基于雙線圈的電纜線路故障監(jiān)測(cè)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電纜線路故障監(jiān)測(cè)技術(shù)，特別是涉及一種取電方式簡單、使用壽命更長的基于雙線圈的電纜線路故障監(jiān)測(cè)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]電纜型故障指示器安裝于配電開關(guān)的母線上，按功能模塊來分主要由電流互感器和控制裝置兩部分組成，主要用于判斷配電的電纜線路短路故障或者接地故障。若電纜線路上發(fā)生短路或接地故障時(shí)，控制裝置會(huì)根據(jù)電流互感器檢測(cè)到的電流狀況進(jìn)行判斷并發(fā)出相應(yīng)的信息數(shù)據(jù)傳給指示面板或者通訊終端。根據(jù)故障工作原理，故障指示器的傳感器需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電纜線路上的電流。因此決定了故障指示器工作功耗很大，通?？刂蒲b置使用電池供電并且需要防水處理灌裝，灌裝后電池是不能夠更換的，但實(shí)際上由于電池本身漏電流的特性實(shí)際壽命會(huì)比理論值要小，而且受到環(huán)境影響也比較大，從而影響了電纜型故障指示器的工作壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于此，有必要提供一種取電方式簡單、使用壽命更長的基于雙線圈的電纜線路故障監(jiān)測(cè)電路。
[0004]一種基于雙線圈的電纜線路故障監(jiān)測(cè)電路，包括:取電線圈模塊、電源切換模塊、控制模塊及采樣模塊；
[0005]在電纜線路上的負(fù)荷電流大于額定值時(shí)，所述電源切換模塊用于控制所述取電線圈模塊為所述控制模塊供電；在電纜線路上的負(fù)荷電流小于額定值時(shí)，所述電源切換模塊用于控制應(yīng)急電源為所述控制模塊供電；所述采樣模塊用于對(duì)電纜線路的電流進(jìn)行采樣并將采樣的負(fù)荷電流發(fā)送給所述控制模塊；在負(fù)荷電流小于故障電流時(shí)，所述控制模塊采用自適應(yīng)判據(jù)判斷是否輸出故障信號(hào)，若負(fù)荷電流突變至次故障電流并持續(xù)第一額定時(shí)間后突變?yōu)镺時(shí)所述控制模塊輸出電纜線路故障信號(hào)；在負(fù)荷電流大于故障電流時(shí)，所述控制模塊采用過定值判據(jù)判斷是否輸出故障信號(hào)，若負(fù)荷電流大于故障電流并持續(xù)第二額定時(shí)間時(shí)所述控制模塊輸出電路線路故障信號(hào)。
[0006]在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括與所述控制模塊連接的數(shù)據(jù)發(fā)送模塊，在所述控制模塊未輸出故障信號(hào)時(shí)，所述數(shù)據(jù)發(fā)送模塊用于定時(shí)上傳電纜線路數(shù)據(jù)；在所述控制模塊未輸出故障信號(hào)且電纜線路的負(fù)荷電流變化率超過20%時(shí)，所述數(shù)據(jù)發(fā)送模塊用于即時(shí)上傳電纜線路數(shù)據(jù)；在所述控制模塊輸出故障信號(hào)時(shí)，所述數(shù)據(jù)發(fā)送模塊用于即時(shí)上傳電纜線路數(shù)據(jù)。
[0007]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)發(fā)送模塊包括電阻R2、電阻R3、三極管Q1、發(fā)射管芯片Ul和電阻R4 ；
[0008]所述電阻R2 —端接輸入電壓，另一端接所述控制模塊；所述電阻R3 —端接所述控制模塊，另一端接所述三極管Ql的基極；所述三極管Ql的發(fā)射極接輸入電壓，所述三極管Ql的集電極接所述發(fā)射管芯片Ul的電源端，所述發(fā)射管芯片Ul的輸出端接所述電阻R4，所述電阻R4遠(yuǎn)離所述發(fā)射管芯片Ul的空懸。
[0009]在其中一個(gè)實(shí)施例中，在電纜線路上的負(fù)荷電流大于20A時(shí)，所述取電線圈模塊輸出的電壓經(jīng)整流后轉(zhuǎn)換為3.6V直流電壓為所述控制模塊供電。
[0010]在其中一個(gè)實(shí)施例中，在電纜線路上的負(fù)荷電流小于20A時(shí)，所述應(yīng)急電源輸出3.6V直流電壓為所述控制模塊供電。
[0011]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述采樣模塊采用交流采樣方式對(duì)電纜線路進(jìn)行采樣。
[0012]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述故障電流大小為450A，第一額定時(shí)間為35ms-3s，第二額定時(shí)間為ls-2s。
[0013]在其中一個(gè)實(shí)施例中，次故障電流=負(fù)荷電流+突變電流，當(dāng)負(fù)荷電流小于200A時(shí)，突變電流=0.5負(fù)荷電流，當(dāng)負(fù)荷電流大于200A且小于故障電流時(shí)，突變電流=1.5負(fù)荷電流。
