一種用于變電站設備屏的多路出口監測儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于變電站設備屏的多路出口監測儀，由盒體、充電及低壓指示電路、若干路電壓檢測模塊、若干個復位電路組成。本實用新型的若干路電壓檢測模塊和若干個復位電路之間的狀態是完全獨立、互相不影響的。充電及低壓指示模塊用于鋰電池的充電及保護。本實用新型具有同時能批量判斷設備屏的出口壓板的出口狀態、實現對多路出口壓板或樁頭的電壓狀態監測、并通過發光二極管直觀地顯示出來、使測量的工作效率、準確性和可靠性大大提高、顯著提升定檢工作效率、確保測試的準確性和線路的安全性、確保動作行為可靠正確、保障電網的安全穩定運行的優點，本實用新型既可以監測交流電壓也可以監測直流電壓，測試電壓范圍35-250伏。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及監測設備，尤其是涉及一種用于變電站繼電保護及自動化設備的 多路出口監測儀。 -種用于變電站設備屏的多路出口監測儀
【背景技術】
[0002] 變電站設備屏往往具有多路跳閘出口，尤其是含有母線保護、主變保護、低周減 載、振蕩解列等保護及自動裝置的設備屏，其具備的跳閘出口數量有幾十條之多。而在實 際工作中往往需要在相關一次設備不停電的情況下進行定期檢驗、升級等工作，調試人員 只能利用萬用表逐個地測量出口壓板電位變化，來驗證保護及自動化設備動作邏輯是否合 理、出口是否正確。用萬用表進行測試，存在的問題很多：如單人不易操作、費時費力；使用 過程中，容易出現用錯檔位造成直流短路或接地，甚至誤跳開關設備等。如果出口壓板在 十五個以上的話，整個測試過程將持續五分鐘時間，有的保護幾十秒鐘就已經整組復歸了， 必須重新加入測試數據才能進行測量，這樣更增加了測試的時間。有時因為出口端子的相 似性，可能造成測錯出口，從而得出錯誤的結果，經判定后還要重新進行測試，這也是試驗 過程中經常遇到的問題。復雜的母差保護，有多達二十幾種試驗邏輯，每一種邏輯都有不同 的出口方式，用萬用表需要測量上千次壓板電位變化，工作量巨大。
【發明內容】
[0003] 本實用新型的目的在于提供一種用于變電站設備屏的多路出口監測儀，它能同時 批量判斷設備屏的出口壓板的出口狀態，實現對多路出口壓板或樁頭的電壓狀態監測，并 通過發光二極管直觀地顯示出來，使測量的工作效率、準確性和可靠性大大提高，確保測試 的準確性和線路的安全性，保障電網的安全穩定運行。
[0004] 本實用新型的目的是這樣實現的：
[0005] -種用于變電站設備屏的多路出口監測儀，包括盒體1，特征是：在盒體1的前面 板2上設有電源開關S2、復位按鈕S1、低壓指示發光二級管D2、若干個狀態指示發光二級 管D1A、若干個正極插孔3和一個公共負極插孔4,在盒體1內的電路板上設有充電及低壓 指示電路、若干個完全相同的電壓檢測模塊，其中：
[0006] 每個電壓檢測模塊均由第1三極管QA1、可控硅KG1、光電隔離器UA1、第1-第4 電阻RA1-RA5、第1電容CA1、第1電容CA2組成，第2電阻RA2的一端接通過正極插孔3 插入的正級線夾5,第2電阻RA2的另一端接光電隔離器UA1中的發光二極管的陰極，光電 隔離器UA1中的發光二極管的陽極接通過公共負極插孔4插入的負級線夾6,第1電容CA1 并聯在光電隔離器UA1中的發光二極管的兩端，光電隔離器UA1中的光敏三極管的集電極 接第1三極管QA1的基極，第1三極管QA1的發射極接第3電阻RA3 -端和第4電阻RA4 一端的公共端，第3電阻RA3另一端和可控硅KG1陰極的公共端接地，第4電阻RA4的另一 端接可控硅KG1的觸發端，第2電容CA2并聯在可控硅KG1的觸發端和地之間，可控硅KG1 的陽極與第5電阻RA5串聯后接狀態指示發光二級管D1A的陰極，狀態指示發光二級管D1A 陽極、光電隔離器UA1中的光敏三極管的發射極和第1三極管QA1集電極的公共端接電壓 V+，第1電阻RA1連接在電壓V+和可控硅KG1的陽極之間；
