專利名稱：一種用于中壓配電網接地故障診斷的電壓、電流調理裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電壓、電流調理裝置，尤其涉及一種用于中壓配電網 接地故障診斷的電壓、電流調理裝置。
背景技術：
目前，中壓配電網中，接地故障診斷裝置直接從電網接收信號，在電網與 接地故障診斷裝置之間沒有隔離裝置，因此無法過濾干擾信號，并且不能將高 電壓、大電流轉換成低電壓、小電流，電壓過高或者電流過大，會對接地故障 診斷裝置造成影響。

實用新型內容
為了克服上述現有技術存在的不足，本實用新型旨在提供一種用于中壓配 電網接地故障診斷的電壓、電流調理裝置，以實現隔離電網與接地故障診斷裝 置的目的 ，并且能夠過濾信號的干擾，將高電壓、大電流轉換為低電壓、小電 流，提高了安全性。
本實用新型所述的 一種用于中壓配電網接地故障診斷的電壓、電流調理裝 置，該調理裝置的一端與外部電網連接，另一端與接地故障診斷裝置連接，所 述的調理裝置包括連接在所述外部電網和接地故障診斷裝置之間的電壓調理
電路、電流調理電路、中性點電壓調理與中斷信號電路、1/0調理電路和電源
模塊，
所述的電壓調理電路將從所述電網接收到的高電壓轉換成低電壓，并過濾
干擾信號；
所述的電流調理電路將從所述電網接收到的大電流轉換成小電流，并過濾 干擾信號；
所述的中性點電壓調理與中斷信號電路計算和調理所述電網的中性點電壓，并通過與預設閾值進行比較，觸發(fā)中斷信號；
所述的I/O調理電路調理和傳輸所述電網的的I/O信號；
所述的電源模塊包括四個獨立的電源子模塊，該每一 電源子模塊分別獨立
地向所述的電壓調理電3各、電流調理電3各、中性點電壓調理與中斷信號電^各和
I/O調理電^各供電。
在上述的用于中壓配電網接地故障診斷的電壓、電流調理裝置中，所述的 中性點電壓調理與中斷信號電路包括依次連接的第一跟隨器、低通濾波器、第 一電壓比較器、閾值產生電路和第二電壓比較器，所述的第一電壓比較器與第 二電壓比較器連接，
所述的第 一跟隨器的輸入端并聯(lián)連接有兩個相互并聯(lián)連接的二極管，該二 極管產生一箝位電壓；
所述的低通濾波器對從所述第一跟隨器輸出的電壓信號進行過濾，消除干 擾信號；
所述的第一電壓比較器對從所述低通濾波器輸出的電壓信號進行比較處 理，并輸出中性點電壓到所述的閾值產生電路和第二電壓比較器；
所述的閾值產生電路包括一撥碼開關，通過該撥碼開關設定閾值，并輸出 到所述的第二電壓比較器；
所述的第二電壓比較器對從閾值產生電路接收到的閾值和從第 一 電壓比較 器接收到的中性點電壓進行比較，并輸出相應的中斷信號。
在上述的用于中壓配電網接地故障診斷的電壓、電流調理裝置中，所述的 閾值產生電路還包括依次連接的電解電容、第一電阻、第二電阻、第三電阻和 滑動變阻器，所述撥碼開關的不同的引腳分別連接到所述第一電阻和第二電阻 之間、第二電阻和第三電阻之間、第三電阻和滑動變阻器之間。
在上述的用于中壓配電網接地故障診斷的電壓、電流調理裝置中，所述的 電壓調理電路包括依次連接的電壓放大電路、電壓濾波電路、電壓跟隨器和限 壓保護電路，所述的電壓放大電路的輸入端還并聯(lián)有一跳線，該跳線將從所述 電網接收到的電流信號轉化成電壓信號。
在上述的用于中壓配電網接地故障診斷的電壓、電流調理裝置中，所述的 電流調理電路包括依次連接的電流放大電路、電流濾波電路、電流跟隨器和限
5流保護電路。
在上述的用于中壓配電網接地故障診斷的電壓、電流調理裝置中，所述的 調理裝置通過總線與所述的接地故障診斷裝置連接。
由于采用了上述的技術解決方案，本實用新型中的電壓調理電路、電流調 理電路等電路都具有雙重光電隔離和限壓/流保護功能，其中，電流調理電路的 零輸入阻抗設計，對外部電流回路沒有任何影響；中性點電壓調理與中斷信號
電路可直接通過調節(jié)滑動變阻器實現中性點電壓上升觸發(fā)中斷信號；另外，本
實用新型支持總線化擴展，即可通過總線，將多個調理裝置并聯(lián)入電網與接地 故障診斷裝置之間，實現了將電網的高電壓、大電流轉換成低電壓、小電流， 并且能夠隔離電網與接地故障診斷裝置，過濾信號干擾，提高了精度。


