省送變電工程公司