一种用于台区识别的大电流发射电路及台区识别装置的制作方法

1.本实用新型涉及电力通讯技术领域，具体涉及一种用于台区识别的大电流发射电路及台区识别装置。


背景技术：

2.随着电网智能技术的不断发展，动态跟踪低压线路网络结构变更，全自动生产低压线路拓扑关系图的智能台区识别设备需求越来越广泛。
3.如在申请号为cn201610764426.3的发明专利中就公开了一种智能台区的识别装置，所述智能台区识别装置包括信号发射模块、电压检测模块、电流检测模块、信号处理模块和信息显示模块，其中信号发射模块采用过零点发送控制信号到可控硅的方式，使得可控硅导通，并采用可控硅对火线和零线进行短接的方式产生一个大电流来实现电网畸变，进而实现台区归属的识别。
4.然而上述识别装置在恶劣复杂环境中使用时（例如大脉冲浪涌，导致 dv/dt 过高）容容易导致可控硅产生误动作而触发，从而使得该装置的抗干扰能力弱，同时如果该触发点发生在非过零点附近，则会使得可控硅导通时的电流过大，进而使得可控硅具有因电流过大而烧毁的风险。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的上述不足，本实用新型要解决的技术问题是：如何提供一种抗干扰能力强，且能够大大降低可控硅误导通的概率，进而降低可控硅因电流过大而烧毁情况的用于电网台区识别的大电流发射电路及台区识别装置。
6.为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
7.一种用于台区识别的大电流发射电路，包括可控硅q1、隔离光耦u1、npn三极管q2、继电器k和隔直电容c4，所述可控硅q1的阳极与电网中的火线连接，所述可控硅q1的阴极通过所述继电器k与电网中的零线连接，所述可控硅q1的控制极与所述隔离光耦u1的光接收器一端连接，所述隔离光耦u1的光接收器另一端与电网中的火线连接，所述隔离光耦u1的光发射器阳极通过电阻r3接地，所述隔离光耦u1的光接收器阴极与所述npn三极管q2的集电极连接，所述npn三极管q2的发射极接地，所述npn三极管q2的基极与所述隔直电容c4的一端连接，所述隔直电容c4的另一端用于输入控制信号。
8.本实用新型的工作原理是：当电网正常工作时，此时继电器k断开，使得可控硅q1的阴极与电网的零线之间断开，从而使得整个大电流发射电路处于断开状态，由此可以减少可控硅q1的误导通情况，对电路起到保护作用。
9.当需要进行台区识别时，继电器k闭合，使得可控硅q1的阴极与电网的零线之间连接，此时持续的进行台区识别的控制信号经隔直电容c4到达npn三极管q2的基极，npn三极管q2导通，npn三极管q2导通进一步使得隔离光耦u1的光发射器工作，此时隔离光耦u1的光接收器接收到光发射器的信号后发送控制信号到可控硅q1的控制极，可控硅q1的控制极接
收到控制信号后导通，由此利用可控硅q1将电网中的火线和零线短接并产生一个大电流，实现电网畸变，根据该畸变信号就可以实现台区归属的识别。
10.同时，在本方案中，若输入的是干扰的控制信号，则在隔直电容c4的作用下，将使得该干扰信号经过隔直电容c4后只有短暂的高电平脉冲信号传递到npn三极管q2的基极，这样就使得输入的是干扰信号时，npn三极管q2的导通时间始终是短暂的，由此也使得输入的是干扰信号时，可控硅q1的导通也是短暂的，这样就避免了可控硅q1在干扰信号下一直导通的问题，同时也大大降低了干扰信号使得可控硅q1导通一直导通造成的电流过大而烧毁的概率。
