一种馈线终端内嵌的残压检测模块论文和设计-刘玉龙

全文摘要

本实用新型涉及一种馈线终端内嵌的残压检测模块，技术方案是，包括电路板和设置在电路板上的控制电路，控制电路包括芯片U1和双稳态继电器，稳态继电器开关K1的两端分别作为残压信号检测的两个接线端，本实用新型结构新颖独特，电路简单合理，易生产，易操作，成本低，灵敏度高，残压闭锁信号消除时间可调，被检测的电源恢复正常后不需要外部输入信号可自动消除残压闭锁信号，检测精度高，检测电路稳定可靠，可直接集成在配电终端系统内，抗干扰能力强，使用方便，效果好，是馈线终端残压检测模块上的创新。

主设计要求

1.一种馈线终端内嵌的残压检测模块，包括电路板和设置在电路板上的控制电路，其特征在于，控制电路包括芯片U1和双稳态继电器，芯片U1的8脚接地，9脚接电容C3的一端，电容C3的另一端分别接电阻R7的一端和电阻R5的一端，电阻R7的另一端接芯片U1的10脚，电阻R5的另一端分别接芯片U1的11脚和二极管D1的负极，二极管D1的正极分别接芯片U1的3脚、电阻R6的一端和电阻R9的一端，电阻R6的另一端分别接电阻R1的一端和三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极接电阻R1的另一端，共端与三极管Q2的集电极相连，三极管Q1的集电极分别接二极管D3的负极和双稳态继电器线圈J1的一端，双稳态继电器线圈J1的另一端分别接二极管D3的正极、三极管Q3的发射极、电阻R10的一端，共端接地，电阻R10的另一端分别接电阻R9的另一端和三极管Q3的基极，三极管Q3的集电极分别接双稳态继电器线圈J2的一端和二极管D4的正极，双稳态继电器线圈J2的另一端与二极管D4的负极相连，共端接三极管Q2的集电极，双稳态继电器开关K1的两端分别作为残压信号检测的两个接线端，三极管Q2的基极分别接稳压二极管D6的负极和电阻R4的一端，稳压二极管D6的正极分别接有极电容C2的负极、瞬变电压抑制二极管TVS1的一端、稳压二极管D5的正极和整流桥的2脚，共端接地，电阻R4的另一端分别与有极电容C2的正极、瞬变电压抑制二极管TVS1的另一端、稳压二极管D5的负极和整流桥的4脚相连，整流桥的3脚作为第一个电压输入端，整流桥的1脚分别接电阻R3的一端和电容C1的一端，电容C1的另一端分别接电阻R2的一端和熔断器F1的一端，电阻R3的另一端与电阻R2的另一端相连，熔断器F1的另一端作为第二个电压输入端。

设计方案

2.根据权利要求1所述的馈线终端内嵌的残压检测模块，其特征在于，所述的整流桥包括二极管D21、D22、D23、D24，二极管D21的正极与二极管D23的正极相连，共端与稳压二极管D5正极、瞬变电压抑制二极管TVS1、有极电容C2负极和稳压二极管D6正极的共端相连，二极管D21的负极与二极管D22的正极相连，共端接电阻R3和电容C1的共端，二极管D22的负极与二极管D24的负极相连，共端与稳压二极管D5负极、瞬变电压抑制二极管TVS1、有极电容C2正极、电阻R4和三极管Q2发射极的共端相连，二极管D24的正极接二极管D23的负极，共端作为第一个电压输入端。

3.根据权利要求1所述的馈线终端内嵌的残压检测模块，其特征在于，所述第一个电压输入端和第二个电压输入端上均连接有插口。

4.根据权利要求1所述的馈线终端内嵌的残压检测模块，其特征在于，所述的双稳态继电器开关K1的两端分别连接有插头，作为残压信号检测的两个接线端。

5.根据权利要求1所述的馈线终端内嵌的残压检测模块，其特征在于，所述芯片U1的型号为HEF4060BT。

6.根据权利要求1所述的馈线终端内嵌的残压检测模块，其特征在于，所述双稳态继电器为磁保持双稳态继电器，型号为HFD2\/012-M-L2。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉配电网馈线终端，特别是一种馈线终端内嵌的残压检测模块。

