[0024]除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“及/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。
[0025]一種基于雙線(xiàn)圈的電纜線(xiàn)路故障監(jiān)測(cè)電路，包括:取電線(xiàn)圈模塊101、電源切換模塊102、控制模塊103及采樣模塊104。
[0026]在電纜線(xiàn)路上的負(fù)荷電流大于額定值時(shí)，所述電源切換模塊102用于控制所述取電線(xiàn)圈模塊101為所述控制模塊103供電；在電纜線(xiàn)路上的負(fù)荷電流小于額定值時(shí)，所述電源切換模塊102用于控制應(yīng)急電源為所述控制模塊103供電；所述采樣模塊104用于對(duì)電纜線(xiàn)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103 ;在負(fù)荷電流小于故障電流時(shí)，所述控制模塊103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103輸出電纜線(xiàn)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103采用過(guò)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103輸出電路線(xiàn)路故障信號(hào)。
[0027]具體的，在電纜線(xiàn)路上的負(fù)荷電流大于20A時(shí)，所述取電線(xiàn)圈模塊101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103供電。
[0028]取電線(xiàn)圈模塊101在線(xiàn)取電后整流成直流電壓輸出給控制模塊103。在此時(shí)，無(wú)需通過(guò)應(yīng)急電源為控制模塊103供電，且在線(xiàn)取電能夠降低電路功耗，減少應(yīng)急電源的使用量。
[0029]特別的，取電線(xiàn)圈模塊101采用雙線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)。
[0030]在電纜線(xiàn)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103電。
[0031]當(dāng)電纜線(xiàn)路的負(fù)荷電流小于20A時(shí)，取電線(xiàn)圈模塊101無(wú)法為控制模塊103供電，因此，此時(shí)需要啟用應(yīng)急電源為控制模塊103供電。
[0032]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。
[0033]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。
[0034]具體地，在本實(shí)施例中，當(dāng)在負(fù)荷電流小于故障電流450A時(shí)采用自適應(yīng)判據(jù)判斷是否輸出故障信號(hào)。即當(dāng)負(fù)荷電流突變至次故障電流且持續(xù)35ms-3s之間而后電流值跌落為O即判斷短路故障。
[0035]當(dāng)負(fù)荷電流小于次故障電流200A時(shí)，突變電流為100A。當(dāng)負(fù)荷電流大于200A時(shí)，突變電流為負(fù)荷電流的1.5倍。
[0036]在負(fù)荷電流大于故障電流450A時(shí)采用過(guò)定值判據(jù)判斷是否輸出故障信號(hào)。即當(dāng)負(fù)荷電流超過(guò)450A且持續(xù)第二額定時(shí)間ls-2s時(shí)即判斷為短路故障。優(yōu)選地，第二額定時(shí)間為2s。
[0037]將自適應(yīng)判據(jù)及過(guò)定值判據(jù)融合使用提高了故障信息的準(zhǔn)確性。
[0038]請(qǐng)結(jié)合圖2。
[0039]所述取電線(xiàn)圈模塊101包括電阻Rl 1、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。
[0040]所述電阻Rll —端接電纜線(xiàn)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102 ;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。
[0041]升壓芯片U5的型號(hào)為XC9104 ;穩(wěn)壓器芯片U4的型號(hào)為T(mén)PS73401。
[0042]所述電源切換模塊102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CT1。
[0043]所述電阻R12 —端接所述取電線(xiàn)圈模塊101，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103 ;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103 ;所述電解電容CTl的正極接所述控制模塊103，所述電解電容CTl的負(fù)極接地。
[0044]電壓檢測(cè)芯片U6的型號(hào)為XC61C30。
[0045]在供電切換過(guò)程中，電解電容CTl瞬時(shí)對(duì)控制模塊103進(jìn)行供電，防止電源切換過(guò)程中控制模塊103掉電。
[0046]所述采樣模塊104采用交流采樣方式對(duì)電纜線(xiàn)路進(jìn)行采樣。具體為每個(gè)周期采樣16個(gè)點(diǎn)取平均值計(jì)算，能夠有效的防止電流采樣出現(xiàn)波動(dòng)。
[0047]在本實(shí)施例中，采樣模塊104由電流互感器線(xiàn)圈及采樣電阻組成，采樣模塊104通過(guò)采集采樣電阻兩端并對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換成電流值，從而獲得采樣的負(fù)荷電流。采用交流采樣方式，增加采樣密度能夠提高采樣精度。
[0048]基于雙線(xiàn)圈的電纜線(xiàn)路故障監(jiān)測(cè)電路還包括與所述控制模塊103連接的數(shù)據(jù)發(fā)送模塊105，在所述控制模塊103未輸出故障信號(hào)時(shí)，所述數(shù)據(jù)發(fā)送模塊105用于定時(shí)上傳電纜線(xiàn)路數(shù)據(jù)；在所述控制模塊103未輸出故障信號(hào)且電纜線(xiàn)路的負(fù)荷電流變化率超過(guò)20%時(shí)，所述數(shù)據(jù)發(fā)送模塊105用于即時(shí)上傳電纜線(xiàn)路數(shù)據(jù)；在所述控制模塊103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(xiàn)路數(shù)據(jù)。
[0049]采用定時(shí)及變化量實(shí)時(shí)上傳兩種方式能夠提供數(shù)據(jù)傳輸效率。
[0050]數(shù)據(jù)發(fā)送模塊105包括電阻R2、電阻R3、三極管Q1、發(fā)射管芯片Ul和電阻R4。
[0051]所述電阻R2—端接輸入電壓，另一端接所述控制模塊103 ;所述電阻R3—端接所述控制模塊103，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。
[0052]具體地，將電路首次啟動(dòng)20s內(nèi)無(wú)故障平均電流值作為初次歷史電流值。當(dāng)電纜線(xiàn)路無(wú)故障狀態(tài)下變化該電流值的2