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专利名称：一种高压设备接地保护检测方法及检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种高压设备接地保护检测技术，属于高压测量技术领域。主要
用于高压设备接地良好与否的检测，可用于对高压设备接地情况进行检测。
背景技术：
高压设备在工作时，会感应出较高的电压，随着产品电压的升高，瞬间会产生上万 伏的高压，在使用高压设备时，设备必须可靠安全接地，以保护设备和操作人员的安全。保 扩接地检测装置。 目前使用的设备接地系统，都属于被动检查接地。在操作前，把设备的保护地通过 导引线连接，实现接地操作。在使用中经常会遇到一些问题一、无法判断接地情况是否良 好，没有一定的量化标准来判定接地良好，对操作人员和设备存在安全隐患；二、在一些紧 急情况下，操作者在慌忙中容易忽视保护接地，这样在操作高压设备时，容易对操作人员和 设备造成一定的伤害和损失。

发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种可以自动检测设备是否接地、接地是否良 好的方法的一种保护接地检测方法及装置。 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是该一种高压设备保护接地检测方 法，其特征在于 1. 1在设计保护接地时增加一辅助接地形成接地保护回路；
1. 2在接地保护回路中注入交流检测信号；
1. 3采集注入回路中的交流检测信号； 1. 4将采集的交流检测信号经信号处理单元进行滤波、放大； 1. 5设定一基准电压，将滤波、放大后的检测信号通过比较器与之比较；通过信号 驱动控制供电回路通断。 交流检测信号通过两级变压器注入接地保护回路，利用电流互感器采集回路中注 入的检测信号，将检测信号与基准电压比较，利用驱动电路中三极管的通断，驱动继电器工 作，控制供电回路的通断。 当检测信号大于基准电压时，比较器输出为高电平，电路中的三极管导通，继电器 工作，供电回路接通；当检测信号小于基准电压时，比较器输出为低电平，供电回路断开。
本发明的方法是在设计保护接地时增加一辅助接地形成接地保护回路，在接地保 护回路中注入交流检测信号，采集回路中注入的交流检测信号，将采集的交流检测信号经 信号处理单元进行滤波、放大，设定一基准电压，将滤波、放大后的检测信号通过比较器与 之比较；通过驱动电路控制供电回路通断。 交流检测信号是通过两级变压器注入接地保护回路，利用电流互感器采集回路中 注入的检测信号，将检测信号与基准电压比较，利用驱动电路中三极管的通断，驱动继电器
3工作，控制供电回路的通断。当检测信号大于基准电压时，比较器输出为高电平，电路中的 三极管导通，继电器工作，供电回路接通；当检测信号小于基准电压时，比较器输出为低电 平，供电回路断开。
本发明高压设备保护接地检测方法用检测装置，其特征在于 包括检测信号产生单元、信号采集单元、信号处理单元和信号驱动单元，信号采集 单元输入端与保护接地相连，输出一端与检测信号产生单元相连，检测信号产生单元与辅 助接地相连，信号采集单元输出另一端与信号处理单元相连，信号处理单元与信号驱动单 元相连，信号驱动单元输出一端与接地指示灯相连，信号驱动单元输出另一端与供电回路 相连。 检测信号产生单元包括变压器1T1、1T2和限流电阻1R8，保护接地和辅助接地采 用保护接地探针和辅助保护接地探针，变压器1T1的输入端接入AC220V电压，输出端串入 电阻1R8，再接到变压器1T2的输入端，变压器1T2的输出端接到保护接地和辅助保护接地 两个接地探针之间； 信号采集单元由电流互感器1S1和滤波电路组成，变压器1T2的输出接到保护接 地和辅助保护接地两个接地探针之间，其中一条线穿过电流互感器1S1的中心孔，电流互 感器1S1的输出信号连到电阻1R2 —端，电阻1R2另一端连到放大器1N1的3脚，在电流互 感器1S1输出信号与电阻1R2公共端对地接入电阻1R1、电容1C1和电容1C2 ;
