一种直流供电系统交流电混入的检测装置制造方法
一种直流供电系统交流电混入的检测装置制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种直流供电系统交流电混入的检测装置，包括：设置在直流回路正母线+KM和负母线-KM上的直流漏电流传感器，正母线+KM和负母线-KM中依次串联有平衡电阻R1、R2、R3和R4，电阻R2和R3之间经由继电器J1和二极管D1接地，负母线-KM和继电器J1之间串接有电容C1和电阻R5，电阻R3和R4之间连接有真有效值测量电路，真有效值测量电路中的第一测量端口用于测量直流的绝缘接地电压，第二测量端口用于测量交流的混入电压。本发明通过机械继电器降低了交流信号的幅度，又将交流电进行半波整流，使系统馈出支路的直流漏电流传感器能够检测到信号，此外，通过一种传感器检测两种信号，节约了一半的传感器，节约效果显著，设备构造简单。
【专利说明】-种直流供电系统交流电混入的检测装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力系统检修【技术领域】，特别是指一种直流供电系统交流电混入的检 测装置。
【背景技术】
[0002] 当直流电源混入交流电源将造成直流系统接地，可导致保护拒动或误动，从而诱 发严重事故，目前使用的直流绝缘监察装置均不具备交流窜直流故障的测记和报警功能， 即混入交流电时不能报警，并且对混入的交流电不能准确测量，或只能测量低电压的值，不 能测量高电压的值，不能使用直流漏电流传感器定位交流混入的支路，若要更换具有此功 能的装置，需要停电进行，严重影响供电可靠性，影响社会和居民的正常生活秩序；若结合 直流系统更换或全站改造进行，将是一项时间非常长的工作。
【发明内容】
[0003] 本发明在于克服己有技术的不足，提供了一种直流供电系统交流电混入的检测装 置，能够快速检测是否有交流电源窜入直流电源，当检测到异常时能及时报警，可大大提高 直流电源的可靠性和电网的安全性。
[0004] 本发明提供了一种直流供电系统交流电混入的检测装置，包括：设置在直流回路 正母线+KM和负母线-KM上的直流漏电流传感器，直流漏电流传感器设置在直流母线馈出 支路中，正母线+KM和负母线-KM中依次串联有平衡电阻Rl、R2、R3和R4，电阻R2和R3之 间经通断元件和二极管D1接地，负母线-KM和通断元件之间串接有电容C1和电阻R5,电 阻R3和R4之间连接有真有效值测量电路，真有效值测量电路中的第一测量端口用于测量 直流的绝缘接地电压，第二测量端口用于测量交流的混入电压。
[0005] 优选的，直流漏电流传感器的规格为输入电流为± 10mA，输出电压为±5V或输入 电流为± 20mA,输出电压为±5V。
[0006] 优选的，电阻R1 -端与正母线+KM相连，另一端与电阻R2连接，电阻R2的一端经 由通断元件与地相连；电阻R4 -端与负母线-KM相连，另一端与电阻R3连接，电阻R3经通 断元件与地相连。
[0007] 优选的，真有效值测量电路包括CS5460A型号的电能计量芯片。
[0008] 优选的，通断元件为机械式继电器、电子开关或光耦继电器。
[0009] 本发明的有益效果如下：
[0010] 1、使用一个机械继电器，既降低了交流信号的幅度，又将交流电进行半波整流，使 系统馈出支路的直流漏电流传感器能够检测到信号；
[0011] 2、使用一种直流漏电流传感器，既可以检测直流的漏电流信号，也可以检测交流 的漏电流信号；
[0012] 3、使用一种传感器检测两种信号，节约了一半的传感器，对于几十路和上百路直 流系统馈出回路而言，节约效果显著。
[0013] 4、设备构造简单，不改变原设备的接线和直流漏电流传感器，方便已有直流系统 的升级。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可 以根据这些附图获得其他的附图。
[0015] 图1是本发明的电路原理图。
【专利附图】
【附图说明】 [0016] ：
[0017] 1、漏电流传感器；2、真有效值测量电路。
【具体实施方式】