背景技术

新一代配电网的建设对自动化要求提升，配电终端的智能化水平越来越高。馈线自动化作为配电网自动化的重要内容，逐渐由传统的集中型馈线自动化转向分布式、就地型的馈线自动化，不依赖主站的情况下，馈线终端之间相互配合，实现故障区段的自动隔离和非故障区段的自动恢复供电。就地型馈线自动化不论是电压时间型逻辑和电压电流时间型逻辑，残压闭锁功能都是其重要组成部分。目前市场存在的满足馈线自动化要求的配电终端，多以终端通电情况下对线路电压检测判断得到，在线路失电、设备电源部分故障或者后备电源出现异常时，产生错误判断造成逻辑混乱，故障隔离失效或者误隔离正常区段。虽然也有部分厂家有不依赖于配电终端主电源供电的残压检测电路，但是检测精度差，且线路正常后无法自动释放残压闭锁信号，需要通过复位控制信号输入才能释放。检测精度高、检测电路稳定可靠、方便各个厂家配电终端系统集成的残压检测模块，是可靠检测残压判断线路故障亟需解决的问题。

实用新型内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种馈线终端内嵌的残压检测模块，可有效解决检测残压、判断线路是否故障的问题。

本实用新型解决的技术方案是：一种馈线终端内嵌的残压检测模块，包括电路板和设置在电路板上的控制电路，控制电路包括芯片U1和双稳态继电器，芯片U1的8脚接地，9脚接电容C3的一端，电容C3的另一端分别接电阻R7的一端和电阻R5的一端，电阻R7的另一端接芯片U1的10脚，电阻R5的另一端分别接芯片U1的11脚和二极管D1的负极，二极管D1的正极分别接芯片U1的3脚、电阻R6的一端和电阻R9的一端，电阻R6的另一端分别接电阻R1的一端和三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极接电阻R1的另一端，共端与三极管Q2的集电极相连，三极管Q1的集电极分别接二极管D3的负极和双稳态继电器线圈J1的一端(1脚)，双稳态继电器线圈J1的另一端(16脚)分别接二极管D3的正极、三极管Q3的发射极、电阻R10的一端，共端接地，电阻R10的另一端分别接电阻R9的另一端和三极管Q3的基极，三极管Q3的集电极分别接双稳态继电器线圈J2的一端(15脚)和二极管D4的正极，双稳态继电器线圈J2的另一端(2脚)与二极管D4的负极相连，共端接三极管Q2的集电极，双稳态继电器开关K1的两端分别作为残压信号检测的两个接线端(CY1端和CY_COM端)，三极管Q2的基极分别接稳压二极管D6的负极和电阻R4的一端，稳压二极管D6的正极分别接有极电容C2的负极、瞬变电压抑制二极管TVS1的一端、稳压二极管D5的正极和整流桥的2脚，共端接地，电阻R4的另一端分别与有极电容C2的正极、瞬变电压抑制二极管TVS1的另一端、稳压二极管D5的负极和整流桥的4脚相连，整流桥的3脚作为第一个电压输入端，整流桥的1脚分别接电阻R3的一端和电容C1的一端，电容C1的另一端分别接电阻R2的一端和熔断器F1的一端，电阻R3的另一端与电阻R2的另一端相连，熔断器F1的另一端作为第二个电压输入端。

所述的整流桥包括二极管D21、D22、D23、D24，二极管D21的正极与二极管D23的正极相连，共端与稳压二极管D5正极、瞬变电压抑制二极管TVS1、有极电容C2负极和稳压二极管D6正极的共端相连，二极管D21的负极与二极管D22的正极相连，共端接电阻R3和电容C1的共端，二极管D22的负极与二极管D24的负极相连，共端与稳压二极管D5负极、瞬变电压抑制二极管TVS1、有极电容C2正极、电阻R4和三极管Q2发射极的共端相连，二极管D24的正极接二极管D23的负极，共端作为第一个电压输入端。

本实用新型结构新颖独特，电路简单合理，易生产，易操作，成本低，灵敏度高，残压闭锁信号消除时间可调，被检测的电源恢复正常后不需要外部输入信号可自动消除残压闭锁信号，检测精度高，检测电路稳定可靠，可直接集成在配电终端系统内，抗干扰能力强，使用方便，效果好，是馈线终端残压检测模块上的创新。

