專利名稱:一種三相電網(wǎng)的過流監(jiān)測報警電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型涉及監(jiān)測報警的電子電路,尤其涉及對三相電網(wǎng)的過載電流進行監(jiān)測報警的電子電路。
背景技術(shù):
低壓電網(wǎng)系統(tǒng)通常是需要配置配電保護報警裝置的。常見的配電保護裝置有漏電保護報警裝置、電流過載(過流)保護報警裝置、過壓保護報警裝置、欠壓保護報警裝置等。 其中的電流過載(過流)保護報警裝置是用于監(jiān)測電網(wǎng)的電流,以防止因用電設(shè)備的增多, 負荷的加大會引起載流元件的過載。如果電網(wǎng)長時間處于過流狀態(tài),則將可能引發(fā)電氣火災(zāi),對生產(chǎn)、生活造成極大的影響。因此,對電網(wǎng)的過載電流進行監(jiān)測報警,在其發(fā)生火災(zāi)前及時報警提示,將大大降低險情的發(fā)生。而傳統(tǒng)的三相電網(wǎng)的過流監(jiān)測報警電路主要存在以下不足僅利用總線式進行報警信號傳輸。利用有線線纜傳輸報警信號雖然能保證傳輸?shù)目煽啃裕怯捎谟行┦彝怆姎庠O(shè)備所處的位置不適合線纜進行布線,且移動的電氣設(shè)備布線后的遷移將變得十分麻煩。
實用新型內(nèi)容因此,本實用新型提出一種具有無線信號傳輸和將報警信號耦合至電力線傳輸?shù)娜嚯娋W(wǎng)的過流監(jiān)測報警電路,可以確保報警傳輸?shù)目煽?,且避免重新布線的所帶來的不足。本實用新型采用如下技術(shù)方案本實用新型的三相電網(wǎng)的過流監(jiān)測報警電路,包括一三相電過流采集電路單元,包括設(shè)置于三相電網(wǎng)的三相電線纜上的過流互感器及連接于各過流互感器輸出端的傳感信號處理電路模塊,各傳感信號處理電路模塊輸出連接于一模擬開關(guān)電路單元的輸入端口;一模擬開關(guān)電路單元,輸入端連接于上述三相電過流采集電路單元的各輸出端, 輸出端連接于一 A/D轉(zhuǎn)換電路單元;一 A/D轉(zhuǎn)換電路單元,輸入端連接于上述的模擬開關(guān)電路單元的輸出端口,輸出連接于一單片機控制電路單元;一單片機控制電路單元,其輸出端連接于一無線發(fā)射電路單元、一顯示電路單元和一電力線載波信號發(fā)生電路單元,輸入端連接于一看門狗電路單元; 一無線發(fā)射電路單元,輸入端連接于上述的單片機控制電路單元,并通過其上所設(shè)的一天線發(fā)射無線報警信號;一顯示電路單元,連接于上述的單片機控制電路單元的輸出端口 ;一看門狗電路單元,輸出連接于上述的單片機控制電路單元的端口 ;一電力線載波信號發(fā)生電路單元,輸入端連接于上述的單片機控制電路單元,輸出耦合至電力線纜上;以及一無線接收報警電路單元,通過其上所設(shè)的一天線接收上述的無線發(fā)射電路單元的無線報警信號,并通過連接于其上的揚聲器發(fā)出聲音報警。進一步的,所述的三相電過流采集電路單元的傳感信號處理電路模塊具體是并聯(lián)的電阻R1、電容C7和并聯(lián)電容C8、電容C9,及其中間串聯(lián)的二極管D7組成的半波整流電路模塊,經(jīng)輸入端串聯(lián)的一電阻R2限流,電阻Rl分壓,二極管D7整流,向電容C8充電,再經(jīng)過一電阻R13及由電阻R14、電容C10、電容Cll并聯(lián)組成的濾波積分電路模塊,輸出線性電壓,經(jīng)二極管ZWl限壓后輸出。進一步的,所述的模擬開關(guān)電路單元4051的多路模擬開關(guān)芯片。進一步的,所述的顯示電路單元包括一 LED指示燈模塊和一 IXD驅(qū)動電路模塊。進一步的,所述的看門狗電路單元是5045的看門狗芯片。進一步的,所述的電力線載波信號發(fā)生電路單元是由2個時基電路組成的兩個不同頻率的振蕩電路及耦合變壓器組成高頻調(diào)制脈沖信號發(fā)生電路。本實用新型采用如上技術(shù)方案,通過三相電過流采集電路單元監(jiān)測電網(wǎng)的三相電線纜,并通過模擬開關(guān)電路單元和單片機控制電路單元實現(xiàn)三相過流巡檢,以及通過無線發(fā)射電路單元和電力線載波信號發(fā)生電路單元實現(xiàn)無線和有線雙向報警傳輸方式,實現(xiàn)一種具備雙向報警傳輸?shù)碾娋W(wǎng)過流監(jiān)測報警電路。本實用新型不僅報警方式安全可靠,且因無需重新布線而帶來的硬件成本降低的優(yōu)勢,解決了現(xiàn)代配電系統(tǒng)布線、施工、控制智能化等難題,廣泛應(yīng)用于低壓配電保護系統(tǒng)。