信号处理单元包括信号放大器1N1和比较器1N2，信号放大器1N1的2脚连到电 阻1R3、1R4上，电阻1R3的另一端接地，电阻1R4的另一端连接到放大器1N1的6脚，放大 器1N1的6脚与电阻1R4的公共端连接到电阻1R9，电阻1R9的另一端连到比较器1N2的3 脚，比较器1N2的2脚连接到电阻1R5、1R6上，电阻1R5的另一端接地，电阻1R6的另一端 接到+12V,比较器1N2的8脚连接到+12V并经过电容1C7、1C8接地，电阻1R7 —端连到比 较器1N2的8脚，另一端连到比较器1N2的1脚； 信号驱动单元包括三极管1VT1、继电器1K1、接地指示灯L1，三极管1VT1的基极与 比较器1N2的1脚连接，三极管1VT1的发射极连到_12￥，在三极管1VT1的基极与-12V之 间接入电阻1R10、电容1C18，三极管1VT1的集电极连到继电器1K1的2脚，继电器1K1的 7脚连接+12V工作电源。 与现有技术相比本发明的一种保护接地检测方法及装置所具有的有益效果是
将本发明的保护接地检测装置接到高压用电设备的保护接地探针与辅助接地探 针之间形成回路，可以主动判断高压设备是否接地、接地是否良好，通过采集流过大地的检 测信号的电流，来判断保护接地的连接状况，大大提高了安全性和可靠性，保护操作人员和 设备的安全。


图1是本发明的一种保护接地检测方法及装置的原理方框图；
图2是检测信号的产生和注入电路图；
图3是信号采集电路图；
图4是信号处理电路图；
图5是信号驱动电路图。
图1-5是本发明的一种保护接地检测方法及装置的最佳实施例。 其中:1R1 1R10电阻，1C1 ICIO、 1C17 1C18电容，1VD3 1VD6 二极管，1VT1
三极管，1K1继电器，1N1放大器，1N2比较器，1T1、1T2变压器，1S1电流互感器，Ll指示灯。
具体实施例方式下面结合附图1-5对本发明一种保护接地检测方法及装置做进一步的描述 如图1所示，本发明一种保护接地检测方法的检测装置由检测信号产生单元、信
号采集单元、信号处理单元和信号驱动单元组成，信号采集单元输入端与保护接地相连，输
出一端与检测信号产生单元相连，检测信号产生单元与辅助接地相连，信号采集单元输出
另一端与信号处理单元相连，信号处理单元与信号驱动单元相连，信号驱动单元输出一端
与接地指示灯相连，信号驱动单元输出另一端与供电回路相连。保护接地检测方法通过检
测信号产生、检测信号采集、检测信号处理和检测信号驱动实现。保护接地探针和辅助接地
探针都连接到大地上，施加的交流检测信号通过保护接地和辅助接地两种接地与大地之间
形成回路；利用电流互感器对该信号进行采集、处理、同时设定一基准电压，本实施例中基
准电压设定为3. 5V，将处理后的检测信号与该基准电压比较后通过信号驱动控制供电回路
的通断。 如图2所示，交流检测信号通过变压器1T1和变压器1T2产生，变压器1T1的输入 端接入AC220V电压，输出端串入电阻1R8后接入变压器1T2的输入端，限制变压器1T2的 输入电流，变压器1T2为变比为1 : 1的变压器，变压器1T2的输出接到保护接地和辅助接 地两个接地探针之间，保护接地和辅助接地两个探针插入大地，产生的交流检测信号通过 保护接地和辅助接地两个探针与大地形成回路。其中一条线穿过电流互感器1S1中心孔。
如图3、图4、图5所示，电流互感器1S1接入回路中，将采集到的交流检测信号通 过放大器1N1、比较器1N2、三极管1VT1，驱动继电器1K1工作，控制供电回路的通断。