[0018] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0019] 如图1所示，一种直流供电系统交流电混入的检测装置，包括直流供电系统中直 流电源的正母线+KM、负母线-KM，直流漏电流传感器1环绕安装在直流回路的正母线+KM 和负母线-KM上，安装在直流母线馈出支路上。优选的，直流漏电流传感器的规格为输入 ±1〇11^输出±5￥或输入±2〇11^输出±5￥，电阻1?1、1?2、1?3、1?4为设置在检测装置中的平衡 电阻，平衡电阻R1 -端与直流系统正母线+KM相连，另一端与电阻R2连接，电阻R2的一端 经由继电器J1与地相连；平衡电阻R4 -端与直流系统负母线-KM相连，另一端与电阻R3 连接，电阻R3经继电器J1与地相连，一般来讲，R1+R2 = R3+R4,负母线-KM和继电器J1之 间串接有电容C1和电阻R5,作用是当交流混入的电压过高时，继电器J1动作起到交流电压 衰减的作用，交流混入一般是交流电源线直接或经电阻与直流母线搭接，与地形成回路，交 流电串入直流系统后，必将在原来的直流电压上叠加一个交流信号，在直流系统负母线-KM 或正母线+KM和地之间形成交流信号电路，正常工作时，通过真有效值测量电路2中的第一 测量端口测量直流的绝缘接地电压，通过第二测量端口测量交流的混入电压，当交流电混 入到直流系统时，通过第二测量端口测量交流电压的实际值，然后与报警门限值比较，超过 门限值时发出报警信号，优选的，真有效值测量电路2采用CS5460A型号的电能计量芯片。
[0020] 本发明的工作原理为：
[0021] 正常情况下，继电器J1的常闭开关处于闭合状态，直流系统中的直流绝缘接地电 压通过真有效值测量电路2中的第一测量端口测量，当直流系统中混入交流电时，交流电 源线与直流母线搭接或通过电阻搭接，与地形成回路，如图1中虚线框所示的模拟交流电 源，其中电阻R21为模拟直流接地电阻，电阻R22为模拟交流接地电阻，继电器J1中的常闭 开关打开，混入的交流电信号通过二极管D1整流为直流电信号，即通过二极管D1整流，将 交流信号变为直流或脉动直流信号，被设置于直流回路的正母线+KM和负母线-KM上的直 流漏电流传感器1检测，使直流漏电流传感器1可以判断馈出支路的交流漏电流，R11为馈 出回路负载。同时交流电的混入电压通过真有效值测量电路2中的第二测量端口测量，当 混入的交流电压值太大时，将超过真有效值测量电路2的上限，此时继电器J1吸合，增加一 个旁路通道，等效电路相当于减小取样电阻R4,使测量电路不超过上限。优选的，本发明中 的继电器可以使用机械式继电器、电子开关、光耦继电器等通断元件代替，优选的为机械继 电器，机械继电器既降低了交流信号的幅度，又将交流电进行半波整流，使系统馈出支路的 直流漏电流传感器能够检测到信号，其中二极管D1可以使用桥式整流电路代替，本发明中 的直流漏电流传感器1，既检测直流系统馈出回路的直流漏电流，也检测直流系统馈出回路 的交流漏电流。
[0022] 本发明中的一个继电器J1可以完成2个功能，即继电器J1吸合有两个作用，一是 为交流提供一个旁路通道，二是在接地回路中串联了一个二极管D1，这样就使流过馈出支 路的漏电流变为单向的，直流漏电流传感器1就可以检测到漏电流的值，检测装置就可以 判断接地的支路号，即使用一种传感器检测两种信号，节约了一半的传感器。对于几十路和 上百路直流系统馈出回路而言，节约效果显著，设备构造简单，不改变原设备的接线和直流 漏电流传感器，方便已有直流系统的升级。
[0023] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种直流供电系统交流电混入的检测装置，包括：设置在直流回路正母线+KM和负 母线-KM上的直流漏电流传感器，所述正母线+KM和负母线-KM中依次串联有平衡电阻R1、 R2、R3和R4,其特征在于，所述电阻R2和R3之间经由通断元件和二极管D1接地，所述负母 线-KM和所述通断元件之间串接有电容C1和电阻R5,所述电阻R3和R4之间连接有真有效 值测量电路，所述真有效值测量电路中的第一测量端口用于测量直流的绝缘接地电压，第 二测量端口用于测量交流的混入电压。
2. 根据权利要求1所述的直流供电系统交流电混入的检测装置，其特征在于，所述直 流漏电流传感器的规格为输入电流为± 10mA，输出电压为±5V或输入电流为± 20mA，输出 电压为±5V。
3. 根据权利要求2所述的直流供电系统交流电混入的检测装置，其特征在于，所述电 阻R1-端与所述正母线+KM相连，另一端与所述电阻R2连接，所述电阻R2的一端经由所述 通断元件与地相连；所述电阻R4 -端与所述负母线-KM相连，另一端与所述电阻R3连接， 所述电阻R3经所述通断元件与地相连。
4. 根据权利要求1所述的直流供电系统交流电混入的检测装置，其特征在于，所述真 有效值测量电路包括CS5460A型号的电能计量芯片。
5. 根据权利要求1所述的直流供电系统交流电混入的检测装置，其特征在于，所述通 断元件为机械式继电器、电子开关或光耦继电器。
【文档编号】G01R31/40GK104090245SQ201410340134
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月16日 优先权日:2014年4月3日
