專利名稱：高壓帶電顯示閉鎖裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高壓帶電顯示閉鎖裝置，屬于高壓設(shè)備保護領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，市場上流行的高壓帶電顯示閉縮裝置，都是采集高壓開關(guān)上的一次 信號，再對該信號進行處理，進而顯示高壓開關(guān)上一次帶電狀況，并對必要的 地方進行閉鎖，采集高壓開關(guān)上的一次信號有兩種辦法
① 采用傳感器感應(yīng)無自檢或故障報警功能，不能直接檢測裝置自身工作狀 態(tài)是否正常。
② 采用電容器分壓這種辦法電容器需要配對，結(jié)構(gòu)復雜，體積龐大，費用高。
采用傳感器感應(yīng)方法的高壓帶電顯示閉縮裝置包括信號處理電路，信號處理 電路的輸入接信號整形電路，信號處理電路的輸出接狀態(tài)指示及用于接閉鎖控 制回路的接點，其中的整形電路一般包括電涌吸收、限幅及濾波電路；其主要 工作原理是從傳感器輸出的感應(yīng)信號經(jīng)過整形電路后，輸入到信號處理電路， 經(jīng)放大，整流與電壓基準電路的設(shè)定進行比較，大于設(shè)定值表明線路上有電 壓，繼電器不動作，線路上沒有電壓或在設(shè)定值以下，繼電器動作。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種帶自檢功能的高壓帶電顯示閉鎖裝置，用 于解決常用的高壓帶電閉鎖裝置不能檢測裝置自身工作狀態(tài)是否正常的問題。 為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了如下的技術(shù)方案
4一種高壓帶電顯示閉鎖裝置，包括信號整形電路、信號處理電路、狀態(tài)顯 示電路及用于接入閉鎖控制回路的接點，所述的整形電路中設(shè)有模擬傳感器感 應(yīng)信號的發(fā)生器用來提供本裝置自檢時所需的信號，所述的信號處理電路由采 用雙通道冗余設(shè)計的兩條相同的信號處理支路構(gòu)成，它的兩條信號處理支路的 輸入端一起接整形電路的輸出端，它的兩條信號處理支路的輸出端分別連入平 衡檢測電路的兩個可控端，平衡檢測電路的相應(yīng)輸出端分別用來接狀態(tài)顯示電 路、閉鎖控制回路及報警裝置。
所述的信號處理電路的每一條支路包括電流放大電路，電流放大電路的輸
出接有至少一級電壓放大電路，電壓放大電路的輸出接有整流電路，整流電路 的輸出與本信號處理支路中設(shè)置的電壓基準電路的輸出連入比較放大電路，比
較放大電路的輸出接平衡檢測電路的一個控制端，上述的電壓基準電路由兩個 分壓電阻串聯(lián)構(gòu)成。
所述的平衡檢測電路包括兩組繼電器，每組繼電器中的第一繼電器的電磁 線圈的一端接供電電源的正極，另一端通過一個可控開關(guān)管接地，該可控開關(guān) 管的可控端接上述信號處理支路的輸出端，每組其余繼電器的電磁線圈并聯(lián)后 通過該組第一繼電器的動合觸頭接供電電源正極，其中第一組第二繼電器的一 個動合觸頭的一端和一個動開觸頭的一端一起接供電電源的正極，第一組第二 繼電器的一個動合觸頭的另一端和一個動開觸頭的另一端分別通過第二組第— 繼電器的一個動開觸頭和一個動合觸頭一起報警狀態(tài)指示，這兩組其余的繼電 器配對后用來接入報警裝置和閉鎖控制回路。
所述的模擬傳感器感應(yīng)信號的發(fā)生器包括一條通過一個按鈕接地的支路和 另一條通過另一個按鈕和一個限流電阻串聯(lián)后接供電電源負極的支路。本實用新型的有益效果是采用了雙通道冗余設(shè)計的信號處理電路及平衡 檢測設(shè)計，當高壓開關(guān)一次信號不帶電時，平衡檢測電路檢測到的每一支路上 的輸出信號-一致時，本裝置才會接通閉鎖控制回路，當平衡檢測電路檢測到的 每一支路上的輸出信號不一致時，狀態(tài)顯示電路點亮故障指示燈，同時還能通 過外界的報警裝置發(fā)出報警；另外接入的模擬傳感器感應(yīng)信號的發(fā)生器，用來 為檢測高壓開關(guān)上一次信號無電或有電時本裝置能否正常顯示提供信號，從而 實現(xiàn)了高壓帶電顯示閉鎖裝置的自檢功能同時保證了高壓帶電顯示閉鎖裝置工 作的可靠性和準確性。