圖1是本實用新型的電路模塊框圖;圖2是本實用新型一優(yōu)選實施例的電路原理圖。
具體實施方式
現(xiàn)結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型進一步說明。參閱圖1所示,本實用新型的三相電網(wǎng)的過流監(jiān)測報警電路,包括一三相電過流采集電路單元1,包括設(shè)置于三相電網(wǎng)的三相電線纜上的過流互感器及連接于各過流互感器輸出端的傳感信號處理電路模塊,各傳感信號處理電路模塊輸出連接于一模擬開關(guān)電路單元2的輸入端口 ;—模擬開關(guān)電路單元2,輸入端連接于上述三相電過流采集電路單元1的各輸出端,輸出端連接于一 A/D轉(zhuǎn)換電路單元3 ;一 A/D轉(zhuǎn)換電路單元3,輸入端連接于上述的模擬開關(guān)電路單元2的輸出端口,輸出連接于一單片機控制電路單元4 ;一單片機控制電路單元4,其輸出端連接于一無線發(fā)射電路單元5、一顯示電路單元6和一電力線載波信號發(fā)生電路單元8,輸入端連接于一看門狗電路單元7 ;一無線發(fā)射電路單元5,輸入端連接于上述的單片機控制電路單元4,并通過其上所設(shè)的一天線發(fā)射無線報警信號;一顯示電路單元6,連接于上述的單片機控制電路單元4的輸出端口 ;[0032]一看門狗電路單元7,輸出連接于上述的單片機控制電路單元4的端口 ;一電力線載波信號發(fā)生電路單元8,輸入端連接于上述的單片機控制電路單元4, 輸出耦合至電力線纜上;以及一無線接收報警電路單元9,通過其上所設(shè)的一天線接收上述的無線發(fā)射電路單元5的無線報警信號,并通過連接于其上的揚聲器發(fā)出聲音報警。參閱圖2所示,所述的三相電過流采集電路單元的傳感信號處理電路模塊具體是并聯(lián)的電阻R1、電容C7和并聯(lián)電容C8、電容C9,及其中間串聯(lián)的二極管D7組成的半波整流電路模塊,經(jīng)輸入端串聯(lián)的一電阻R2限流,電阻Rl分壓,二極管D7整流,向電容C8充電,再經(jīng)過一電阻R13及由電阻R14、電容C10、電容Cll并聯(lián)組成的濾波積分電路模塊,輸出線性電壓,經(jīng)二極管ZWl限壓后輸出。所述的模擬開關(guān)電路單元4051的多路模擬開關(guān)芯片。所述的顯示電路單元包括一 LED指示燈模塊和一 LCD驅(qū)動電路模塊。所述的看門狗電路單元是5045的看門狗芯片。所述的電力線載波信號發(fā)生電路單元是由2個時基電路組成的兩個不同頻率的振蕩電路及耦合變壓器組成高頻調(diào)制脈沖信號發(fā)生電路。本實用新型的三相電Li、L2、L3采用非晶電流互感器采集電流信號,當相線穿過電流互感器時,采集電流信號,所通過的電流越大,感應(yīng)的交流電壓隨之越大,此電壓信號經(jīng)整流調(diào)整后,傳送到模擬開關(guān),進行分路循環(huán)檢測,經(jīng)單片機邏輯數(shù)據(jù)處理,實時顯示當前電流值,當某一相線超過設(shè)定比較電流值時,即發(fā)生電流過載現(xiàn)象,發(fā)出聲光報警信號, 經(jīng)RS485數(shù)據(jù)信號輸出,傳輸?shù)奖O(jiān)控器,同時通過載波信號發(fā)生電路單元經(jīng)電力線將載波報警信號傳輸至消防控制中心。下面以其中一路進行詳細說明當Ll相電流互感器感應(yīng)到交流電壓信號過大時,電流互感器Ll次級會產(chǎn)生電壓信號,先經(jīng)過由電阻R1、電容C7、電容C8、電容C9、二極管D7組成的半波整流電路,經(jīng)電阻 R2限流,電阻Rl分壓,二極管D7整流,向電容C8充電;再經(jīng)過由電阻R14、電容C10、電容 Cll組成的濾波積分電路,輸出線性電壓,經(jīng)穩(wěn)壓二極管ZWl限壓后輸入模擬開關(guān)芯片IC2 的第(13)腳。