[0007] 充電及低壓指示電路由鋰電池充電器7、鋰電池8、電源開關S2、集成電壓基準芯 片T1、第3三極管Q3、低壓指示發光二級管D2、極性電容E1和第8-11電阻R8-R11組成， 鋰電池充電器7的兩個輸入端接220V市電，鋰電池充電器7的正輸出端、負輸出端分別接 鋰電池8的正輸出端、負輸出端，鋰電池8的正輸出端與電源開關S2串聯后接極性電容E1 正極、第8電阻R8-端和低壓指示發光二級管D2陽極的公共端，鋰電池8的負輸出端和極 性電容E1的負極均接地，極性電容E1的正極為電壓V+，提供給若干路電壓檢測模塊和若干 個復位電路；第8電阻R8的另一端與第9電阻R9串聯后接地，低壓指示發光二級管D2的 陰極接第3三極管QA3的集電極，第3三極管QA3的發射極與第11電阻R11串聯后接地， 第3三極管QA3的基極接集成電壓基準芯片T1的陰極1腳，集成電壓基準芯片T1的參考 端8腳接第8電阻R8和第9電阻R9的公共端，集成電壓基準芯片T1的陽極8腳接地。
[0008] 在盒體1內的電路板上還設有與若干路電壓檢測模塊相配套的若干個復位電路， 每個復位電路均由第2三極管QA2、第6電阻RA6、第7電阻RA7和復位按鈕S1組成，第2 三極管QA2的集電極接可控硅KG1的陽極，第2三極管QA2的發射極接地，第2三極管QA2 的基極與第6電阻RA6、復位按鈕S1依次串聯后接電壓V+，第7電阻RA7連接在第2三極 管QA2的基極和地之間；若干個復位電路共用一個復位按鈕S1。
[0009] 處于前面板2的上方若干個狀態指示二級管D1A和下方若干個正極插孔3的位置 分別一一對應。
[0010] 本實用新型由盒體、充電及低壓指示電路、若干路電壓檢測模塊、若干個復位電路 組成，測試時工作人員將正級線夾和負級線夾接在設備屏的出口壓板的兩端，不對出口壓 板造成任何影響，拾取前端的測試電壓經過光電隔離器UA1的抗干擾、光電隔離及交直流 轉換后傳輸給第1三極管QA1，由第1三極管QA1對測試電壓與充電及低壓指示電路提供的 電壓V+進行比較，如果壓板來的測試電壓在35-250伏之間，則第1三極管QA1導通，輸出 低電平至可控硅KG1的觸發端，使得可控硅KG1觸發導通，紅色的狀態指示發光二級管D1A 點亮，顯示有跳閘出口，并通過第5電阻R5實現自保持功能，使得狀態指示發光二級管D1A 保持較長時間點亮；如果要取消重測則可以按復位按鈕S1，通過復位電路來使狀態指示發 光二級管D1A熄滅，為下次測試做準備。
[0011] 本實用新型的若干路電壓檢測模塊和若干個復位電路雖然有公共的地線連接，但 各路彼此之間的狀態卻是完全獨立、互相不影響的，不但如此，如果將兩個輸入端串聯來作 為輸入檢測端口的話還可以擴展輸入電壓的上限范圍，達到380伏。每個電壓檢測模塊的 輸入阻抗達到1M歐姆，不影響出口的電壓狀態。
[0012] 充電及低壓指示模塊用于鋰電池（3. 6V600毫安時）的充電及保護，可以實現3小 時左右充滿電，8至10小時的工作時長，可以滿足整個工作日的測試需要。低壓指示電路 由集成電壓基準芯片T1 (TL431)、第3三極管Q3、低壓指示發光二級管D2、極性電容E1和 第8-11電阻R8 - R11組成，集成電壓基準芯片T1是高精度的電壓基準源，它能保證測試 電壓范圍的穩定性，通過第8電阻R8和第9電阻R9的分壓設計成鋰電池8的低電量報警 點，當鋰電池8的電壓低于3. 65伏時低壓指示發光二級管D2被點亮，指示低電量，及時提 醒使用者盡快充電。本實用新型采用鋰離子電池供電，攜帶非常方便。
[0013] 因此，本實用新型具有同時能批量判斷設備屏的出口壓板的出口狀態、實現對多 路出口壓板或樁頭的電壓狀態監測、并通過發光二極管直觀地顯示出來、使測量的工作效 率、準確性和可靠性大大提高、顯著提升定檢工作效率、確保測試的準確性和線路的安全 性、確保動作行為可靠正確、保障電網的安全穩定運行的優點，本實用新型既可以監測交流 電壓也可以監測直流電壓，測試電壓范圍35-250伏。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014] 圖1為本實用新型的外形結構示意圖；