圖l本實用新型的電路框圖2本實用新型的電路圖。
具體實施方式
圖1為本實用新型的電路框圖，包括雙通道冗余設(shè)計的兩路相同的信號處 理支路，這兩路信號處理支路的輸入端一起接信號整形電路，它們的輸出端分 別平衡檢測電路的兩個可控端，平衡檢測電路的相應(yīng)輸出端接入閉鎖控制回路、 狀態(tài)顯示及報警裝置，上述的信號整形電路設(shè)有模擬傳感器感應(yīng)信號的發(fā)生器 用來提供本裝置自檢時所需的信兮。
圖2所示了本實用新型的電路圖，本裝置包括電涌吸收電路、限幅電路、 濾波器、模擬傳感器感應(yīng)信號的發(fā)生器、雙通道冗余設(shè)計的兩路相同的信號處 理支路、平衡檢測電路、狀態(tài)顯示，所述的電涌吸收電路由一個無極性的瞬態(tài) 抑制二極管TV1和另一個無極性的瞬態(tài)抑制二極管TV2串聯(lián)構(gòu)成，電涌吸收電 路的輸入接傳感器輸出的感應(yīng)信號，電涌吸收電路的輸出接有限幅電路，所述的限幅電路由限幅二極管DX1和限幅二極管DX2反向并聯(lián)構(gòu)成，限幅電路輸出 接有濾波器LP，限幅電路與濾波器LP之間設(shè)有模擬傳感器感應(yīng)信號的發(fā)生器， 所述的模擬傳感器感應(yīng)信號的發(fā)生器包括一條通過一個按鈕ZJ-W接地的支路 和另一條通過一個按鈕ZJ-Y和一個電阻R14串聯(lián)接供電電源負極-V的支路， 上述的濾波器LP的輸出接兩條信號處理支路輸入，其中一條信號處理支路包括 由運放U21構(gòu)成的電流放大電路，運放U21的正相輸入端通過一個電阻R22接 地，電阻R22的兩端并聯(lián)一個旁路電容C21，運放U21的輸出端與反相輸入端 接有由放大電阻R23和補償電容C22并聯(lián)構(gòu)成的電路，上述的電流放大電路的 輸出接有由運放U22構(gòu)成的一級電壓放大電路，電流放大器的輸出端通過一個 電壓采樣電阻R25接地，電壓采樣輸出通過限流電阻R26接入運放U22的正相 輸入端，運放U22的反相輸入端通過電阻R27接地，運放U22的輸出端與反相 輸入端之間接由電阻R28和電阻R29串聯(lián)構(gòu)成的電路，上述的一級電壓放大電 路的輸出接有由續(xù)流二極管D21和整流二極管構(gòu)成的整流電路，整流電路的輸 出端通過電壓采樣電阻R31接地，電壓采樣的輸出接由運放U23構(gòu)成的二級電 壓放大電路，運放U23的正相輸入端通過限流電阻R32接上述的電壓采樣的輸 出，運放U23的反相輸入端通過電阻R33接地，運放U23的輸出端與反相輸入 端之間接有由電阻R34和電阻R35串聯(lián)構(gòu)成的電路，上述的二級電壓放大電路 的輸出接有由運放U24構(gòu)成的比較放大電路，運放U24的反相輸入端通過電阻 R36接二級電壓放大電路的輸出，運放U24的正相輸入端通過電阻R39接電壓 基準電路的輸出，電壓基準電路由電阻R37和電阻R38串聯(lián)構(gòu)成，運放U24的 輸出端與正相輸入端接由電阻R40和電阻R41串聯(lián)構(gòu)成的電路，另一條信號處 理支路采用相同的連接方式；上述的兩條信號處理支路的輸出端分別通過電阻R42和電阻R72連入平衡檢測電路的可控端，平衡檢測電路包括兩組繼電器， 其中的繼電器Jll的1腳與16腳之間接一個防電壓反向的二極管Dl，繼電器 Jll的1腳接供電電源的正極+V， 16腳接三極管T1的集電極，三極管T1的發(fā) 射極接地，繼電器Jll的4腳和13腳一起接電源正極+V，繼電器Jll的6腳和 