專利名稱：一種高壓設(shè)備接地保護(hù)檢測方法及檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種高壓設(shè)備接地保護(hù)檢測技術(shù)，屬于高壓測量技術(shù)領(lǐng)域。主要
用于高壓設(shè)備接地良好與否的檢測，可用于對高壓設(shè)備接地情況進(jìn)行檢測。
背景技術(shù)：
高壓設(shè)備在工作時，會感應(yīng)出較高的電壓，隨著產(chǎn)品電壓的升高，瞬間會產(chǎn)生上萬 伏的高壓，在使用高壓設(shè)備時，設(shè)備必須可靠安全接地，以保護(hù)設(shè)備和操作人員的安全。保 擴(kuò)接地檢測裝置。 目前使用的設(shè)備接地系統(tǒng)，都屬于被動檢查接地。在操作前，把設(shè)備的保護(hù)地通過 導(dǎo)引線連接，實現(xiàn)接地操作。在使用中經(jīng)常會遇到一些問題一、無法判斷接地情況是否良 好，沒有一定的量化標(biāo)準(zhǔn)來判定接地良好，對操作人員和設(shè)備存在安全隱患；二、在一些緊 急情況下，操作者在慌忙中容易忽視保護(hù)接地，這樣在操作高壓設(shè)備時，容易對操作人員和 設(shè)備造成一定的傷害和損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種可以自動檢測設(shè)備是否接地、接地是否良 好的方法的一種保護(hù)接地檢測方法及裝置。 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該一種高壓設(shè)備保護(hù)接地檢測方 法，其特征在于 1. 1在設(shè)計保護(hù)接地時增加一輔助接地形成接地保護(hù)回路；
1. 2在接地保護(hù)回路中注入交流檢測信號；
1. 3采集注入回路中的交流檢測信號； 1. 4將采集的交流檢測信號經(jīng)信號處理單元進(jìn)行濾波、放大； 1. 5設(shè)定一基準(zhǔn)電壓，將濾波、放大后的檢測信號通過比較器與之比較；通過信號 驅(qū)動控制供電回路通斷。 交流檢測信號通過兩級變壓器注入接地保護(hù)回路，利用電流互感器采集回路中注 入的檢測信號，將檢測信號與基準(zhǔn)電壓比較，利用驅(qū)動電路中三極管的通斷，驅(qū)動繼電器工 作，控制供電回路的通斷。 當(dāng)檢測信號大于基準(zhǔn)電壓時，比較器輸出為高電平，電路中的三極管導(dǎo)通，繼電器 工作，供電回路接通；當(dāng)檢測信號小于基準(zhǔn)電壓時，比較器輸出為低電平，供電回路斷開。
本發(fā)明的方法是在設(shè)計保護(hù)接地時增加一輔助接地形成接地保護(hù)回路，在接地保 護(hù)回路中注入交流檢測信號，采集回路中注入的交流檢測信號，將采集的交流檢測信號經(jīng) 信號處理單元進(jìn)行濾波、放大，設(shè)定一基準(zhǔn)電壓，將濾波、放大后的檢測信號通過比較器與 之比較；通過驅(qū)動電路控制供電回路通斷。 交流檢測信號是通過兩級變壓器注入接地保護(hù)回路，利用電流互感器采集回路中 注入的檢測信號，將檢測信號與基準(zhǔn)電壓比較，利用驅(qū)動電路中三極管的通斷，驅(qū)動繼電器
3工作，控制供電回路的通斷。當(dāng)檢測信號大于基準(zhǔn)電壓時，比較器輸出為高電平，電路中的 三極管導(dǎo)通，繼電器工作，供電回路接通；當(dāng)檢測信號小于基準(zhǔn)電壓時，比較器輸出為低電 平，供電回路斷開。
本發(fā)明高壓設(shè)備保護(hù)接地檢測方法用檢測裝置，其特征在于 包括檢測信號產(chǎn)生單元、信號采集單元、信號處理單元和信號驅(qū)動單元，信號采集 單元輸入端與保護(hù)接地相連，輸出一端與檢測信號產(chǎn)生單元相連，檢測信號產(chǎn)生單元與輔 助接地相連，信號采集單元輸出另一端與信號處理單元相連，信號處理單元與信號驅(qū)動單 元相連，信號驅(qū)動單元輸出一端與接地指示燈相連，信號驅(qū)動單元輸出另一端與供電回路 相連。 檢測信號產(chǎn)生單元包括變壓器1T1、1T2和限流電阻1R8，保護(hù)接地和輔助接地采 用保護(hù)接地探針和輔助保護(hù)接地探針，變壓器1T1的輸入端接入AC220V電壓，輸出端串入 電阻1R8，再接到變壓器1T2的輸入端，變壓器1T2的輸出端接到保護(hù)接地和輔助保護(hù)接地 兩個接地探針之間； 信號采集單元由電流互感器1S1和濾波電路組成，變壓器1T2的輸出接到保護(hù)接 地和輔助保護(hù)接地兩個接地探針之間，其中一條線穿過電流互感器1S1的中心孔，電流互 感器1S1的輸出信號連到電阻1R2 —端，電阻1R2另一端連到放大器1N1的3腳，在電流互 感器1S1輸出信號與電阻1R2公共端對地接入電阻1R1、電容1C1和電容1C2 ;