由單片機芯片ICl控制切換切換模擬開關(guān)芯片IC2的路數(shù)選擇,經(jīng)切換后由模擬開關(guān)芯片IC2第3腳輸出信號加到AD轉(zhuǎn)換芯片IC3的第2腳,也就是Al點,由AD轉(zhuǎn)換芯片IC3第5、6、7與單片機芯片ICl第35、36、37腳組成數(shù)據(jù)通信電路,由單片機芯片ICl讀取AD轉(zhuǎn)換芯片IC3所轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)信號,當Ll感應(yīng)采集的電流信號,Al點電位,經(jīng)AD轉(zhuǎn)換芯片IC3數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換達到一定值(過流設(shè)定值)時,由單片機芯片ICl內(nèi)部程序控制從25腳 I/O 口輸出驅(qū)動信號,輸出低電位信號經(jīng)電阻R16使三極管VTl導(dǎo)通,輸入到無線發(fā)射芯片 IC6第2腳,無線發(fā)射芯片IC6為FDD-5發(fā)射模塊,并送至無線發(fā)射芯片IC6的3腳,即調(diào)制信號輸人端CP,對發(fā)射的高頻信號進行調(diào)制,連接于其上的天線即對外發(fā)射已調(diào)制的高頻電磁波的報警信號。由無線接收芯片IC5、揚聲器Y1、限流電阻R17和發(fā)光二極管LEDl組成無線報警接收機控制電路,無線接收芯片IC5為JDD-5模塊,無線接收芯片IC5音頻信號輸出端 CPA (即4腳)直接驅(qū)動普通電動式揚聲器Yl發(fā)聲,同時數(shù)據(jù)輸出端2腳輸出高電平使發(fā)光二極管LEDl得電發(fā)光,表示接收到分機的報警信號。電力線載波發(fā)生電路由555芯片Ul、555芯片U2、電阻R31、電阻R32、耦合變壓器 BTl等組成電力載波發(fā)射電路,當單片機芯片ICl第25腳輸出低電位經(jīng)電阻R22限流使三極管Ql導(dǎo)通,為555芯片Ul和555芯片U2提供電源,芯片Ul、U2分別是555時基電路組成的兩個不同頻率的振蕩電路。第一塊555芯片Ul構(gòu)成低頻振蕩電路,頻率Fl主要由電容C31、電阻R32決定,3腳輸出頻率為Fl的低頻信號。當555芯片Ul的3腳輸出高電平時,第二塊555芯片U2構(gòu)成的高頻振蕩電路工作,其振蕩頻率F2主要由C33、R34決定,且第二個的振蕩頻率F2遠大于第一個的振蕩頻率Fl,這樣在第二塊555芯片U2的3腳輸出為振蕩頻率F2的脈沖調(diào)制信號。該調(diào)制信號通過由高頻的三極管Q2、耦合變壓器BT1、電容C35、電容C36組成的驅(qū)動電路在電力線上產(chǎn)生高頻調(diào)制脈沖,高頻調(diào)制脈沖信號經(jīng)電力線傳輸至消防控制中心,由消防控制中心載波主機接收載波報警信號。 顯示電路單元包括一 LED指示燈模塊和一 IXD驅(qū)動電路模塊。其中,IXD驅(qū)動電路模塊由單片機芯片IC1、IXD驅(qū)動芯片U3等組成IXD顯示驅(qū)動電路,由單片機芯片ICl第 38、39、1、2、3腳與IXD驅(qū)動芯片U 3第3、4、5、6組成數(shù)據(jù)串行通信電路,由單片機芯片ICl 向LCD驅(qū)動芯片U3發(fā)送數(shù)據(jù)信息,通過液晶屏(LCD)顯示當前狀態(tài)。同時,由限流電阻R15 及發(fā)光二極管LED2組成的LED指示燈模塊用于直觀提示報警信號。 