【发明者】郭文彦 申请人:大连科海测控技术有限公司
【专利摘要】本发明提供了一种直流供电系统交流电混入的检测装置，包括：设置在直流回路正母线+KM和负母线-KM上的直流漏电流传感器，正母线+KM和负母线-KM中依次串联有平衡电阻R1、R2、R3和R4，电阻R2和R3之间经由继电器J1和二极管D1接地，负母线-KM和继电器J1之间串接有电容C1和电阻R5，电阻R3和R4之间连接有真有效值测量电路，真有效值测量电路中的第一测量端口用于测量直流的绝缘接地电压，第二测量端口用于测量交流的混入电压。本发明通过机械继电器降低了交流信号的幅度，又将交流电进行半波整流，使系统馈出支路的直流漏电流传感器能够检测到信号，此外，通过一种传感器检测两种信号，节约了一半的传感器，节约效果显著，设备构造简单。
【专利说明】-种直流供电系统交流电混入的检测装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力系统检修【技术领域】，特别是指一种直流供电系统交流电混入的检 测装置。
【背景技术】
[0002] 当直流电源混入交流电源将造成直流系统接地，可导致保护拒动或误动，从而诱 发严重事故，目前使用的直流绝缘监察装置均不具备交流窜直流故障的测记和报警功能， 即混入交流电时不能报警，并且对混入的交流电不能准确测量，或只能测量低电压的值，不 能测量高电压的值，不能使用直流漏电流传感器定位交流混入的支路，若要更换具有此功 能的装置，需要停电进行，严重影响供电可靠性，影响社会和居民的正常生活秩序；若结合 直流系统更换或全站改造进行，将是一项时间非常长的工作。
【发明内容】
[0003] 本发明在于克服己有技术的不足，提供了一种直流供电系统交流电混入的检测装 置，能够快速检测是否有交流电源窜入直流电源，当检测到异常时能及时报警，可大大提高 直流电源的可靠性和电网的安全性。
[0004] 本发明提供了一种直流供电系统交流电混入的检测装置，包括：设置在直流回路 正母线+KM和负母线-KM上的直流漏电流传感器，直流漏电流传感器设置在直流母线馈出 支路中，正母线+KM和负母线-KM中依次串联有平衡电阻Rl、R2、R3和R4，电阻R2和R3之 间经通断元件和二极管D1接地，负母线-KM和通断元件之间串接有电容C1和电阻R5,电 阻R3和R4之间连接有真有效值测量电路，真有效值测量电路中的第一测量端口用于测量 直流的绝缘接地电压，第二测量端口用于测量交流的混入电压。
[0005] 优选的，直流漏电流传感器的规格为输入电流为± 10mA，输出电压为±5V或输入 电流为± 20mA,输出电压为±5V。
[0006] 优选的，电阻R1 -端与正母线+KM相连，另一端与电阻R2连接，电阻R2的一端经 由通断元件与地相连；电阻R4 -端与负母线-KM相连，另一端与电阻R3连接，电阻R3经通 断元件与地相连。
[0007] 优选的，真有效值测量电路包括CS5460A型号的电能计量芯片。
[0008] 优选的，通断元件为机械式继电器、电子开关或光耦继电器。
[0009] 本发明的有益效果如下：
[0010] 1、使用一个机械继电器，既降低了交流信号的幅度，又将交流电进行半波整流，使 系统馈出支路的直流漏电流传感器能够检测到信号；
[0011] 2、使用一种直流漏电流传感器，既可以检测直流的漏电流信号，也可以检测交流 的漏电流信号；
[0012] 3、使用一种传感器检测两种信号，节约了一半的传感器，对于几十路和上百路直 流系统馈出回路而言，节约效果显著。
[0013] 4、设备构造简单，不改变原设备的接线和直流漏电流传感器，方便已有直流系统 的升级。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可 以根据这些附图获得其他的附图。
[0015] 图1是本发明的电路原理图。
【专利附图】
【附图说明】 [0016] ：
[0017] 1、漏电流传感器；2、真有效值测量电路。
【具体实施方式】
[0018] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0019] 如图1所示，一种直流供电系统交流电混入的检测装置，包括直流供电系统中直 流电源的正母线+KM、负母线-KM，直流漏电流传感器1环绕安装在直流回路的正母线+KM 和负母线-KM上，安装在直流母线馈出支路上。