信號處理單元包括信號放大器1N1和比較器1N2，信號放大器1N1的2腳連到電 阻1R3、1R4上，電阻1R3的另一端接地，電阻1R4的另一端連接到放大器1N1的6腳，放大 器1N1的6腳與電阻1R4的公共端連接到電阻1R9，電阻1R9的另一端連到比較器1N2的3 腳，比較器1N2的2腳連接到電阻1R5、1R6上，電阻1R5的另一端接地，電阻1R6的另一端 接到+12V,比較器1N2的8腳連接到+12V并經(jīng)過電容1C7、1C8接地，電阻1R7 —端連到比 較器1N2的8腳，另一端連到比較器1N2的1腳； 信號驅(qū)動單元包括三極管1VT1、繼電器1K1、接地指示燈L1，三極管1VT1的基極與 比較器1N2的1腳連接，三極管1VT1的發(fā)射極連到_12￥，在三極管1VT1的基極與-12V之 間接入電阻1R10、電容1C18，三極管1VT1的集電極連到繼電器1K1的2腳，繼電器1K1的 7腳連接+12V工作電源。 與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的一種保護(hù)接地檢測方法及裝置所具有的有益效果是
將本發(fā)明的保護(hù)接地檢測裝置接到高壓用電設(shè)備的保護(hù)接地探針與輔助接地探 針之間形成回路，可以主動判斷高壓設(shè)備是否接地、接地是否良好，通過采集流過大地的檢 測信號的電流，來判斷保護(hù)接地的連接狀況，大大提高了安全性和可靠性，保護(hù)操作人員和 設(shè)備的安全。


圖1是本發(fā)明的一種保護(hù)接地檢測方法及裝置的原理方框圖；
圖2是檢測信號的產(chǎn)生和注入電路圖；
圖3是信號采集電路圖；
圖4是信號處理電路圖；
圖5是信號驅(qū)動電路圖。
圖1-5是本發(fā)明的一種保護(hù)接地檢測方法及裝置的最佳實施例。 其中:1R1 1R10電阻，1C1 ICIO、 1C17 1C18電容，1VD3 1VD6 二極管，1VT1
三極管，1K1繼電器，1N1放大器，1N2比較器，1T1、1T2變壓器，1S1電流互感器，Ll指示燈。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖1-5對本發(fā)明一種保護(hù)接地檢測方法及裝置做進(jìn)一步的描述 如圖1所示，本發(fā)明一種保護(hù)接地檢測方法的檢測裝置由檢測信號產(chǎn)生單元、信
號采集單元、信號處理單元和信號驅(qū)動單元組成，信號采集單元輸入端與保護(hù)接地相連，輸
出一端與檢測信號產(chǎn)生單元相連，檢測信號產(chǎn)生單元與輔助接地相連，信號采集單元輸出
另一端與信號處理單元相連，信號處理單元與信號驅(qū)動單元相連，信號驅(qū)動單元輸出一端
與接地指示燈相連，信號驅(qū)動單元輸出另一端與供電回路相連。保護(hù)接地檢測方法通過檢
測信號產(chǎn)生、檢測信號采集、檢測信號處理和檢測信號驅(qū)動實現(xiàn)。保護(hù)接地探針和輔助接地
探針都連接到大地上，施加的交流檢測信號通過保護(hù)接地和輔助接地兩種接地與大地之間
形成回路；利用電流互感器對該信號進(jìn)行采集、處理、同時設(shè)定一基準(zhǔn)電壓，本實施例中基
準(zhǔn)電壓設(shè)定為3. 5V，將處理后的檢測信號與該基準(zhǔn)電壓比較后通過信號驅(qū)動控制供電回路
的通斷。 如圖2所示，交流檢測信號通過變壓器1T1和變壓器1T2產(chǎn)生，變壓器1T1的輸入 端接入AC220V電壓，輸出端串入電阻1R8后接入變壓器1T2的輸入端，限制變壓器1T2的 輸入電流，變壓器1T2為變比為1 : 1的變壓器，變壓器1T2的輸出接到保護(hù)接地和輔助接 地兩個接地探針之間，保護(hù)接地和輔助接地兩個探針插入大地，產(chǎn)生的交流檢測信號通過 保護(hù)接地和輔助接地兩個探針與大地形成回路。其中一條線穿過電流互感器1S1中心孔。
如圖3、圖4、圖5所示，電流互感器1S1接入回路中，將采集到的交流檢測信號通 過放大器1N1、比較器1N2、三極管1VT1，驅(qū)動繼電器1K1工作，控制供電回路的通斷。