[0015] 圖2為電壓檢測模塊和復位電路的電路原理圖；
[0016] 圖3為充電及低壓指示電路的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0017] 下面結合實施例并對照附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
[0018] 一種用于變電站設備屏的多路出口監測儀，包括盒體1，在盒體1的前面板2上設 有電源開關S2、復位按鈕S1、低壓指示發光二級管D2、12個狀態指示發光二級管D1A、12個 正極插孔3和一個公共負極插孔4,在處于前面板2的上方12個狀態指示二級管D1A和下 方12個正極插孔3的位置分別一一對應。盒體1內的電路板上設有充電及低壓指示電路、 12個完全相同的電壓檢測模塊，其中 ：
[0019] 每個電壓檢測模塊均由第1三極管QA1、可控硅KG1、光電隔離器UA1、第1-第4 電阻RA1-RA5、第1電容CA1、第1電容CA2組成，第2電阻RA2的一端接通過正極插孔3 插入的正級線夾5,第2電阻RA2的另一端接光電隔離器UA1中的發光二極管的陰極，光電 隔離器UA1中的發光二極管的陽極接通過公共負極插孔4插入的負級線夾6,第1電容CA1 并聯在光電隔離器UA1中的發光二極管的兩端，光電隔離器UA1中的光敏三極管的集電極 接第1三極管QA1的基極，第1三極管QA1的發射極接第3電阻RA3 -端和第4電阻RA4 一端的公共端，第3電阻RA3另一端和可控硅KG1陰極的公共端接地，第4電阻RA4的另一 端接可控硅KG1的觸發端，第2電容CA2并聯在可控硅KG1的觸發端和地之間，可控硅KG1 的陽極與第5電阻RA5串聯后接狀態指示發光二級管D1A的陰極，狀態指示發光二級管D1A 陽極、光電隔離器UA1中的光敏三極管的發射極和第1三極管QA1集電極的公共端接電壓 V+，第1電阻RA1連接在電壓V+和可控硅KG1的陽極之間；
[0020] 充電及低壓指示電路由鋰電池充電器7、鋰電池8、電源開關S2、集成電壓基準芯 片T1、第3三極管Q3、低壓指示發光二級管D2、極性電容E1和第8-11電阻R8-R11組成， 鋰電池充電器7的兩個輸入端接220V市電，鋰電池充電器7的正輸出端、負輸出端分別接 鋰電池8的正輸出端、負輸出端，鋰電池8的正輸出端與電源開關S2串聯后接極性電容E1 正極、第8電阻R8-端和低壓指示發光二級管D2陽極的公共端，鋰電池8的負輸出端和極 性電容E1的負極均接地，極性電容E1的正極為電壓V+，提供給12路電壓檢測模塊和12個 復位電路；第8電阻R8的另一端與第9電阻R9串聯后接地，低壓指示發光二級管D2的陰 極接第3三極管QA3的集電極，第3三極管QA3的發射極與第11電阻R11串聯后接地，第 3三極管QA3的基極接集成電壓基準芯片T1的陰極1腳，集成電壓基準芯片T1的參考端8 腳接第8電阻R8和第9電阻R9的公共端，集成電壓基準芯片T1的陽極8腳接地。
[0021] 在盒體1內的電路板上還設有與12路電壓檢測模塊相配套的12個復位電路，每 個復位電路均由第2三極管QA2、第6電阻RA6、第7電阻RA7和復位按鈕S1組成，第2三 極管QA2的集電極接可控硅KG1的陽極，第2三極管QA2的發射極接地，第2三極管QA2的 基極與第6電阻RA6、復位按鈕S1依次串聯后接電壓V+，第7電阻RA7連接在第2三極管 QA2的基極和地之間；12個復位電路共用一個復位按鈕S1。
[0022] TL431是一個集成電壓基準芯片，當參考端8腳的電壓高于2. 5伏時，陰極1腳將 輸出低電平，使第3三極管Q3截止，當參考端8腳的電壓低于2. 5伏時，陰極1腳將輸出高 阻態，電壓V+經過第10電阻R10、第3三極管Q3和第11電阻R11形成回路，使第3三極管 Q3導通，點亮低壓指示發光二極管D2提示電量過低，警示鋰電池8需要充電。
[0023] 鋰電池充電器7選用鋰電池充電芯片TP4056,該芯片具有可編程充電電流功能， 根據實際的鋰電池容量大小設計適合的電流值即可。該芯片還具有優越的過溫度檢測功 能，避免其他檢測失敗時導致鋰電池8的溫度過高或爆炸。
