專利名稱：電力線路故障記錄裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可掛裝在電力線上的電力線故障記錄裝置。
背景技術(shù)：
中國實用新型專利00259847.7公開了一種“單相導(dǎo)線掛裝式小電流接地故障指示器”，由一可掛裝在電力線上的磁感應(yīng)式電源，五次諧波采樣處理電路，執(zhí)行電路和與執(zhí)行電路相接的信號盤式顯示部分構(gòu)成，由采樣處理電路捕捉到故障電流信號，傳遞給執(zhí)行電路驅(qū)動信號盤轉(zhuǎn)動到顯示窗口完成故障指示。這種故障指示器的缺點一是由于其采樣線圈和磁感應(yīng)式電源的線圈同繞在一完全閉合的磁路內(nèi)，取樣所得的感應(yīng)電壓和電流均由于磁路的嚴重飽和而產(chǎn)生非線性畸變，影響了信號源的準確性；二是其電源部份為一個單一的倍壓整流器供電，內(nèi)阻較大，對大電流狀態(tài)要求快速建立足夠的電源電壓、快速進入動作狀態(tài)不利；三是不能對短路性故障產(chǎn)生的大幅度基波電流作出判定，功能不全。
實用新型內(nèi)容本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有掛裝式故障指示器的上述缺點，提供一種能全面地對電力線路所有種類的故障電流進行記錄、鎖定的電力線路故障記錄裝置。
本發(fā)明的目的是通過將取樣線圈另設(shè)、并對磁感應(yīng)電源加以改進的這一技術(shù)方案來實現(xiàn)的。具體構(gòu)成包括一掛裝在電力線上的磁感應(yīng)式電源、取樣電路、執(zhí)行電路和接于執(zhí)行電路的信號盤式顯示部分，所述的磁感應(yīng)式電源由緊掛在電力線上的繞制有線圈L1的閉合磁路T1、兩個與線圈L1相接且呈并聯(lián)連接的多倍壓電容耦合整流器Z1、橋式全波整流器Z2以及接于兩整流器輸出端的電容式儲能器所構(gòu)成，該電容式儲能器由電容C6串接電阻R1后接在電容C5正極上構(gòu)成，所述的取樣電路由一緊靠在電力線處的“U”形鐵芯T2、分別繞制在“U”形鐵芯T2兩端的諧波取樣線圈L2和基波取樣線圈L3所構(gòu)成，在所述的基波取樣線圈L3與執(zhí)行電路之間還依序串接有低通濾波器(1)、基波幅值整定電阻W、低通濾波器(2)、基波放大器、倍壓整流器和門限觸發(fā)電路，在所述的諧波取樣線圈L2與執(zhí)行電路之間還依序串接有雙重諧振選頻電路、倍壓整流器和門限觸發(fā)電路，在電源與執(zhí)行電路之間設(shè)有一自動復(fù)位電路，基波放大器的一輸入端與電源相接。
本發(fā)明的工作原理如下緊掛在導(dǎo)線上的繞制有線圈L1閉合磁路T1向呈并聯(lián)連接的多倍壓電容耦合整流器Z1和橋式全波整流器Z2提供交流50赫的感應(yīng)電壓，由于多倍壓電容耦合整流器Z1雖然內(nèi)阻大，但輸出電壓高，因而可以保證在電力線路負荷極小的情況下的本裝置的用電要求，而橋式全波整流器Z2的內(nèi)阻小，輸出電壓低，可滿足于線路負荷較大直至發(fā)生巨大短路電流需要本裝置快速動作時的用電要求。緊靠在載流電力線處的“U”形鐵芯T2是一種不閉合磁路，它具有磁阻極大的空氣間隙，因此無論電力線路導(dǎo)線中流過的電流有多大，“U”型鐵芯都不會飽和，都能按同一比例在L2和L3兩個取樣線圈上感應(yīng)輸出取樣電壓，這種線性輸出性能保證了L2和L3兩個取樣線圈的取樣電壓無論在幅值或者波形方面均不會產(chǎn)生畸變，從而保證了信號源的可用性。當電力線路發(fā)生短路故障時，基波取樣線圈L3所感應(yīng)的電壓經(jīng)低通濾波器(1)初步濾除100Hz以上的諧波之后由電位器W調(diào)節(jié)靈敏度，再經(jīng)低通濾波器(2)排除50Hz以上的毛刺擾動后交由基波放大器放大，經(jīng)倍壓整流器產(chǎn)生一個正比于基波電流值的直流電壓，該直流電壓高于門限觸發(fā)電路的導(dǎo)通門限電壓，從而觸發(fā)執(zhí)行電路，驅(qū)動信號盤轉(zhuǎn)動至故障顯示位置而將故障狀態(tài)記錄下來。當發(fā)生小電流單相接地故障時，故障相的導(dǎo)線上將出現(xiàn)含有一定幅值的250Hz諧波電流，而諧波取樣線圈L2感應(yīng)的電壓接入雙重諧振選頻電路，經(jīng)升壓后送至倍壓整流器，經(jīng)倍壓整流器后獲得一個高于門限觸發(fā)電路的導(dǎo)通門限電壓的直流電壓，從而觸發(fā)執(zhí)行電路，驅(qū)動信號盤轉(zhuǎn)動至故障顯示位置而將故障狀態(tài)記錄下來。故障排除后再送電時，自動復(fù)位電路向執(zhí)行電路送電使其驅(qū)動信號盤反轉(zhuǎn)復(fù)位到正常狀態(tài)顯示位置。