信號采集單元由電流互感器1S1和濾波電路組成，濾波電路由電阻1R1、電解電容 1C1、電容IC2和電阻1R2組成，電流互感器1S1的輸出信號連到電阻1R2 —端，電阻1R2另 一端連到放大器1N1的3腳，在電流互感器1S1輸出信號與電阻1R2公共端對地接入電阻 1R1、電容1C1和電容1C2。 信號處理單元包括信號放大器1N1和比較器1N2。信號放大器1N1的2腳連到電 阻1R3、1R4上，電阻1R3的另一端接地，電阻1R4的另一端連接到放大器1N1的6腳，放大器 的6腳與電阻1R4的公共端連接到電阻1R9，電阻1R9的另一端連到的放大器1N1的3腳， 比較器1N2的2腳連接到電阻1R5、1R6上，電阻1R5的另一端接地，電阻1R6的另一端接到 +12V,比較器1N2的8腳連接到+12V并經(jīng)過電容1C7、1C8接地，電阻1R7 —端連到比較器 1N2的8腳，另一端連到比較器1N2的1腳。放大后的處理信號與一基準(zhǔn)電壓3. 5V比較，當(dāng) 處理信號大于基準(zhǔn)電壓3. 5V時，比較器1N2輸出為高電平；當(dāng)檢測信號小于基準(zhǔn)電壓3. 5V 時，比較器1N2輸出為低電平。通過高低電平來區(qū)分比較后的信號。 信號驅(qū)動單元包括三極管1VT1、繼電器1K1、接地指示燈L1，三極管1VT1的基極連 接比較器1N2的1腳，三極管1VT1的發(fā)射極連到_12￥，在三極管1VT1的基極與-12V之間 接入電阻1R10、電容1C18，三極管1VT1的集電極連到繼電器1K1的2腳，繼電器1K1的7 腳連到+12￥，處理后的比較信號通過驅(qū)動電路中的三極管1VT1作為驅(qū)動開關(guān)，控制繼電器1K1的24V工作電源，并利用繼電器1K1的觸點1、4控制交流220V回路和接地指示燈Ll。 當(dāng)接地良好時，檢測信號大于基準(zhǔn)電壓3. 5V，輸出為高電平，三極管1VT1導(dǎo)通，繼電器1K1 動作，接地指示燈Ll熄滅，交流220V供電回路接通。
工作原理 設(shè)備外殼與保護(hù)接地可靠連接。使用前，將保護(hù)接地端接到電力系統(tǒng)的保護(hù)地或 通過接地探針可靠接地，輔助接地通過接地探針接地，不可將輔助接地端連接在保護(hù)接地 端。接地檢測裝置需要連接交流220V電源，接通后，產(chǎn)生檢測信號，檢測信號注入保護(hù)接 地、輔助接地和大地形成的回路。電流互感器1S1將檢測流過回路的電流轉(zhuǎn)換為電壓信號， 將電壓信號進(jìn)行放大和濾波后送入比較器1N2，與設(shè)定的的基準(zhǔn)電壓3. 5V進(jìn)行比較，若保 護(hù)接地端或輔助接地端未良好接地，則接地回路電阻過大，比較器1N2產(chǎn)生的檢測信號小 于基準(zhǔn)電壓3. 5V，輸出為低電平，接地指示電路產(chǎn)生報警，指示燈L1亮，供電回路同時斷 開；若接地回路電阻正常，接地回路電流轉(zhuǎn)換為電壓信號后大于設(shè)定基準(zhǔn)電壓3. 5V，輸出 為高電平，驅(qū)動繼電器1K1工作，接地指示電路斷開，指示燈L1熄滅，供電電源接通，設(shè)備可 正常工作。設(shè)備工作后，若保護(hù)接地或輔助接地與大地斷開，或接地回路電阻變大，接地回 路電流小于基準(zhǔn)電壓值，設(shè)備自動斷電，停止工作，有效保證設(shè)備和人身安全。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非是對本發(fā)明作其它形式的限制，任 何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等 效實施例。但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所 作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種高壓設(shè)備保護(hù)接地檢測方法，其特征在于1.1在設(shè)計保護(hù)接地時增加一輔助接地形成接地保護(hù)回路；1.2在接地保護(hù)回路中注入交流檢測信號；1.3采集注入回路中的交流檢測信號；1.4將采集的交流檢測信號經(jīng)信號處理單元進(jìn)行濾波、放大；1.5設(shè)定一基準(zhǔn)電壓，將濾波、放大后的檢測信號通過比較器與之比較；通過信號驅(qū)動控制供電回路通斷。