圖1是本實用新型一種用于中壓配電網接地故障診斷的電壓、電流調理裝
置的結構示意圖2是本實用新型的中性點電壓調理與中斷信號電路的電路圖； 圖3是本實用新型的電壓調理電路的電路圖； 圖4是本實用新型的電流調理電路的電路圖； 圖5是本實用新型的1/0調理電路的電路圖6是本實用新型的電源模塊中獨立向電壓調理電路、電流調理電路、中 性點電壓調理與中斷信號電路和I/O調理電路供電的電源子模塊的電路圖。
具體實施方式
下面將結合附圖對本實用新型的 一種用于中壓配電網接地故障診斷的電壓、電 流調理裝置作進一步說明。
如圖1所示，本實用新型的調理裝置1的一端與外部電網連接，另一端通過總 線與接地故障診斷裝置IO連接，調理裝置1包括連接在外部電網和接地故障診斷 裝置IO之間的電壓調理電路11、電流調理電3各12、中性點電壓調理與中斷信號電 路13、 I/O調理電路14和電源模塊15,其中，電壓調理電路11用于將從電網接收到的高電壓轉換成低電壓，并過濾干擾信號，它包括依次連接的電壓放大電路111、電壓濾波電路112、電壓跟隨器113和
限壓保護電路114,電壓放大電路111的輸入端還并聯(lián)有一跳線JM1，該跳線JM1將從電網接收到的電流信號轉化成電壓信號；本實施例中，電壓放大電路lll、電壓濾波電路112、電壓跟隨器113和限壓保護電路114均為常規(guī)電路。
電流調理電路12用于將從電網接收到的大電流轉換成小電流，并過濾干擾信號，它包括依次連接的電流放大電路121、電流濾波電路122、電流跟隨器123和限流保護電路124;本實施例中，電流放大電路121、電流濾波電路122、電流跟隨器123和限流保護電^各124均為常規(guī)電^各。電流調理電路12為零輸入阻抗設計，對外部電流回路沒有任何影響。
中性點電壓調理與中斷信號電路13用于計算和調理電網的中性點電壓，并通過與預設閾值進行比較，觸發(fā)中斷信號，它包括依次連接的第一跟隨器131、低通濾波器132、第一電壓比較器133、閾值產生電路134和第二電壓比較器135，第一電壓比較器133還與第二電壓比較器135連接，其中，
第一跟隨器131的輸入端并聯(lián)連接有兩個相互并聯(lián)連接的二極管Dl、 D2,該二極管D1、 D2用于產生一箝位電壓；
低通濾波器132用于對從第一跟隨器131輸出的電壓信號進行過濾，消除干擾信號；
第一電壓比較器133對從低通濾波器132輸出的電壓信號進行比較處理，并輸出中性點電壓到閾值產生電路134和第二電壓比較器135;
閾值產生電路134包括一撥碼開關Sl和依次連接的電解電容El、第一電阻R61、第二電阻R62、第三電阻R63和滑動變阻器P1，撥碼開關S1的不同的引腳分別連接到第一電阻R61和第二電阻R62之間、第二電阻R62和第三電阻R63之間、第三電阻R63和滑動變阻器Pl之間，滑動變阻器Pl還連接有一 12V電源，閾值產生電路134通過撥碼開關Sl設定閾值，并輸出到第二電壓比較器135;
第二電壓比較器135用于對從閾值產生'電路134接收到的閾值和從第一電壓比較器133接收到的中性點電壓進行比較，并通過調節(jié)滑動變阻器P1實現中性點電壓上升觸發(fā)相應的中斷信號；本實施例中，中性點電壓調理與中斷信號電路13中的第一跟隨器131、低通
濾波器132、第一電壓比較器133和第二電壓比較器135均為常規(guī)電路。
I/O調理電路14用于調理和傳輸電網的的I/O信號；本實施例中，I/O調理電路14為常規(guī)電路
電源模塊15由總線供電，它包括四個獨立的電源子模塊DCDC1、 DCDC2、DCDC3、 DCDC4,該每一電源子模塊分別獨立地向電壓調理電^各11 、電流調理電路12、中性點電壓調理與中斷信號電路13和I/0調理電路14供電，本實施例中，電源子模塊DCDC1、 DCDC2、 DCDC3 、 DCDC4分別采用5D12-250芯片、B0505LS1W芯片、B1212LS1W芯片和B0505LS1W芯片。
綜上所述，本實用新型中的所有電路中都具有有雙重光電隔離和限壓保護功能，而且本實用新型支持總線化擴展，即可通過總線，將多個調理裝置l并聯(lián)入電網與接地故障診斷裝置IO之間，從而實現了將電網的高電壓、大電流轉換成低電壓、小電流，并且能夠隔離電網與接地故障診斷裝置，過濾信號干擾，提高了精度。