與前述現(xiàn)有同類產(chǎn)品相比，本發(fā)明的優(yōu)點是可以記錄并鎖定電力線路的短路和小電流單相接地這兩大類故障狀態(tài)，功能齊全，改進后的磁感應(yīng)電源能保證記錄裝置在任何狀態(tài)下可靠工作，單獨設(shè)置的取樣電路的兩取樣線圈之間存在巨大“漏磁感抗”，相互影響極小，可以分別工作在不同的頻率上，且呈線性輸出的取樣電壓不會產(chǎn)生畸變，信號源的可用性極高?？商娲F(xiàn)有的掛裝式電力線故障指示器使用。
本發(fā)明的內(nèi)容結(jié)合以下實施例作更進一步的說明，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅限于實施例中所涉及的內(nèi)容。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理框2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意3是底部的顯示窗口示意4是本實施例的電路圖具體實施方式
如圖1～3所示，本電力線路故障記錄裝置的磁感應(yīng)式電源由緊掛在電力線1上的繞制有線圈L1的閉合磁路T1、兩個與線圈L1相接且呈并聯(lián)連接的多倍壓電容耦合整流器Z1、橋式全波整流器Z2以及接于兩整流器輸出端的電容式儲能器所構(gòu)成，該電容式儲能器由電容C6串接電阻R1后接在電容C5正極上構(gòu)成，所述的取樣電路由一緊靠在電力線處的“U”形鐵芯T2、分別繞制在“U”形鐵芯兩端的諧波取樣線圈L2和基波取樣線圈L3所構(gòu)成，執(zhí)行電路和接于執(zhí)行電路的信號盤式顯示部分沿用現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)形式。在所述的基波取樣線圈L3與執(zhí)行電路之間還依序串接有低通濾波器(1)、基波幅值整定電阻W、低通濾波器(2)、基波放大器、倍壓整流器和門限觸發(fā)電路，在所述的諧波取樣線圈L2與執(zhí)行電路之間還依序串接有雙重諧振選頻電路、倍壓整流器和門限觸發(fā)電路，在電源與執(zhí)行電路之間設(shè)有一自動復(fù)位電路，基波放大器的一輸入端與電源相接。各部件可用環(huán)氧樹脂封裝在一塑料外殼2中。同現(xiàn)有技術(shù)一樣，外殼的底部開有顯示窗口3。在顯示窗口上可罩設(shè)一透明外罩。圖4給出了具體的構(gòu)成各部件的電路圖。分述如下低通濾波器(1)由C3、R6、R7、C11、C12組成，低通濾波器(2)由R4、R5、C9、C10組成，接于低通濾波器(2)的基波放大器由CMOS運算放大器Y和R2、R3組成，接于該基波放大器的倍壓整流器由C7、C8、BG1、BG2組成，門限觸發(fā)電路由雙向觸發(fā)管JC2構(gòu)成，其輸出端接于執(zhí)行電路的可控硅SCR2，執(zhí)行電路和信號盤式顯示部分沿用現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)形式，這里不再贅述。當電力線路發(fā)生短路故障時，基波取樣線圈L3所感應(yīng)的電壓經(jīng)低通濾波器(1)初步濾除100Hz以上的諧波之后由電位器W調(diào)節(jié)靈敏度，再經(jīng)低通濾波器(2)排除50Hz以上的毛刺擾動后交由基波放大器放大，經(jīng)倍壓整流器產(chǎn)生一個正比于基波電流值的直流電壓，該直流電壓高于門限觸發(fā)電路JC2的導(dǎo)通門限電壓，從而觸發(fā)SCR2，執(zhí)行電路工作，驅(qū)動信號盤P轉(zhuǎn)動至故障顯示窗口3(如圖3所示)，而將故障狀態(tài)顯示出來。