2. 根據(jù)權(quán)利要求要求1所述的一種高壓設(shè)備保護(hù)接地檢測方法，交流檢測信號通過兩 級變壓器注入接地保護(hù)回路，利用電流互感器采集回路中注入的檢測信號，將檢測信號與 基準(zhǔn)電壓比較，利用驅(qū)動電路中三極管的通斷，驅(qū)動繼電器工作，控制供電回路的通斷。
3. 根據(jù)權(quán)利要求要求2所述的一種高壓設(shè)備保護(hù)接地檢測方法，當(dāng)檢測信號大于基準(zhǔn) 電壓時，比較器輸出為高電平，電路中的三極管導(dǎo)通，繼電器工作，供電回路接通；當(dāng)檢測信 號小于基準(zhǔn)電壓時，比較器輸出為低電平，供電回路斷開。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓設(shè)備保護(hù)接地檢測方法用檢測裝置，其特征在于 包括檢測信號產(chǎn)生單元、信號采集單元、信號處理單元和信號驅(qū)動單元，信號采集單元輸入 端與保護(hù)接地相連，輸出一端與檢測信號產(chǎn)生單元相連，檢測信號產(chǎn)生單元與輔助接地相 連，信號采集單元輸出另一端與信號處理單元相連，信號處理單元與信號驅(qū)動單元相連，信 號驅(qū)動單元輸出一端與接地指示燈相連，信號驅(qū)動單元輸出另一端與供電回路相連。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高壓設(shè)備保護(hù)接地檢測方法用檢測裝置，其特征在于檢測信號產(chǎn)生單元包括變壓器1T1、1T2和限流電阻1R8，保護(hù)接地和輔助接地采用保 護(hù)接地探針和輔助保護(hù)接地探針，變壓器1T1的輸入端接入AC220V電壓，輸出端串入電阻 1R8，再接到變壓器1T2的輸入端，變壓器1T2的輸出端接到保護(hù)接地和輔助保護(hù)接地兩個 接地探針之間；信號采集單元由電流互感器1S1和濾波電路組成，變壓器1T2的輸出接到保護(hù)接地和 輔助保護(hù)接地兩個接地探針之間，其中一條線穿過電流互感器1S1的中心孔，電流互感器 1S1的輸出信號連到電阻1R2 —端，電阻1R2另一端連到放大器1N1的3腳，在電流互感器 1S1輸出信號與電阻1R2公共端對地接入電阻1R1、電容1C1和電容1C2 ;信號處理單元包括信號放大器1N1和比較器1N2，信號放大器1N1的2腳連到電阻1R3、 1R4上，電阻1R3的另一端接地，電阻1R4的另一端連接到放大器1N1的6腳，放大器1N1的 6腳與電阻1R4的公共端連接到電阻1R9，電阻1R9的另一端連到比較器1N2的3腳，比較器 1N2的2腳連接到電阻1R5、1R6上，電阻1R5的另一端接地，電阻1R6的另一端接到+12V, 比較器1N2的8腳連接到+12V并經(jīng)過電容1C7、1C8接地，電阻1R7 —端連到比較器1N2的 8腳，另一端連到比較器1N2的1腳；信號驅(qū)動單元包括三極管1VT1、繼電器1K1、接地指示燈L1，三極管1VT1的基極與比較 器1N2的1腳連接，三極管1VT1的發(fā)射極連到_12￥，在三極管1VT1的基極與-12V之間接 入電阻1R10、電容1C18，三極管1VT1的集電極連到繼電器1K1的2腳，繼電器1K1的7腳 連接+12V工作電源。
全文摘要
一種高壓設(shè)備接地保護(hù)檢測方法及檢測裝置，屬于高壓測量技術(shù)領(lǐng)域。在設(shè)計保護(hù)接地時增加一輔助接地形成接地保護(hù)回路；在接地保護(hù)回路中注入交流檢測信號；采集注入回路中的交流檢測信號；將采集的交流檢測信號經(jīng)信號處理單元進(jìn)行濾波、放大；設(shè)定一基準(zhǔn)電壓，將濾波、放大后的檢測信號通過比較器與之比較；通過信號驅(qū)動控制供電回路通斷。可用于檢測是否接地，接地是否良好。實現(xiàn)只有接地良好才可通電的保護(hù)接地檢測技術(shù)。可以防止設(shè)備接地不良而對設(shè)備和操作人員造成傷害，提高設(shè)備的安全性和可靠性。
文檔編號G01R19/10GK101762773SQ20101001170
公開日2010年6月30日 申請日期2010年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月19日
發(fā)明者劉領(lǐng)校, 宮士營, 徐丙垠, 李京 申請人:山東科匯電力自動化有限公司