优选的，直流漏电流传感器的规格为输入 ±1〇11^输出±5￥或输入±2〇11^输出±5￥，电阻1?1、1?2、1?3、1?4为设置在检测装置中的平衡 电阻，平衡电阻R1 -端与直流系统正母线+KM相连，另一端与电阻R2连接，电阻R2的一端 经由继电器J1与地相连；平衡电阻R4 -端与直流系统负母线-KM相连，另一端与电阻R3 连接，电阻R3经继电器J1与地相连，一般来讲，R1+R2 = R3+R4,负母线-KM和继电器J1之 间串接有电容C1和电阻R5,作用是当交流混入的电压过高时，继电器J1动作起到交流电压 衰减的作用，交流混入一般是交流电源线直接或经电阻与直流母线搭接，与地形成回路，交 流电串入直流系统后，必将在原来的直流电压上叠加一个交流信号，在直流系统负母线-KM 或正母线+KM和地之间形成交流信号电路，正常工作时，通过真有效值测量电路2中的第一 测量端口测量直流的绝缘接地电压，通过第二测量端口测量交流的混入电压，当交流电混 入到直流系统时，通过第二测量端口测量交流电压的实际值，然后与报警门限值比较，超过 门限值时发出报警信号，优选的，真有效值测量电路2采用CS5460A型号的电能计量芯片。
[0020] 本发明的工作原理为：
[0021] 正常情况下，继电器J1的常闭开关处于闭合状态，直流系统中的直流绝缘接地电 压通过真有效值测量电路2中的第一测量端口测量，当直流系统中混入交流电时，交流电 源线与直流母线搭接或通过电阻搭接，与地形成回路，如图1中虚线框所示的模拟交流电 源，其中电阻R21为模拟直流接地电阻，电阻R22为模拟交流接地电阻，继电器J1中的常闭 开关打开，混入的交流电信号通过二极管D1整流为直流电信号，即通过二极管D1整流，将 交流信号变为直流或脉动直流信号，被设置于直流回路的正母线+KM和负母线-KM上的直 流漏电流传感器1检测，使直流漏电流传感器1可以判断馈出支路的交流漏电流，R11为馈 出回路负载。同时交流电的混入电压通过真有效值测量电路2中的第二测量端口测量，当 混入的交流电压值太大时，将超过真有效值测量电路2的上限，此时继电器J1吸合，增加一 个旁路通道，等效电路相当于减小取样电阻R4,使测量电路不超过上限。优选的，本发明中 的继电器可以使用机械式继电器、电子开关、光耦继电器等通断元件代替，优选的为机械继 电器，机械继电器既降低了交流信号的幅度，又将交流电进行半波整流，使系统馈出支路的 直流漏电流传感器能够检测到信号，其中二极管D1可以使用桥式整流电路代替，本发明中 的直流漏电流传感器1，既检测直流系统馈出回路的直流漏电流，也检测直流系统馈出回路 的交流漏电流。
[0022] 本发明中的一个继电器J1可以完成2个功能，即继电器J1吸合有两个作用，一是 为交流提供一个旁路通道，二是在接地回路中串联了一个二极管D1，这样就使流过馈出支 路的漏电流变为单向的，直流漏电流传感器1就可以检测到漏电流的值，检测装置就可以 判断接地的支路号，即使用一种传感器检测两种信号，节约了一半的传感器。对于几十路和 上百路直流系统馈出回路而言，节约效果显著，设备构造简单，不改变原设备的接线和直流 漏电流传感器，方便已有直流系统的升级。
[0023] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种直流供电系统交流电混入的检测装置，包括：设置在直流回路正母线+KM和负 母线-KM上的直流漏电流传感器，所述正母线+KM和负母线-KM中依次串联有平衡电阻R1、 R2、R3和R4,其特征在于，所述电阻R2和R3之间经由通断元件和二极管D1接地，所述负母 线-KM和所述通断元件之间串接有电容C1和电阻R5,所述电阻R3和R4之间连接有真有效 值测量电路，所述真有效值测量电路中的第一测量端口用于测量直流的绝缘接地电压，第 二测量端口用于测量交流的混入电压。
2. 根据权利要求1所述的直流供电系统交流电混入的检测装置，其特征在于，所述直 流漏电流传感器的规格为输入电流为± 10mA，输出电压为±5V或输入电流为± 20mA，输出 电压为±5V。
3. 根据权利要求2所述的直流供电系统交流电混入的检测装置，其特征在于，所述电 阻R1-端与所述正母线+KM相连，另一端与所述电阻R2连接，所述电阻R2的一端经由所述 通断元件与地相连；所述电阻R4 -端与所述负母线-KM相连，另一端与所述电阻R3连接， 所述电阻R3经所述通断元件与地相连。
4. 根据权利要求1所述的直流供电系统交流电混入的检测装置，其特征在于，所述真 有效值测量电路包括CS5460A型号的电能计量芯片。
5. 根据权利要求1所述的直流供电系统交流电混入的检测装置，其特征在于，所述通 断元件为机械式继电器、电子开关或光耦继电器。
【文档编号】G01R31/40GK104090245SQ201410340134
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月16日 优先权日:2014年4月3日
【发明者】郭文彦 申请人:大连科海测控技术有限公司
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