附图说明

图1-3为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1-3给出，本实用新型包括电路板和设置在电路板上的控制电路，控制电路包括芯片U1和双稳态继电器，芯片U1的8脚接地，9脚接电容C3的一端，电容C3的另一端分别接电阻R7的一端和电阻R5的一端，电阻R7的另一端接芯片U1的10脚，电阻R5的另一端分别接芯片U1的11脚和二极管D1的负极，二极管D1的正极分别接芯片U1的3脚、电阻R6的一端和电阻R9的一端，电阻R6的另一端分别接电阻R1的一端和三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极接电阻R1的另一端，共端与三极管Q2的集电极相连，三极管Q1的集电极分别接二极管D3的负极和双稳态继电器线圈J1(置位线圈)的一端(1脚)，双稳态继电器线圈J1(置位线圈)的另一端(16脚)分别接二极管D3的正极、三极管Q3的发射极、电阻R10的一端，共端接地，电阻R10的另一端分别接电阻R9的另一端和三极管Q3的基极，三极管Q3的集电极分别接双稳态继电器线圈J2(复位线圈)的一端(15脚)和二极管D4的正极，双稳态继电器线圈J2(复位线圈)的另一端(2脚)与二极管D4的负极相连，共端接三极管Q2的集电极，双稳态继电器开关K1的两端分别作为残压信号检测的两个接线端(CY1端和CY_COM端)，三极管Q2的基极分别接稳压二极管D6的负极和电阻R4的一端，稳压二极管D6的正极分别接有极电容C2的负极、瞬变电压抑制二极管TVS1的一端、稳压二极管D5的正极和整流桥的2脚，共端接地，电阻R4的另一端分别与有极电容C2的正极、瞬变电压抑制二极管TVS1的另一端、稳压二极管D5的负极和整流桥的4脚相连，整流桥的3脚作为第一个电压输入端，整流桥的1脚分别接电阻R3的一端和电容C1的一端，电容C1的另一端分别接电阻R2的一端和熔断器F1的一端，电阻R3的另一端与电阻R2的另一端相连，熔断器F1的另一端作为第二个电压输入端。

所述第一个电压输入端和第二个电压输入端上均连接有插口，如图1所示，第一个电压输入端上连接有插口ACL，第二电压输入端上连接有插口ACN，使用时，两个插口分别接10KV配电线路母线上的电压互感器，10KV配电线路母线电压经过电压互感器输出AC220V电压，作为残压检测模块的电源输入到两个电压输入端上。

所述的双稳态继电器开关K1的两端分别连接有插头，作为残压信号检测的两个接线端，如图3所示，双稳态继电器开关K1的两端分别连接有插头CY1和插头CY_COM，使用时，插头CY1接馈线终端中开路检测电路的检测端，插头CY_COM接馈线终端中开路检测电路的公共端，如开关K1闭合形成回路则可认定线路有残压信号发生，如开关K1断开则说明线路无残压信号发生。

所述芯片U1的型号为HEF4060BT；所述双稳态继电器为磁保持双稳态继电器，型号为HFD2\/012-M-L2。

本实用新型使用时，电路板可内嵌在馈线终端壳体内，两个插口ACL和ACN分别接10KV配电线路母线上的电压互感器，10KV配电线路母线电压经过电压互感器输出AC220V电压，作为残压检测模块的电源输入到两个电压输入端上，经过电容降压、整流、限压、滤波后做为控制电路电源，同时做为被检测的信号，插头CY1接馈线终端中开路检测电路的检测端，插头CY_COM接馈线终端中开路检测电路的公共端，预先设定门限电压为Vs，当输入电源经降压、整流、滤波后电压(Q2的发射极电压)大于设定门限电压Vs时，三极管Q2导通，VCC端输出电压，芯片U1开始工作，芯片U1的第3脚输出低电平，从而三极管Q1导通，双稳态继电器置位线圈J1得电动作并保持；门限电压Vs＝Vbe(三极管Q2发射极与基极电压)+Vd(稳压二极管D6稳压值)，当小于设定延时时间内电源输入变为低于有效电平时，双稳态继电器开关K1闭合，CY1端和CY_COM端导通输出残压闭锁信号，双稳态继电器为磁保持继电器，开关K1的触点4和8之间能够长时间保持原有闭合状态。如果是正常上电电源输入继续大于有效电平门限，芯片U1工作达到设定的延时时间，芯片U1的第3脚输出高电平，从而三极管Q3导通，三极管Q1关断，双稳态继电器复位线圈得电动作并保持，双稳态继电器开关K1断开，CY1端和CY_COM端断开。当芯片U1的第3脚输出高电平时，使得芯片U1的第11脚也变为高电平，从而保持输出不变；CY1端和CY_COM端为无源干接点信号，如开关K1闭合形成回路则可认定线路有残压信号发生，如开关K1断开则说明线路无残压信号发生。与现有技术相比，本实用新型结构新颖独特，电路简单合理，易生产，易操作，成本低，灵敏度高，残压闭锁信号消除时间可调，被检测的电源恢复正常后不需要外部输入信号可自动消除残压闭锁信号，检测精度高，检测电路稳定可靠，可直接集成在配电终端系统内，抗干扰能力强，使用方便，效果好，是馈线终端残压检测模块上的创新，解决检测残压、判断线路是否故障的问题，有良好的社会和经济效益。

设计图

一种馈线终端内嵌的残压检测模块论文和设计

一种馈线终端内嵌的残压检测模块论文和设计-刘玉龙

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

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