以上結合附圖實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域中普通技術人員可根據上述說明對本實用新型做出種種變化例。因而，實施例中的某些細節(jié)不應構成對本實用新型的限定，本實用新型將以所附權利要求書界定的范圍作為本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種用于中壓配電網接地故障診斷的電壓、電流調理裝置，該調理裝置的一端與外部電網連接，另一端與接地故障診斷裝置連接，其特征在于所述的調理裝置包括連接在所述外部電網和接地故障診斷裝置之間的電壓調理電路、電流調理電路、中性點電壓調理與中斷信號電路、I/O調理電路和電源模塊，所述的電壓調理電路將從所述電網接收到的高電壓轉換成低電壓，并過濾干擾信號；所述的電流調理電路將從所述電網接收到的大電流轉換成小電流，并過濾干擾信號；所述的中性點電壓調理與中斷信號電路計算和調理所述電網的中性點電壓，并通過與預設閾值進行比較，觸發(fā)中斷信號；所述的I/O調理電路調理和傳輸所述電網的的I/O信號；所述的電源模塊包括四個獨立的電源子模塊，該每一電源子模塊分別獨立地向所述的電壓調理電路、電流調理電路、中性點電壓調理與中斷信號電路和I/O調理電路供電。
2. 根據權利要求1所述的用于中壓配電網接地故障診斷的電壓、電流調 理裝置，其特征在于，所述的中性點電壓調理與中斷信號電路包括依次連接的 第一跟隨器、低通濾波器、第一電壓比較器、閾值產生電路和第二電壓比較器， 所述的第一電壓比較器與第二電壓比較器連接，所述的第 一跟隨器的輸入端并聯(lián)連接有兩個相互并聯(lián)連接的二極管，該二 極管產生一箝位電壓；所述的低通濾波器對從所述第一跟隨器輸出的電壓信號進行過濾，消除干 擾信號；所述的第一電壓比較器對從所述低通濾波器輸出的電壓信號進行比較處 理，并輸出中性點電壓到所述的閾值產生電路和第二電壓比較器；所述的閾值產生電路包括一撥碼開關，通過該撥碼開關設定閾值，并輸出 到所述的第二電壓比較器；所述的第二電壓比較器對從閾值產生電路接收到的閾值和從第 一 電壓比. 較器接收到的中性點電壓進行比較，并輸出相應的中斷信號。
3. 根據權利要求1或2所述的用于中壓配電網接地故障診斷的電壓、電 流調理裝置，其特征在于，所述的閾值產生電路還包括依次連接的電解電容、 第一電阻、第二電阻、第三電阻和滑動變阻器，所述撥碼開關的不同的引腳分 別連接到所述第 一 電阻和第二電阻之間、第二電阻和第三電阻之間、第三電阻 和滑動變阻器之間。
4. 根據權利要求1或2所述的用于中壓配電網接地故障診斷的電壓、電流調理裝置，其特征在于，所述的電壓調理電路包括依次連接的電壓放大電路、 電壓濾波電路、電壓跟隨器和限壓保護電路，所述的電壓放大電路的輸入端還 并聯(lián)有一跳線，該跳線將從所述電網接收到的電流信號轉化成電壓信號。
5. 根據權利要求1或2所述的用于中壓配電網接地故障診斷的電壓、電 流調理裝置，其特征在于，所述的電流調理電路包括依次連接的電流放大電路、 電流濾波電路、電流跟隨器和限流保護電路。
6. 根據權利要求1所述的用于中壓配電網接地故障診斷的電壓、電流調 理裝置，其特征在于，所述的調理裝置通過總線與所述的接地故障診斷裝置連 接。
專利摘要本實用新型涉及一種用于中壓配電網接地故障診斷的電壓、電流調理裝置，該調理裝置的一端與外部電網連接，另一端與接地故障診斷裝置連接，所述的調理裝置包括連接在所述外部電網和接地故障診斷裝置之間的電壓調理電路、電流調理電路、中性點電壓調理與中斷信號電路、I/O調理電路和電源模塊。本實用新型實現了將電網的高電壓、大電流轉換成低電壓、小電流，并且能夠隔離電網與接地故障診斷裝置，過濾信號干擾，提高了精度。
文檔編號H02M1/12GK201388054SQ200920070998
公開日2010年1月20日 申請日期2009年4月23日 優(yōu)先權日2009年4月23日
發(fā)明者君 張, 彤 王, 旭 蔡, 陳海昆, 高偉國 申請人:上海市南供電設計有限公司;上海交通大學