一种电缆短路检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电缆检测技术领域，具体为一种电缆短路检测装置。
【背景技术】
[0002]现有的配网自动化系统中实现对架空线、地下电缆是否发生短路故障的实时采集和监控的配网装置主要是故障指示器，故障指示器是一种能监测电缆上电流变化的装置，当发生短路故障时，故障指示器能捕获短路事件的发生，并通过各种通信手段通知监测人员。
[0003]图1示出了一种现有的故障指示器的结构，所述故障指示器主要包括电流变换电路P、微处理器2'和通信模块3'。所述电流变换电路I'进一步包括电流互感器11、分压电阻12、整流桥13和整流电容14，它们共同完成将供电线缆上的交流大电流信号到直流小电压信号15的变换。变换后的直流小电压信号15进入微处理器2'中的模数转换器转换为数字信号，微处理器2'通过对数字信号的存储和运算，判断出是否发生短路故障，再通过通信模块3'传出给外部设备。这种的故障指示器在实际应用中存在以下问题:当整流电容14的容量选取得较大时，直流小电压信号15的纹波小，电流检测精度高，但无法及时反映电流的迅速跌落；当整流电容14选取得容量较小时，虽然能够及时反映出电流的迅速跌落，但是直流小电压信号15的纹波大，电流检测精度低。由于故障指示器检测短路故障的主要依据是电流值和电流的跌落响应，因此整流电容14的选取一般采用折中的方案，以同时兼顾电流精度和跌落速度要求，如此一来也会导致这两个指标都很普通，无法满足高精度和高速响应的要求；而且不能明确的测量出短路时的这两个指标，不能做出进一步的判断。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种电缆短路检测装置，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0006]一种电缆短路检测装置，包括短路故障捕获电路、与短路故障捕获电路并联的检测电路、与短路故障捕获电路和检测电路连接的微处理器以及与微处理器连接的通信模块；所述短路故障捕获电路包括:第一电流变换电路，以及第二电流变换电路，所述第一电流变换电路与第一电流变换电路并联；所述第一电流变换电路包括依次电连接的第一电流互感器、第一分压电阻、第一整流桥以及第一整流电容，所述第一电流变换电路给出第一小电压信号；所述第二电流变换电路包括依次电连接的第二电流互感器、第二分压电阻、第二整流桥以及第二整流电容，所述第二电流变换电路给出第二小电压信号；所述的检测电路包括电压比较器，电压比较器正极输入端接入到第一电流互感器和第一分压电阻之间，电压比较器负极输入端通过基准电压生成电路、电流电压变换元件连接在第二电流互感器和第二分压电阻之间，电压比较器的输出端与微处理器连接。
[0007]进一步的，所述第一电流变换电路的电流跌落响应相对较慢，第一小电压信号相对较为精准；所述第二电流变换电路的电流跌落响应相对较快，第二小电压信号相对较为粗糙。
[0008]进一步的，所述第二整流电容的容值小于所述第一整流电容的容值。
[0009]进一步的，所述基准电压生成电路包括MOS场效应管Ql?Q3，MOS场效应管Ql的漏极接电压，源极接效应管Q3的漏极，栅极分别接效应管Q2的栅极和效应管Q3的漏极，MOS场效应管Q2的漏极接电压，源极连接分压电阻Rll和R12，MOS场效应管Q3的栅极与效应管Q2的源极也相连。
[0010]与现有技术相比，本实用新型通过一专门电流变换电路来单独满足电流检测高精度的要求，通过另一专门电流变换电路来单独满足电流跌落高速响应的要求，避免了折中选取整流电容值而导致检测精度低、误报率高的缺点，具有更高的精度和更低的误报率；利用电流电压变换元件把电缆的输入电流变换成电压，比较被变换过的电压和基准电压，并输出对应其大小关系的输出信号；具有较高的稳定性。
【附图说明】
[0011]图1为现有供电线缆的短路故障捕获电路的结构示意图。
[0012]图2为本实用新型一种电缆短路检测装置的结构示意图。
[0013]图3为本实用新型一种电缆短路检测装置中基准电压生成电路的原理图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合【具体实施方式】对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
[0015]请参阅图2?3，一种电缆短路检测装置，包括短路故障捕获电路、与短路故障捕获电路并联的检测电路、与短路故障捕获电路和检测电路连接的微处理器以及与微处理器连接的通信模块；所述短路故障捕获电路包括:第一电流变换电路la，用以将一供电线缆上的交流的大电流信号转换为直流的第一小电压信号15a ;以及第二电流变换电路lb，用以将所述供电线缆上的交流的大电流信号转换为直流的第二小电压信号15b，所述第一电流变换电路与第一电流变换电路并联；其中，所述第二电流变换电路Ib的电流跌落响应与所述第一电流变换电路Ia的电流跌落响应是不同的；短路故障捕获电路I通过同时将一供电线缆上的交流的大电流信号转换为两路电流跌落响应不同的小电压信号15a、15b，可以与后续的微处理器等故障判断电路灵活结合，同时满足短路故障检测的高精度和高速响应的要求。