[0014]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述取電線圈模塊包括電阻Rl1、電感L1、電容C9、場(chǎng)效應(yīng)管Q3、二極管D3、升壓芯片U5、電容C10、電阻R13、電阻R15、電容C18、電容C11、穩(wěn)壓器芯片U4、電阻R14、電阻R16、電容C12及電容C14 ；
[0015]所述電阻Rll —端接電纜線路，另一端接所述電感LI ;所述電容C9 一端接所述電阻Rll和所述電感LI的公共連接點(diǎn)，另一端接地；所述電感LI遠(yuǎn)離所述電阻Rll的一端接所述二極管D3的正極；所述場(chǎng)效應(yīng)管Q3的漏極接所述電感LI和所述二極管D3的公共連接點(diǎn)，所述場(chǎng)效應(yīng)管Q3的源極接地，所述場(chǎng)效應(yīng)管Q3的柵極接所述升壓芯片U5的輸入端；所述升壓芯片U5的電源端接所述二極管D3的負(fù)極，所述升壓芯片U5的反饋端接所述電阻R13和所述電阻R15的公共連接點(diǎn)；所述電容ClO —端接所述二極管D3的負(fù)極，另一端接所述電阻R13和所述電阻R15的公共連接點(diǎn)；所述電阻R13遠(yuǎn)離所述電阻R15的一端接所述二極管D3的負(fù)極；所述電阻R15遠(yuǎn)離所述電阻R13的一端接地；所述電容C18 —端接所述二極管D3的負(fù)極，另一端接地；所述電容Cll 一端接所述二極管D3的負(fù)極，另一端接地；所述穩(wěn)壓器芯片U4的輸入端和使能端接所述二極管D3的負(fù)極，所述穩(wěn)壓器芯片U4的反饋端接所述電阻R14和所述電阻R16的公共連接點(diǎn)，所述穩(wěn)壓器芯片U4的輸出端接所述電源切換模塊；所述電阻R14遠(yuǎn)離所述電阻R16的一端接所述穩(wěn)壓器芯片U4的輸出端；所述電阻R16遠(yuǎn)離所述電阻R14的一端接地；所述電容C12 —端接所述穩(wěn)壓器芯片U4的輸出端，另一端接所述電阻R14和所述電阻R16的公共連接點(diǎn)；所述電容C14 一端接所述穩(wěn)壓器芯片U4的輸出端，另一端接地。
[0016]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述電源切換模塊包括電壓檢測(cè)芯片U6、電阻R12、二極管D4、電容C15、場(chǎng)效應(yīng)管Q4及電解電容CTl ；
[0017]所述電阻R12—端接所述取電線圈模塊，另一端接所述電壓檢測(cè)芯片U6的輸入端；所述電容C15 —端接所述電壓檢測(cè)芯片U6的輸入端，另一端接地；所述電壓檢測(cè)芯片U6的輸出端接所述場(chǎng)效應(yīng)管Q4的柵極，所述場(chǎng)效應(yīng)管Q4的源極接所述應(yīng)急電源；所述場(chǎng)效應(yīng)管Q4的漏極接所述控制模塊；所述二極管D4的正極接所述電阻R12與所述電壓檢測(cè)芯片U6的公共連接點(diǎn)，所述二極管D4的負(fù)極接所述控制模塊；所述電解電容CTl的正極接所述控制模塊，所述電解電容CTI的負(fù)極接地。
[0018]上述基于雙線圈的電纜線路故障監(jiān)測(cè)電路通過檢測(cè)電纜線路上的負(fù)荷電流來決定是由取電線圈模塊為控制模塊供電還是由應(yīng)急電源為控制模塊供電。具體的，在負(fù)荷電流大于額定值時(shí)，由取電線圈模塊在線取電為控制模塊供電，在負(fù)荷電流小于額定值時(shí)，由應(yīng)急電源為控制模塊供電。因此，供電由取電線圈模塊和應(yīng)急電源同時(shí)承擔(dān)，減少應(yīng)急電源的供電量，延長了應(yīng)急電源的供電時(shí)間，進(jìn)而延長整個(gè)電路的工作壽命。同時(shí)降低了電路功耗。
【附圖說明】
[0019]圖1為基于雙線圈的電纜線路故障監(jiān)測(cè)電路的模塊圖；
[0020]圖2為取電線圈模塊和電源切換模塊的電路原理圖；
[0021]圖3為數(shù)據(jù)發(fā)送模塊的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳的實(shí)施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例的目的是使對(duì)本發(fā)明的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。
[0023]需要說明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”另一個(gè)元件，它可以直接在另一個(gè)元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)元件，它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。本文所使用的術(shù)語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的。