8腳分別接由電阻R81和發(fā)光二極管LR串聯(lián)構(gòu)成的高壓帶電狀態(tài)指示支路和由 電阻R82和發(fā)光二極管LG串聯(lián)構(gòu)成的無電狀態(tài)指示支路，繼電器Jll的9腳接 繼電器J15的1腳，其中的繼電器J21的1腳與16腳之間接一個防電壓反向的 二極管D3，繼電器J21的1腳接供電電源的正極+V， 16腳接三極管T2的集電 極，三極管T2的發(fā)射極接地，繼電器J21的4腳和13腳一起接電源正極+V， 繼電器J21的6腳、8腳分別接由電阻R81和發(fā)光二極管LR串聯(lián)構(gòu)成的高壓帶 電狀態(tài)指示支路和由電阻R82和發(fā)光二極管LG串聯(lián)構(gòu)成的無電狀態(tài)指示支路， 繼電器J21的9接繼電器J25的1腳，繼電器J15的一組引腳(2腳、3腳、4 腳)和另一組引腳(5腳、6腳、7腳)以及繼電器J25的一組引腳(2腳、3腳、 4腳)和另一組引腳(5腳、6腳、7腳)用來接入閉鎖控制回路；其中的繼電 器J12的1腳接繼電器Jll的9腳，繼電器J12的16腳接地，繼電器J12的1 腳與16腳之間接一個防電壓反向的二極管D2，其中的繼電器J22的1腳接繼電 器J21的9腳，繼電器J22的16腳接地，繼電器J22的1腳與16腳之間接一個 防電壓反向的二極管D4，繼電器J21的4腳和13腳一起接電源正極+V，繼電 器J12的6腳接繼電器J22的13腳，繼電器J12的9腳接繼電器J22的4展卩， 繼電器J22的6腳和9腳一起接由電阻R83和發(fā)光二極管LY串聯(lián)構(gòu)成的報警 狀態(tài)顯示支路；其中的繼電器J13的1腳接繼電器JU的9腳，繼電器J13的8 腳接地，其中的繼電器J23的1腳接繼電器J21的9腳，繼電器J23的8腳接地，繼電器J13的2腳接繼電器J23的6腳，繼電器J13的5腳接繼電器J23的3膽卩， 繼電器J13的3腳和6腳接在一起和繼電器J23的2腳和5腳接在一起用來接外 部報警裝置；其中繼電器J14的1腳接繼電器Jll的9腳，繼電器J14的8腳接 地，繼電器J24的1腳接繼電器J21的9腳，繼電器J24的8腳接地，繼電器J14 的2腳接繼電器J24的6腳，繼電器J14的5腳接繼電器J24的3腳，繼電器J14 的3腳和6腳接在一起和繼電器J24的2腳和5腳接在一起也用來接外部報警裝 置，其中的運放為LM741J，繼電器Jll、繼電器J12、繼電器J21、繼電器J22 為G6A-234-ST-US，繼電器J13 J15、繼電器J23 J25為G2R-24-Z-U。
該裝置的工作原理是傳感器感應(yīng)的GIS高壓一次信號是通過電容耦合的， 隨著頻率的增大，耦合的能量將增大，因此，當高壓帶電體上出現(xiàn)高頻暫態(tài)電 壓時，通過感應(yīng)式傳感器可以耦合到較強的信號；為了避免過電壓損壞電子線 路，需要采取抑制措施，所以前級加上了電涌吸收和限幅電路；由于顯示控制 器是基于50Hz工頻基波電壓信號進行帶電顯示的，感應(yīng)電極對高頻暫態(tài)信號和 高次諧波信號更為敏感，所以采用濾波抑制這些信號；此時的信號是非常微弱 的，第一級電流放大電路的輸入阻抗較小，可以更有效的放大感應(yīng)信號；另外， 由于大部分干擾信號的能量較小，所能提供的電流很小，因此采用電流放大也 有利于抗干擾；為了給輸出驅(qū)動提供足夠的能量，也為了滿足不同檢測靈敏度 應(yīng)用場合的需要，特進行了第二級電壓放大。此時的信號就比較強了，再經(jīng)過 整流處理，變交流信號為直流信號，更方便后級的控制使用；由于裝置是在高 壓開關(guān)上的一次信號超過某一數(shù)值時才顯示帶電的，故要給上述直流信號設(shè)置 一道閾值比較門限，最后進行比較放大。
從第一級電流放大到最后進行功率放大是處理信號的關(guān)鍵部分，也是最容易出現(xiàn)問題的部分，為了提高處理信號的而可靠性，因此設(shè)計成了雙通道冗余 電路，當平衡檢測時，輸出一樣，說明系統(tǒng)正常，而當某一通道出現(xiàn)問題，就 會在平衡檢測時輸出不一樣的結(jié)果，發(fā)出自身故障報警。
