一种单人作业的直流系统接地故障检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及电力工程领域，具体说是一种单人作业的直流系统接地故障检测装置。


背景技术：

2.在电力系统中的各个变电站，都配有一套完整的直流系统，用于给变电站内变压器保护、线路进线保护装置等提供电源。220v的直流系统在正常运行时，正极对地、负极对地都大约在110v左右。在发生直流接地故障时，变电站内的直流屏一般会给出此时直流系统的电压以及哪条支路发生了接地，但有的变电站因直流屏过于老旧，无法正确显示是哪条支路发生了接地，针对此种情况，需要人为的进行检测。现场一般都为两个人配合检查直流接地，即一人在直流屏后面用万用表测量正极或负极对地，时刻看着万用表的电压数值；一人在相应的直流屏前面用拉路法来判断是哪个支路直流空开发生了直流接地。
3.这种情况虽然能查出来是哪里发生了直流接地，但是两个人查，既浪费了人力，又浪费时间，导致工作效率低下；直流系统设备现场通常有两人作业，在检查直流接地时，其他将工作不能同步开展。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型提供一种单人作业的直流系统接地故障检测装置，以解决以往直流系统发生故障接地时，因直流屏无法正常显示接地支路，而需要两人同时操作进行检测，既浪费了人力，又降低了工作效率的问题。
5.本实用新型提供一种单人作业的直流系统接地故障检测装置，包括：控制单元、报警单元、检测单元以及显示单元；
6.检测变电站直流系统实时电压值的所述检测单元，与变电站直流系统的直流屏后的总线连接；
7.所述检测单元与所述控制单元连接，所述控制单元与显示所述实时电压值的所述显示单元连接；
8.所述报警单元与在所述直流系统存在故障时控制所述报警单元进行报警以及在所述直流系统故障解除时控制所述报警单元停止报警的所述控制单元连接。
9.优选地，所述控制单元包括：单片机、微型空开以及电池；
10.所述电池、所述检测单元以及所述显示单元分别连接将所述检测单元检测的实时电压值进行处理后传输给所述显示单元进行显示的所述单片机；
11.所述微型空开的一端连接所述检测单元，另一端连接所述报警单元，所述微型空开在初始状态下为闭合状态。
12.优选地，所述报警单元包括：蜂鸣器；
13.所述蜂鸣器的三极管的一端接地，另外两端与所述检测单元连接。
14.优选地，所述检测单元包括：电压传感器；
15.所述电压传感器的正、负极接线端口分别与所述总线以及所述控制单元连接。
16.优选地，所述显示单元包括：显示数码管；
17.所述显示数码管的阳极引脚与控制单元连接。
18.本实用新型具有如下有益效果：
19.本实用新型提供一种单人作业的直流系统接地故障检测装置，通过设置检测单元，检测直流屏后的总线的实时电压值；在系统存在接地故障时，通过报警单元自动进行报警，在故障解除时，通过控制单元自动控制报警单元解除报警，从而使得直流屏后的检测操作无需人员进行配合，单人即可完成全部检测操作，降低了人工成本，提高了工作效率。
附图说明
20.通过以下参考附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点更为清楚，在附图中：
21.图1是本实用新型实施例单人作业的直流系统接地故障检测装置设备连接框图。
22.图2是本实用新型实施例单人作业的直流系统接地故障检测装置的结构示意图。
23.图3是本实用新型实施例单人作业的直流系统接地故障检测装置的电路图。
24.在图中，1-显示数码管，2-总线连接线路，3-电压传感器，4-微型空开，5-单片机，6-蜂鸣器。
具体实施方式
25.以下基于实施例对本实用新型进行描述，但是值得说明的是，本实用新型并不限于这些实施例。在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。然而，对于没有详尽描述的部分，本领域技术人员也可以完全理解本实用新型。
26.此外，本领域普通技术人员应当理解，所提供的附图只是为了说明本实用新型的目的、特征和优点，附图并不是实际按照比例绘制的。
27.同时，除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包含但不限于”的含义。
28.图1是本实用新型实施例单人作业的直流系统接地故障检测装置设备连接框图。图2是本实用新型实施例单人作业的直流系统接地故障检测装置的结构示意图。图3是本实用新型实施例单人作业的直流系统接地故障检测装置的电路图。如图1、2、3所示，一种单人作业的直流系统接地故障检测装置，包括：控制单元、报警单元、检测单元以及显示单元；检测变电站直流系统实时电压值的所述检测单元，与变电站直流系统的直流屏后的总线连接；所述检测单元与所述控制单元连接，所述控制单元与显示所述实时电压值的所述显示单元连接；所述报警单元与在所述直流系统存在故障时控制所述报警单元进行报警以及在所述直流系统故障解除时控制所述报警单元停止报警的所述控制单元连接。
29.在本实用新型实施例中，在直流系统发生故障时，将检测单元与直流系统中直流屏后的总线连接，连接完成后，检测单元检测此时总线上的实时电压值，并传输给控制单元，控制单元将接收到的实时电压值信号进行处理后发送给显示单元进行显示。
30.在正常情况下，总线的实时电压值在110v左右，当直流系统中某条线路发生故障