信号采集单元由电流互感器1S1和滤波电路组成，滤波电路由电阻1R1、电解电容 1C1、电容IC2和电阻1R2组成，电流互感器1S1的输出信号连到电阻1R2 —端，电阻1R2另 一端连到放大器1N1的3脚，在电流互感器1S1输出信号与电阻1R2公共端对地接入电阻 1R1、电容1C1和电容1C2。 信号处理单元包括信号放大器1N1和比较器1N2。信号放大器1N1的2脚连到电 阻1R3、1R4上，电阻1R3的另一端接地，电阻1R4的另一端连接到放大器1N1的6脚，放大器 的6脚与电阻1R4的公共端连接到电阻1R9，电阻1R9的另一端连到的放大器1N1的3脚， 比较器1N2的2脚连接到电阻1R5、1R6上，电阻1R5的另一端接地，电阻1R6的另一端接到 +12V,比较器1N2的8脚连接到+12V并经过电容1C7、1C8接地，电阻1R7 —端连到比较器 1N2的8脚，另一端连到比较器1N2的1脚。放大后的处理信号与一基准电压3. 5V比较，当 处理信号大于基准电压3. 5V时，比较器1N2输出为高电平；当检测信号小于基准电压3. 5V 时，比较器1N2输出为低电平。通过高低电平来区分比较后的信号。 信号驱动单元包括三极管1VT1、继电器1K1、接地指示灯L1，三极管1VT1的基极连 接比较器1N2的1脚，三极管1VT1的发射极连到_12￥，在三极管1VT1的基极与-12V之间 接入电阻1R10、电容1C18，三极管1VT1的集电极连到继电器1K1的2脚，继电器1K1的7 脚连到+12￥，处理后的比较信号通过驱动电路中的三极管1VT1作为驱动开关，控制继电器1K1的24V工作电源，并利用继电器1K1的触点1、4控制交流220V回路和接地指示灯Ll。 当接地良好时，检测信号大于基准电压3. 5V，输出为高电平，三极管1VT1导通，继电器1K1 动作，接地指示灯Ll熄灭，交流220V供电回路接通。
工作原理 设备外壳与保护接地可靠连接。使用前，将保护接地端接到电力系统的保护地或 通过接地探针可靠接地，辅助接地通过接地探针接地，不可将辅助接地端连接在保护接地 端。接地检测装置需要连接交流220V电源，接通后，产生检测信号，检测信号注入保护接 地、辅助接地和大地形成的回路。电流互感器1S1将检测流过回路的电流转换为电压信号， 将电压信号进行放大和滤波后送入比较器1N2，与设定的的基准电压3. 5V进行比较，若保 护接地端或辅助接地端未良好接地，则接地回路电阻过大，比较器1N2产生的检测信号小 于基准电压3. 5V，输出为低电平，接地指示电路产生报警，指示灯L1亮，供电回路同时断 开；若接地回路电阻正常，接地回路电流转换为电压信号后大于设定基准电压3. 5V，输出 为高电平，驱动继电器1K1工作，接地指示电路断开，指示灯L1熄灭，供电电源接通，设备可 正常工作。设备工作后，若保护接地或辅助接地与大地断开，或接地回路电阻变大，接地回 路电流小于基准电压值，设备自动断电，停止工作，有效保证设备和人身安全。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任 何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等 效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所 作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
权利要求
一种高压设备保护接地检测方法，其特征在于1.1在设计保护接地时增加一辅助接地形成接地保护回路；1.2在接地保护回路中注入交流检测信号；1.3采集注入回路中的交流检测信号；1.4将采集的交流检测信号经信号处理单元进行滤波、放大；1.5设定一基准电压，将滤波、放大后的检测信号通过比较器与之比较；通过信号驱动控制供电回路通断。