[0016]具体地，所述第一电流变换电路Ia的电流跌落响应相对较慢，所述第一小电压信号15a相对较为精准；所述第二电流变换电路Ib的电流跌落响应相对较快，所述第二小电压信号15b相对较为粗糙。故第一电流变换电路Ia可以用来专门负责满足高精度的要求，所述第二电流变换电路Ib可以用来负责满足高速响应的要求。
[0017]在本实施例中，所述第一电流变换电路Ia包括依次电连接的第一电流互感器11a、第一分压电阻12a、第一整流桥13a以及第一整流电容14a，所述第一电流变换电路Ia给出第一小电压信号15a;所述第二电流变换电路Ib包括依次电连接的第二电流互感器lib、第二分压电阻12b、第二整流桥13b以及第二整流电容14b，所述第二电流变换电路Ib给出第二小电压信号15b。
[0018]其中，所述第二整流电容14b的容值小于所述第一整流电容14a的容值。这种结构，只要简单地进行整流电容14a、14b的容值选取，即可使所述第二电流变换电路Ib的电流跌落响应与所述第一电流变换电路Ia的电流跌落响应不同。
[0019]所述的检测电路包括电压比较器，电压比较器正极输入端接入到第一电流互感器Ila和第一分压电阻12a之间，电压比较器负极输入端通过基准电压生成电路、电流电压变换元件连接在第二电流互感器Ilb和第二分压电阻12b之间，电压比较器的输出端与微处理器连接；所述基准电压生成电路包括MOS场效应管Ql?Q3，MOS场效应管Ql的漏极接电压Vcc，源极接效应管Q3的漏极，栅极分别接效应管Q2的栅极和效应管Q3的漏极，MOS场效应管Q2的漏极接电压Vcc，源极连接分压电阻Rll和R12，MOS场效应管Q3的栅极与效应管Q2的源极也相连。
[0020]本实用新型工作时，通过电流电压变换元件把电缆的输入电流变换成电压，然后通过电压比较器将变换过的电压和基准电压进行比较，电压比较器输出端输出判断结果给微处理器；而短路故障捕获电路用以将一供电线缆上的交流的大电流信号转换为直流的小电压信号，微处理器用以根据该小电压信号判断短路故障，通信模块用以根据该微处理器的判断结果向外部设备报告短路故障存在。
[0021]上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。
【主权项】
1.一种电缆短路检测装置，其特征在于，包括短路故障捕获电路、与短路故障捕获电路并联的检测电路、与短路故障捕获电路和检测电路连接的微处理器以及与微处理器连接的通信模块；所述短路故障捕获电路包括:第一电流变换电路，以及第二电流变换电路，所述第一电流变换电路与第一电流变换电路并联；所述第一电流变换电路包括依次电连接的第一电流互感器、第一分压电阻、第一整流桥以及第一整流电容，所述第一电流变换电路给出第一小电压信号；所述第二电流变换电路包括依次电连接的第二电流互感器、第二分压电阻、第二整流桥以及第二整流电容，所述第二电流变换电路给出第二小电压信号；所述的检测电路包括电压比较器，电压比较器正极输入端接入到第一电流互感器和第一分压电阻之间，电压比较器负极输入端通过基准电压生成电路、电流电压变换元件连接在第二电流互感器和第二分压电阻之间，电压比较器的输出端与微处理器连接。
2.根据权利要求1所述的一种电缆短路检测装置，其特征在于，所述第一电流变换电路的电流跌落响应相对较慢，第一小电压信号相对较为精准；所述第二电流变换电路的电流跌落响应相对较快，第二小电压信号相对较为粗糙。
3.根据权利要求1所述的一种电缆短路检测装置，其特征在于，所述第二整流电容的容值小于所述第一整流电容的容值。
4.根据权利要求1所述的一种电缆短路检测装置，其特征在于，所述基准电压生成电路包括MOS场效应管Ql?Q3，MOS场效应管Ql的漏极接电压，源极接效应管Q3的漏极，栅极分别接效应管Q2的栅极和效应管Q3的漏极，MOS场效应管Q2的漏极接电压，源极连接分压电阻Rll和R12，MOS场效应管Q3的栅极与效应管Q2的源极也相连。
【专利摘要】本实用新型公开了一种电缆短路检测装置，包括短路故障捕获电路、与短路故障捕获电路并联的检测电路、与短路故障捕获电路和检测电路连接的微处理器以及与微处理器连接的通信模块；本实用新型通过一专门电流变换电路来单独满足电流检测高精度的要求，通过另一专门电流变换电路来单独满足电流跌落高速响应的要求，避免了折中选取整流电容值而导致检测精度低、误报率高的缺点，具有更高的精度和更低的误报率；利用电流电压变换元件把电缆的输入电流变换成电压，比较被变换过的电压和基准电压，并输出对应其大小关系的输出信号；具有较高的稳定性。
【IPC分类】G01R31-02
【公开号】CN204314413
【申请号】CN201420861084
【发明人】高静
【申请人】山东省产品质量检验研究院
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年12月31日