接地时，总线的实时电压值将在10v左右。若控制单元接收到的实时电压值小于90v时，报警单元将进行报警。
31.在检测时，由操作人员在直流屏前通过拉路法，依次将直流屏前各支路对应的空开断开，当断开的某个空开为故障线路对应的空开时，直流系统将恢复正常，此时总线的实时电压值将处于 90v— 120v之间。检测单元将检测的恢复正常的实时电压传输给控制单元，控制单元控制报警单元停止报警。
32.在本实用新型中，所述控制单元包括：单片机5、微型空开4以及电池；所述电池、所述检测单元以及所述显示单元分别连接将所述检测单元检测的实时电压值进行处理后传输给所述显示单元进行显示的所述单片机5；所述微型空开4的一端连接所述检测单元，另一端连接所述报警单元，所述微型空开4在初始状态下为闭合状态。
33.在本实用新型实施例中，单片机5采用at89c51型单片机5，单片机5分别连接电池以及检测单元，电池的电流通过单片机5传输给检测单元，从而给检测单元供电。
34.当检测单元与总线连接后，检测单元检测总线的实时电压值，并传输给单片机5，单片机5接收到实时电压值后，将其处理转换为显示单元能够进行显示的电信号，并传输给显示单元，通过显示单元显示出实时电压值。
35.同时，总线电流经过检测单元后，通过检测单元传输至微型空开4，当直流系统处于故障状态时，因总线电压值为10v左右，电流值也很小，没有达到微型空开4跳闸的额定电流，微型空开4不会断开；电流经过微型空开4传输给报警单元，报警单元接收到电流后发出警报。其中，微型空开4为双极输入型空开，额定电流为 20a。
36.在检测时，当操作人员在直流屏前断开故障线路对应的空开时，直流系统恢复正常，总线的电压值将升高至 90v以上，总线电流经过检测单元传输至微型空开4，此时的电流值将远超过 20a，达到微型空开4跳闸额定电流，微型空开4断开，报警单元检测到没有电流输入，则停止报警。
37.在本实用新型中，所述报警单元包括：蜂鸣器6；所述蜂鸣器6的三极管的一端接地，另外两端与所述检测单元连接。
38.在本实用新型实施例中，蜂鸣器6的一个引脚接地，另外两个引脚分别与微型空开4上对应的正负极连接。
39.因微型空开4初始状态为闭合状态，在检测时，若系统存在故障，总线上的电压值在10v左右，电流从总线经过检测单元和微型空开4后，传输至蜂鸣器6，蜂鸣器6通电后开始报警，此时，处于直流屏前的操作人员即可知道目前直流系统故障仍然存在。
40.当操作人员通过断开直流屏前故障线路空开后，直流系统恢复正常，总线上电压值恢复到 90v以上，总线电流经过检测单元到达微型空开4时，因达到微型空开4跳闸额定电流，微型空开4跳闸，蜂鸣器6因没有电流输入从而停止报警，直流屏前操作人员即可得知，当前断开的空开所对应的线路为故障线路。
41.在本实用新型中，所述检测单元包括：电压传感器3；所述电压传感器3的正、负极接线端口分别与所述总线以及所述控制单元连接。
42.在本实用新型实施例中，电压传感器3正、负极接线端口分别与单片机5以及微型空开4连接。在测试时，将电压传感器3通过总线连接线路2与直流屏后总线连接，电压传感器3检测总线的实时电压值并传输给单片机5，单片机5将实时电压值进行转换后传输给显
示单元进行显示。同时，总线的电流经过电压传感器3传输给微型空开4。
43.在本实用新型中，所述显示单元包括：显示数码管1；所述显示数码管1的阳极引脚与控制单元连接。
44.在本实用新型实施例中，显示数码管1阳极引脚与单片机5连接，当单片机5接收到电压传感器3检测的实时电压值后，将其转换为显示数码管1能够显示的信号，通过显示数码管1显示出实时电压值，方便操作人员进行查看电压。
45.在本实用新型实施例中，在直流系统发生故障时，将电压传感器3与直流屏后总线连接，若系统存在故障，总线上的电压值在10v左右，电流从总线经过电压传感器3和微型空开4后，传输至蜂鸣器6，蜂鸣器6通电后开始报警。操作人员在直流屏前通过拉路法，依次将直流屏前各支路对应的空开断开，当断开的某个空开为故障线路对应的空开时，直流系统将恢复正常，此时总线的实时电压值将处于 90v— 120v之间。电流经过电压传感器3传输至微型空开4，此时电流达到微型空开4跳闸额定电流，微型空开4断开，蜂鸣器6因没有电流输入从而停止报警，直流屏前操作人员即可得知，当前断开的空开所对应的线路为故障线路。在总线电流进入电压传感器3后，电压传感器3检测总线的实时电压值并传输给单片机5，单片机5将实时电压值进行转换为显示数码管1能够显示的信号，并传输给显示数码管1进行显示，从而方便维修人员查看此时总线电压值是否恢复正常。
46.本实用新型的结构简单，制作成本低，使用操作简便，无需通过单片机5控制报警，直接通过总线自身电流变化控制微型空开4断开切断报警；本实用新型能够有效解决变电站直流系统接地故障检查时需要两人进行配合，增加了人工成本，延长了工作时间，导致工作效率低的问题。无需使用复杂的仪器设备，仅通过电压传感器3、微型空开4以及蜂鸣器6配合，在线路存在故障时报警，在线路解除故障时停止报警，即可使直流屏前的维修人员快速筛选出故障线路，大大提高了工作效率，使变电站人员分工更加合理。
47.以上所述实施例仅为表达本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形、同等替换、改进等，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。