接于諧波取樣線圈L2的雙重諧振選頻電路由C2、L4、C4、L5、L6組成，倍壓整流器由C13、C15、BG3、BG4組成，門限觸發(fā)電路由雙向觸發(fā)管JC1構(gòu)成，其輸出端接于執(zhí)行電路的可控硅SCR1。同前一樣，諧波取樣線圈L2所感應(yīng)的電壓經(jīng)上述電路處理后觸發(fā)執(zhí)行電路工作，驅(qū)動信號盤P轉(zhuǎn)動至故障顯示窗口3而將故障狀態(tài)顯示出來。自動復(fù)位電路由可控硅SCR3、雙向觸發(fā)管JC3、JC4構(gòu)成，SCR3接電磁鐵M的線圈L8，在故障排除后再送電使JC3、JC4導(dǎo)通時，觸發(fā)SCR3，線圈L8得電，由于其極性與L7相反，它的得電使電磁鐵M反向充磁，驅(qū)動信號盤反轉(zhuǎn)離開顯示窗口復(fù)位到表示線路正常的位置。由于可控硅SCR1、SCR2、SCR3的工作電源由同一個C5供電，C6串接電阻R1后接在電容C5正極上，使C6充電的速度慢于C5，也就是說，只要線路上發(fā)生了任何一種故障，SCR1、SCR2其中一個可控硅導(dǎo)通后消耗了C5的電能使電壓降低，使C6上的電壓不能充達到JC3、JC4的門限電壓值，從而阻止了SCR3導(dǎo)通的可能，所以，裝置鎖定在故障指示位置。
在多倍壓電容耦合整流器Z1與橋式全波整流器Z2的輸入端之間接一個電容C1，在橋式全波整流器Z2的輸出端接一個二極管BG5，可提高電源功率因數(shù)，防止Z1產(chǎn)生的寶貴電流分流于Z2的反向穿透電阻。
在所述的雙重諧振選頻電路的雙重諧振線圈L5、L6上分別接一調(diào)節(jié)開關(guān)K1、K2，每個開關(guān)設(shè)三檔，各自接入不同匝數(shù)，當撥動開關(guān)改變L5、L6的匝數(shù)時，就調(diào)節(jié)了向倍壓整流器提供的諧振電壓的幅值，從而改變了諧波觸發(fā)電平，也就是說，通過調(diào)節(jié)開關(guān)K1、K2，可以方便地調(diào)整本裝置的動作靈敏度。
權(quán)利要求
1.電力線路故障記錄裝置，包括一掛裝在電力線上的磁感應(yīng)式電源、取樣電路、執(zhí)行電路和接于執(zhí)行電路的信號盤式顯示部分，其特征是所述的磁感應(yīng)式電源由緊掛在電力線上的繞制有線圈L1的閉合磁路T1、兩個與線圈L1相接且呈并聯(lián)連接的多倍壓電容耦合整流器Z1、橋式全波整流器Z2以及接于兩整流器輸出端的電容式儲能器所構(gòu)成，電容式儲能器由電容C6串接電阻R1后接在電容C5正極上構(gòu)成，所述的取樣電路由一緊靠在電力線處的“U”形鐵芯T2、分別繞制在“U”形鐵芯T2兩端的諧波取樣線圈L2和基波取樣線圈L3所構(gòu)成，在所述的基波取樣線圈L3與執(zhí)行電路之間還依序串接有低通濾波器(1)、基波幅值整定電阻W、低通濾波器(2)、基波放大器、倍壓整流器和門限觸發(fā)電路，在所述的諧波取樣線圈L2與執(zhí)行電路之間還依序串接有雙重諧振選頻電路、倍壓整流器和門限觸發(fā)電路，在電源與執(zhí)行電路之間設(shè)有一自動復(fù)位電路，基波放大器的一輸入端與電源相接。
2.如權(quán)利要求1所述的電力線路故障記錄裝置，其特征在于所述的多倍壓電容耦合整流器Z1與橋式全波整流器Z2的輸入端之間還接有電容C1，在橋式全波整流器Z2的輸出端接有一個二極管BG5。
3.如權(quán)利要求1所述的電力線路故障記錄裝置，其特征在于所述的雙重諧振選頻電路的雙重諧振線圈L5、L6上分別接有調(diào)節(jié)開關(guān)K1、K2。
全文摘要
電力線路故障記錄裝置，涉及掛裝式電力線故障指示器。其構(gòu)成包括由繞有線圈L
文檔編號G01R31/02GK1493885SQ02133999
公開日2004年5月5日 申請日期2002年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月1日
發(fā)明者嚴穎勤 申請人:成都精通自動化設(shè)備有限公司