盡管結(jié)合優(yōu)選實施方案具體展示和介紹了本實用新型,但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白,在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本實用新型的精神和范圍內(nèi),在形式上和細節(jié)上可以對本實用新型做出各種變化,均為本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種三相電網(wǎng)的過流監(jiān)測報警電路,其特征在于,包括一三相電過流采集電路單元(1),包括設(shè)置于三相電網(wǎng)的三相電線纜上的過流互感器及連接于各過流互感器輸出端的傳感信號處理電路模塊,各傳感信號處理電路模塊輸出連接于一模擬開關(guān)電路單元O)的輸入端口 ;一模擬開關(guān)電路單元O),輸入端連接于上述三相電過流采集電路單元(1)的各輸出端,輸出端連接于一 A/D轉(zhuǎn)換電路單元(3);一 A/D轉(zhuǎn)換電路單元(3),輸入端連接于上述的模擬開關(guān)電路單元(2)的輸出端口,輸出連接于一單片機控制電路單元;一單片機控制電路單元G),其輸出端連接于一無線發(fā)射電路單元(5)、一顯示電路單元(6)和一電力線載波信號發(fā)生電路單元(8),輸入端連接于一看門狗電路單元(7);一無線發(fā)射電路單元(5),輸入端連接于上述的單片機控制電路單元0),并通過其上所設(shè)的一天線發(fā)射無線報警信號;一顯示電路單元(6),連接于上述的單片機控制電路單元的輸出端口 ; 一看門狗電路單元(7),輸出連接于上述的單片機控制電路單元的端口 ; 一電力線載波信號發(fā)生電路單元(8),輸入端連接于上述的單片機控制電路單元0), 輸出耦合至電力線纜上;以及一無線接收報警電路單元(9),通過其上所設(shè)的一天線接收上述的無線發(fā)射電路單元(5)的無線報警信號,并通過連接于其上的揚聲器發(fā)出聲音報警。
2.如權(quán)利要求1所述的三相電網(wǎng)的過流監(jiān)測報警電路,其特征在于所述的三相電過流采集電路單元的傳感信號處理電路模塊具體是并聯(lián)的電阻R1、電容C7和并聯(lián)電容C8、 電容C9,及其中間串聯(lián)的二極管D7組成的半波整流電路模塊,經(jīng)輸入端串聯(lián)的一電阻R2 限流,電阻Rl分壓,二極管D7整流,向電容C8充電,再經(jīng)過一電阻R13及由電阻R14、電容 C10、電容Cll并聯(lián)組成的濾波積分電路模塊,輸出線性電壓,經(jīng)二極管ZWl限壓后輸出。
3.如權(quán)利要求1所述的三相電網(wǎng)的過流監(jiān)測報警電路,其特征在于所述的模擬開關(guān)電路單元4051的多路模擬開關(guān)芯片。
4.如權(quán)利要求1所述的三相電網(wǎng)的過流監(jiān)測報警電路,其特征在于所述的顯示電路單元包括一 LED指示燈模塊和一 IXD驅(qū)動電路模塊。
5.如權(quán)利要求1所述的三相電網(wǎng)的過流監(jiān)測報警電路,其特征在于所述的看門狗電路單元是5045的看門狗芯片。
6.如權(quán)利要求1所述的三相電網(wǎng)的過流監(jiān)測報警電路,其特征在于所述的電力線載波信號發(fā)生電路單元是由2個時基電路組成的兩個不同頻率的振蕩電路及耦合變壓器組成高頻調(diào)制脈沖信號發(fā)生電路。
專利摘要本實用新型涉及監(jiān)測報警的電子電路,尤其涉及對三相電網(wǎng)的過載電流進行監(jiān)測報警的電子電路。本實用新型的三相電網(wǎng)的過流監(jiān)測報警電路,包括一三相電過流采集電路單元、一模擬開關(guān)電路單元、一A/D轉(zhuǎn)換電路單元、一單片機控制電路單元、一無線發(fā)射電路單元、一顯示電路單元、一看門狗電路單元、一電力線載波信號發(fā)生電路單元、以及一無線接收報警電路單元。本實用新型通過三相電過流采集電路單元監(jiān)測電網(wǎng)的三相電線纜,并通過模擬開關(guān)電路單元和單片機控制電路單元實現(xiàn)三相過流巡檢,以及通過無線發(fā)射電路單元和電力線載波信號發(fā)生電路單元實現(xiàn)無線和有線雙向報警傳輸方式,實現(xiàn)一種具備雙向報警傳輸?shù)碾娋W(wǎng)過流監(jiān)測報警電路。
文檔編號H02H7/22GK202034767SQ201020699169
公開日2011年11月9日 申請日期2010年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月29日
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