11.综上，本方案通过继电器k的设置，可以在电网正常工作时断开大电流发射电路，进而减小大电流发射电路误导通的风险，提高抗干扰能力，同时隔直电容c4的设计可以使得在存在干扰信号的情况下，也能避免可控硅q1的一直导通，进而大大降低了干扰信号使得可控硅q1导通一直导通造成的电流过大而烧毁的概率。因此本方案抗干扰能力强，且能够大大降低可控硅误导通的概率，进而降低可控硅因电流过大而烧毁情况。
12.优选的，所述大电流发射电路还包括磁环电感l1，所述磁环电感l1的一端与电网中的火线连接，所述磁环电感l1的另一端与所述可控硅q1的阳极连接。
13.这样，通过设置磁环电感l1，磁环电感l1可以抑制回路总的干扰尖峰及滤波高频干扰信号。
14.优选的，所述大电流发射电路还包括电阻r1、电阻r2、电容c1和电容c2，所述电阻r1的一端与所述可控硅q1的阳极连接，所述电阻r1的另一端与所述电容c1的一端连接，所述电容c1的另一端通过所述继电器与电网中的零线连接，所述电阻r2的一端与所述可控硅q1的阳极连接，所述电阻r2的另一端与所述电容c2的一端连接，所述电容c2的另一端通过所述继电器与电网中的零线连接。
15.这样，电阻r1和电容c1、电阻r2和电容c2共形成2级rc电路，可以让上电瞬间，电压的上升变缓，减小 dv/dt。
16.优选的，所述大电流发射电路还包括自恢复保险丝ptc，所述自恢复保险丝ptc的一端与电网中的零线连接，所述自恢复保险丝ptc的另一端与所述继电器连接。
17.这样，自恢复保险是ptc可以使得在特定情况下即使可控硅q1误动作，有ptc的保护，也使得电路回路不会损坏。
18.优选的，所述大电流发射电路还包括二极管d1，所述二极管d1的阳极连接在所述电阻r2和所述电容c2之间，所述二极管d1的阴极与所述隔离光耦u1的光接收器的另一端连接。
19.这样，二极管d1作用是让畸变发生在电力线正半周期，通过二极管的单相导通性，防止其在负半周期导通。
20.优选的，所述大电流发射电路还包括电容c3、电容c5、电阻r4、电阻r5和电阻r6，所述电容c3的一端与所述可控硅q1的控制极连接，所述电容c3的另一端与所述可控硅q1的阴极连接，所述电阻r4的一端与所述npn三极管q2的基极连接，所述电阻r4的另一端接地，所述电阻r5的一端通过所述电容c4与所述npn三极管q2的基极连接，所述电阻r5的另一端接地，所述电阻r6的一端通过所述电容c4与所述npn三极管q2的基极连接，所述电阻r6的另一端用于输入控制信号，所述电容c5的一端通过所述电容c4与所述npn三极管q2的基极连接，
所述电容c5的另一端接地。
21.本方案还提供一种台区识别装置，该台区识别装置包括上述的用于台区识别的大电流发射电路。
附图说明
22.图1为本实用新型用于台区识别的大电流发射电路的电路图。
具体实施方式
23.下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
24.如附图1所示，一种用于台区识别的大电流发射电路，包括可控硅q1、隔离光耦u1、npn三极管q2、继电器k和隔直电容c4，可控硅q1的阳极与电网中的火线（l）连接，可控硅q1的阴极通过继电器k与电网中的零线（n）连接，可控硅q1的控制极与隔离光耦u1的光接收器一端（引脚2）连接，隔离光耦u1的光接收器另一端（引脚1）与电网中的火线连接，隔离光耦u1的光发射器阳极（引脚4）通过电阻r3接地，隔离光耦u1的光接收器阴极（引脚3）与npn三极管q2的集电极连接，npn三极管q2的发射极接地，npn三极管q2的基极与隔直电容c4的一端连接，隔直电容c4的另一端用于输入控制信号（send）。
25.本实用新型的工作原理是：当电网正常工作时，此时继电器k断开，使得可控硅q1的阴极与电网的零线之间断开，从而使得整个大电流发射电路处于断开状态，由此可以减少可控硅q1的误导通情况，对电路起到保护作用。