【權利要求】
1. 一種用于變電站設備屏的多路出口監測儀，包括盒體（1)，其特征在于：在盒體（1) 的前面板（2)上設有電源開關（S2)、復位按鈕（S1)、低壓指示發光二級管（D2)、若干個狀態 指示發光二級管（D1A)、若干個正極插孔（3)和一個公共負極插孔（4)，在盒體（1)內的電路 板上設有充電及低壓指示電路、若干個完全相同的電壓檢測模塊，其中： 每個電壓檢測模塊均由第1三極管（QA1)、可控硅（KG1)、光電隔離器（UA1)、第1-第 4電阻（RA1-RA5)、第1電容（CA1)、第1電容（CA2)組成，第2電阻（RA2)的一端接通過正 極插孔（3)插入的正級線夾（5)，第2電阻（RA2)的另一端接光電隔離器（UA1)中的發光二 極管的陰極，光電隔離器（UA1)中的發光二極管的陽極接通過公共負極插孔（4)插入的負 級線夾（6)，第1電容（CA1)并聯在光電隔離器（UA1)中的發光二極管的兩端，光電隔離器 (UA1)中的光敏三極管的集電極接第1三極管（QA1)的基極，第1三極管（QA1)的發射極接 第3電阻（RA3)-端和第4電阻（RA4)-端的公共端，第3電阻（RA3)另一端和可控硅（KG1) 陰極的公共端接地，第4電阻（RA4)的另一端接可控硅（KG1)的觸發端，第2電容（CA2)并 聯在可控硅（KG1)的觸發端和地之間，可控硅（KG1)的陽極與第5電阻（RA5)串聯后接狀態 指示發光二級管（D1A)的陰極，狀態指示發光二級管（D1A)陽極、光電隔離器（UA1)中的光 敏三極管的發射極和第1三極管（QA1)集電極的公共端接電壓V+，第1電阻（RA1)連接在 電壓V+和可控娃（KG1)的陽極之間； 充電及低壓指示電路由鋰電池充電器（7)、鋰電池（8)、電源開關（S2)、集成電壓基準 芯片（T1)、第3三極管（Q3)、低壓指示發光二級管（D2)、極性電容（E1)和第8-11電阻 (R8-R11)組成，鋰電池充電器（7)的兩個輸入端接220V市電，鋰電池充電器（7)的正輸出 端、負輸出端分別接鋰電池（8)的正輸出端、負輸出端，鋰電池（8)的正輸出端與電源開關 (S2)串聯后接極性電容（E1)正極、第8電阻（R8)-端和低壓指示發光二級管（D2)陽極的 公共端，鋰電池（8)的負輸出端和極性電容（E1)的負極均接地，極性電容（E1)的正極為電 壓V+;第8電阻（R8)的另一端與第9電阻（R9)串聯后接地，低壓指示發光二級管（D2)的 陰極接第3三極管（QA3)的集電極，第3三極管（QA3)的發射極與第11電阻（R11)串聯后 接地，第3三極管（QA3)的基極接集成電壓基準芯片（T1)的陰極1腳，集成電壓基準芯片 (T1)的參考端8腳接第8電阻（R8)和第9電阻（R9)的公共端，集成電壓基準芯片（T1)的 陽極8腳接地。
2. 根據權利要求1所述的多路出口監測儀，其特征在于：在盒體（1)內的電路板上還設 有與若干路電壓檢測模塊相配套的若干個復位電路，每個復位電路均由第2三極管（QA2)、 第6電阻（RA6)、第7電阻（RA7)和復位按鈕（S1)組成，第2三極管（QA2)的集電極接可 控硅（KG1)的陽極，第2三極管（QA2)的發射極接地，第2三極管（QA2)的基極與第6電阻 (RA6)、復位按鈕（S1)依次串聯后接電壓V+，第7電阻（RA7)連接在第2三極管（QA2)的基 極和地之間；若干個復位電路共用一個復位按鈕（S1)。
3. 根據權利要求1所述的多路出口監測儀，其特征在于：處于前面板（2)的上方若干個 狀態指示二級管（D1A)和下方若干個正極插孔（3)的位置分別一一對應。
【文檔編號】G01R31/01GK203909193SQ201320735151
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2013年11月20日 優先權日:2013年11月20日
【發明者】戴斌, 陳武恝, 楊威, 胡平, 吳驊, 曾瑩, 帥玲玲, 周東, 宗征宇, 胡岸武, 鄒明, 鄧哲林, 辛海平 申請人:國家電網公司, 國網江西省電力公司檢修分公司