2. 根据权利要求要求1所述的一种高压设备保护接地检测方法，交流检测信号通过两 级变压器注入接地保护回路，利用电流互感器采集回路中注入的检测信号，将检测信号与 基准电压比较，利用驱动电路中三极管的通断，驱动继电器工作，控制供电回路的通断。
3. 根据权利要求要求2所述的一种高压设备保护接地检测方法，当检测信号大于基准 电压时，比较器输出为高电平，电路中的三极管导通，继电器工作，供电回路接通；当检测信 号小于基准电压时，比较器输出为低电平，供电回路断开。
4. 根据权利要求1所述的一种高压设备保护接地检测方法用检测装置，其特征在于 包括检测信号产生单元、信号采集单元、信号处理单元和信号驱动单元，信号采集单元输入 端与保护接地相连，输出一端与检测信号产生单元相连，检测信号产生单元与辅助接地相 连，信号采集单元输出另一端与信号处理单元相连，信号处理单元与信号驱动单元相连，信 号驱动单元输出一端与接地指示灯相连，信号驱动单元输出另一端与供电回路相连。
5. 根据权利要求4所述的一种高压设备保护接地检测方法用检测装置，其特征在于检测信号产生单元包括变压器1T1、1T2和限流电阻1R8，保护接地和辅助接地采用保 护接地探针和辅助保护接地探针，变压器1T1的输入端接入AC220V电压，输出端串入电阻 1R8，再接到变压器1T2的输入端，变压器1T2的输出端接到保护接地和辅助保护接地两个 接地探针之间；信号采集单元由电流互感器1S1和滤波电路组成，变压器1T2的输出接到保护接地和 辅助保护接地两个接地探针之间，其中一条线穿过电流互感器1S1的中心孔，电流互感器 1S1的输出信号连到电阻1R2 —端，电阻1R2另一端连到放大器1N1的3脚，在电流互感器 1S1输出信号与电阻1R2公共端对地接入电阻1R1、电容1C1和电容1C2 ;信号处理单元包括信号放大器1N1和比较器1N2，信号放大器1N1的2脚连到电阻1R3、 1R4上，电阻1R3的另一端接地，电阻1R4的另一端连接到放大器1N1的6脚，放大器1N1的 6脚与电阻1R4的公共端连接到电阻1R9，电阻1R9的另一端连到比较器1N2的3脚，比较器 1N2的2脚连接到电阻1R5、1R6上，电阻1R5的另一端接地，电阻1R6的另一端接到+12V, 比较器1N2的8脚连接到+12V并经过电容1C7、1C8接地，电阻1R7 —端连到比较器1N2的 8脚，另一端连到比较器1N2的1脚；信号驱动单元包括三极管1VT1、继电器1K1、接地指示灯L1，三极管1VT1的基极与比较 器1N2的1脚连接，三极管1VT1的发射极连到_12￥，在三极管1VT1的基极与-12V之间接 入电阻1R10、电容1C18，三极管1VT1的集电极连到继电器1K1的2脚，继电器1K1的7脚 连接+12V工作电源。
全文摘要
一种高压设备接地保护检测方法及检测装置，属于高压测量技术领域。在设计保护接地时增加一辅助接地形成接地保护回路；在接地保护回路中注入交流检测信号；采集注入回路中的交流检测信号；将采集的交流检测信号经信号处理单元进行滤波、放大；设定一基准电压，将滤波、放大后的检测信号通过比较器与之比较；通过信号驱动控制供电回路通断。可用于检测是否接地，接地是否良好。实现只有接地良好才可通电的保护接地检测技术。可以防止设备接地不良而对设备和操作人员造成伤害，提高设备的安全性和可靠性。
文档编号G01R19/10GK101762773SQ20101001170
公开日2010年6月30日 申请日期2010年1月19日 优先权日2010年1月19日
发明者刘领校, 宫士营, 徐丙垠, 李京 申请人:山东科汇电力自动化有限公司