26.当需要进行台区识别时，继电器k闭合，使得可控硅q1的阴极与电网的零线之间连接，此时持续的进行台区识别的控制信号经隔直电容c4到达npn三极管q2的基极，npn三极管q2导通，npn三极管q2导通进一步使得隔离光耦u1的光发射器工作，此时隔离光耦u1的光接收器接收到光发射器的信号后发送控制信号到可控硅q1的控制极，可控硅q1的控制极接收到控制信号后导通，由此利用可控硅q1将电网中的火线和零线短接并产生一个大电流，实现电网畸变，根据该畸变信号就可以实现台区归属的识别。
27.同时，在本方案中，若输入的是干扰的控制信号，则在隔直电容c4的作用下，将使得该干扰信号经过隔直电容c4后只有短暂的高电平脉冲信号传递到npn三极管q2的基极，这样就使得输入的是干扰信号时，npn三极管q2的导通时间始终是短暂的，由此也使得输入的是干扰信号时，可控硅q1的导通也是短暂的，这样就避免了可控硅q1在干扰信号下一直导通的问题，同时也大大降低了干扰信号使得可控硅q1导通一直导通造成的电流过大而烧毁的概率。
28.综上，本方案通过继电器k的设置，可以在电网正常工作时断开大电流发射电路，进而减小大电流发射电路误导通的风险，提高抗干扰能力，同时隔直电容c4的设计可以使得在存在干扰信号的情况下，也能避免可控硅q1的一直导通，进而大大降低了干扰信号使得可控硅q1导通一直导通造成的电流过大而烧毁的概率。因此本方案抗干扰能力强，且能够大大降低可控硅误导通的概率，进而降低可控硅因电流过大而烧毁情况。
29.在本实施例中，大电流发射电路还包括磁环电感l1，磁环电感l1的一端与电网中的火线连接，磁环电感l1的另一端与可控硅q1的阳极连接。
30.这样，通过设置磁环电感l1，磁环电感l1可以抑制回路总的干扰尖峰及滤波高频
干扰信号。
31.在本实施例中，大电流发射电路还包括电阻r1、电阻r2、电容c1和电容c2，电阻r1的一端与可控硅q1的阳极连接，电阻r1的另一端与电容c1的一端连接，电容c1的另一端通过继电器与电网中的零线连接，电阻r2的一端与可控硅q1的阳极连接，电阻r2的另一端与电容c2的一端连接，电容c2的另一端通过继电器与电网中的零线连接。
32.这样，电阻r1和电容c1、电阻r2和电容c2共形成2级rc电路，可以让上电瞬间，电压的上升变缓，减小 dv/dt。
33.在本实施例中，大电流发射电路还包括自恢复保险丝ptc，自恢复保险丝ptc的一端与电网中的零线连接，自恢复保险丝ptc的另一端与继电器连接。
34.这样，自恢复保险是ptc可以使得在特定情况下即使可控硅q1误动作，有ptc的保护，也使得电路回路不会损坏。
35.在本实施例中，大电流发射电路还包括二极管d1，二极管d1的阳极连接在电阻r2和电容c2之间，二极管d1的阴极与隔离光耦u1的光接收器的另一端（引脚2）连接。
36.这样，二极管d1作用是让畸变发生在电力线正半周期，通过二极管的单相导通性，防止其在负半周期导通。
37.在本实施例中，大电流发射电路还包括电容c3、电容c5、电阻r4、电阻r5和电阻r6，电容c3的一端与可控硅q1的控制极连接，电容c3的另一端与可控硅q1的阴极连接，电阻r4的一端与npn三极管q2的基极连接，电阻r4的另一端接地，电阻r5的一端通过电容c4与npn三极管q2的基极连接，电阻r5的另一端接地，电阻r6的一端通过电容c4与npn三极管q2的基极连接，电阻r6的另一端用于输入控制信号，电容c5的一端通过电容c4与npn三极管q2的基极连接，电容c5的另一端接地。
38.本方案还提供一种台区识别装置，该台区识别装置包括上述的用于台区识别的大电流发射电路。
39.最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。