模擬傳感器的感應(yīng)信號做輸入，就可以檢查整個系統(tǒng)在帶電或無電時能否正 常工作①帶電自檢當高壓開關(guān)上的一次信號無電時，可以檢驗高壓開關(guān)上 的一次信號帶電時是否能夠正常顯示；②無電自檢當高壓開關(guān)上的一次信號 帶電時，可以檢驗高壓開關(guān)上的一次信號無電時是否能夠正常顯示。
權(quán)利要求1、一種高壓帶電顯示閉鎖裝置，包括信號整形電路、信號處理電路、狀態(tài)顯示電路及用于接入閉鎖控制回路的接點，其特征在于所述的整形電路中設(shè)有模擬傳感器感應(yīng)信號的發(fā)生器用來提供本裝置自檢時所需的信號，所述的信號處理電路由采用雙通道冗余設(shè)計的兩條相同的信號處理支路構(gòu)成，它的兩條信號處理支路的輸入端一起接整形電路的輸出端，它的兩條信號處理支路的輸出端分別連入平衡檢測電路的兩個可控端，平衡檢測電路的相應(yīng)輸出端分別用來接狀態(tài)顯示電路、閉鎖控制回路及報警裝置。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的高壓帶電顯示閉鎖裝置，其特征在于所述的信 號處理電路的每一條支路包括電流放大電路，電流放大電路的輸出接有至少一 級電壓放大電路，電壓放大電路的輸出接有整流電路，整流電路的輸出與本信 號處理支路中設(shè)置的電壓基準電路的輸出連入比較放大電路，比較放大電路的 輸出接平衡檢測電路的一個控制端，上述的電壓基準電路由兩個分壓電阻串聯(lián) 構(gòu)成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高壓帶電顯示閉鎖裝置，其特征在于所述 的平衡檢測電路包括兩組繼電器，每組繼電器中的第一繼電器的電磁線圈的一 端接供電電源的正極，另一端通過一個可控開關(guān)管接地，該可控開關(guān)管的可控 端接上述信號處理支路的輸出端，每組其余繼電器的電磁線圈并聯(lián)后通過該組 第一繼電器的動合觸頭接供電電源正極，其中第一組第二繼電器的一個動合觸 頭的一端和一個動開觸頭的一端一起接供電電源的正極，第一組第二繼電器的 一個動合觸頭的另一端和一個動開觸頭的另一端分別通過第二組第二繼電器的 一個動開觸頭和一個動合觸頭一起報警狀態(tài)指示，這兩組其余的繼電器配對后用來接入報警裝置和閉鎖控制回路。
4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的高壓帶電顯示閉鎖裝置，其特征在于所述的模 擬傳感器感應(yīng)信號的發(fā)生器包括一條通過一個按鈕接地的支路和另一條通過另 一個按鈕和一個限流電阻串聯(lián)后接供電電源負極的支路。
專利摘要本實用新型涉及一種高壓帶電顯示閉鎖裝置，包括信號整形電路、信號處理電路、狀態(tài)顯示電路及用于接入閉鎖控制回路的接點，所述的整形電路中設(shè)有模擬傳感器感應(yīng)信號的發(fā)生器用來提供本裝置自檢時所需的信號，所述的信號處理電路由采用雙通道冗余設(shè)計的兩條相同的信號處理支路構(gòu)成，它的兩條信號處理支路的輸入端一起接整形電路的輸出端，它的兩條信號處理支路的輸出端分別連入平衡檢測電路的兩個可控端，平衡檢測電路的相應(yīng)輸出端分別用來接狀態(tài)顯示電路、閉鎖控制回路及報警裝置；用于解決常用的高壓帶電閉鎖裝置不能檢測裝置自身工作狀態(tài)是否正常的問題。
文檔編號H02H3/20GK201315471SQ20082022118
公開日2009年9月23日 申請日期2008年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月21日
發(fā)明者寇新民, 張軍民, 張利欣, 李文海, 韓長運 申請人:平高集團有限公司