一种多档位电流故障指示器的制作方法

1.本实用新型属于故障指示器技术领域，具体地涉及一种多档位电流故障指示器。


背景技术：

2.故障指示器能准确可靠地检测电缆电流故障，如短路、接地、断路等故障并给出报警指示，对电路检修有重要的意义，已经广泛应用于电力系统各种环网柜、高压开关柜及电缆分支箱中的电缆上。但是随着电网建设的深化，开关柜的型号越来越多，不同柜子有不同的电流报警要求，而现有市面上的故障指示器的电流报警阈值都是定值，很难适配所有柜子，所以需要很多的指示器的型号应对，造成配套的故障指示器的型号越来越多，不仅设计选型和安装核对困难，且由于型号众多，最终也会增加生产和售后库存管理成本。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种多档位电流故障指示器用以解决上述存在的技术问题。
4.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种多档位电流故障指示器，包括传感器、传输线和故障指示器，传感器包括电流感应单元、处理电路、分压比可调节的分压电路和触发电路，电流感应单元用于感应被测线路上的电流并输出感应电流信号，感应电流信号经过处理电路转换为正的电压信号后输出给分压电路，分压电路提供分压电压给触发电路，当分压电压大于设定值时，触发电路输出触发信号经传输线传输给故障指示器进行故障报警指示。
5.进一步的，所述传感器还包括光信号产生电路，传输线为光纤，触发信号驱动光信号产生电路产生光信号并通过光纤传输给故障指示器进行故障报警指示。
6.更进一步的，所述光信号产生电路采用发光二极管led1来实现。
7.进一步的，所述电流感应单元采用导磁环来实现。
8.进一步的，所述处理电路包括电压转换电路和整流电路，电压转换电路用于将感应电流信号转换为电压信号并输出给整流电路进行整流为正的电压信号。
9.更进一步的，所述电压转换电路包括电容c1和电阻r1，电容c1和电阻r1并联后接在电流感应单元的输出端上。
10.进一步的，所述整流电路为全波整流电路。
11.进一步的，所述分压电路由多档开关和多个不同阻值的电阻构成。
12.更进一步的，所述多档开关为多档旋转开关。
13.本实用新型的有益技术效果：
14.本实用新型的电流报警阈值可调，可满足不同电流报警值的需求，适用性强，只需一款产品就可以满足配电网络中对故障电流大小有不同要求的柜子，有效减少设计和安装难度，降低生产和售后库存管理成本，且电路结构简单，易于实现，成本低。
15.本实用新型的传感器和故障指示器采用光纤进行光通信，不仅安装方便，而且故
障指示器和传感器之间存在光电隔离，更加安全、可靠。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本实用新型具体实施例的结构框图；
18.图2为本实用新型具体实施例的传感器的电路图。
具体实施方式
19.为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
20.现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
21.如图1和2所示，一种多档位电流故障指示器，包括传感器1、传输线和故障指示器2，传感器1包括电流感应单元11、处理电路12、分压比可调节的分压电路13和触发电路14，电流感应单元11用于感应被测线路上的电流并输出感应电流信号，本具体实施例中，电流感应单元11采用导磁环l1来实现，结构简单，易于实现和使用，但并不限于此，在一些实施例中，电流感应单元11也可以采用现有的其它电流传感器来实现。
22.处理电路12用于将电流感应单元11输出的感应电流信号转换为正的电压信号后输出给分压电路13，本具体实施例中，处理电路12包括电压转换电路和整流电路，电压转换电路用于将感应电流信号转换为电压信号并输出给整流电路进行整流为正的电压信号。
23.具体的，本实施例中，电压转换电路包括电容c1和电阻r1，电容c1和电阻r1并联后接在导磁环l1的两输出端之间。当然，在一些实施例中，电压转换电路也可以采用其它的可以将电流转换为电压的电路来实现。
24.整流电路为全波整流电路，由整流二极管d1、d2、d3和d4构成，具体电路连接请详见图2，采用全波整流电路，整流效果更好，但并不以此为限，在一些实施例中，整流电路也可以采用其它整流电路来实现。
25.分压电路13提供分压电压给触发电路14，当分压电压大于设定值时，触发电路14输出触发信号经传输线传输给故障指示器2进行故障报警指示。
26.本具体实施例中，分压电路13由多档开关k1和多个不同阻值的电阻构成，具体的，分压电路13包括多档开关k1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6和电阻r7，电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5和电阻r6的电阻值各不相同，多档开关k1的公共端c接整流电路的正输出端，多档开关k1的各个档位输出端分别与电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5和电阻r6串联后再串联电阻r7接整流电路的负输出端。采用该分压电路13，电路结构简单，易于实现，成本低。
27.本具体实施例中，多档开关k1为5档位开关，但并不限于此，在一些实施例中，多档
开关k1的档位也可以少于5档也可以多于5档。
28.优选的，本具体实施例中，多档开关k1为多档旋转开关，结构简单，易于实现，使用简便，但并不限于此，在一些实施例中，多档开关k1也可以采用现有的其它档位开关，如拨码开关等来实现。
29.本具体实施例中，触发电路14采用电压触发的开关单元q1来实现，当分压电压大于设置值时，开关单元q1导通，输出电压信号(触发信号)。
30.开关单元q1可以采用晶闸管，如mos管等来实现，此是本领域技术人员可以轻易实现的，不再细说。
31.进一步的，传感器1还包括光信号产生电路15，传输线为光纤3，触发信号驱动光信号产生电路15产生光信号并通过光纤3传输给故障指示器2，当故障指示器接收到光信号时，即进行故障报警指示。
32.现有的传感器输出的触发信号为电信号，通过电缆线传输至故障指示器2，其存在的缺点是：需要多芯电缆线，且为了屏蔽柜内电磁干扰，还需要带屏蔽功能的线材，这样的走线不仅安装困难，成本较高，且后期维护也比较困难，电缆线通过的是电信号，存在安全隐患。而本具体实施例中，将触发信号转换为光信号再通过光纤3传输给故障指示器2，无需光纤3的屏蔽线和两级接线，明显减少柜内走线，安装方便，且能有效避免铜导线会被电磁干扰的问题，故障指示器2和传感器之间存在光电隔离，更加安全可靠，此外光电接头无电流，可以带电更换。
33.本具体实施例中，光信号产生电路15采用发光二极管led1来实现，具体电路连接如图2所示，结构简单，易于实现，成本低，但并不限于此。
34.本具体实施例中，还包括双向瞬变抑制二极管d1，双向瞬变抑制二极管d1接在导磁环l1的两输出端之间，用于保护系统不要过压，提高安全性和可靠性。
35.工作原理：
36.导磁环l1感应被测电缆的电流并输出感应电流信号，通过电容c1和电阻r1采样为电压信号，接着通过整流二极管d1、d2、d3和d4整流为正的电压信号，再经过档位开关k1、电阻r4和电阻r7分压后输出给开关单元q1，当分压电压超过设定值时，开关单元q1导通，分压电压通过开关单元q1施加到发光二极管led1，发光二极管led1发光输出光信号，光信号通过光纤3传输给故障指示器2，故障指示器2接收到光信号后，则进行故障报警指示，如控制led闪亮进行故障报警指示等。通过调节档位开关k1的档位，即可调节电流报警阈值，可满足不同电流报警值的需求，适用性强，只需一款产品就可以满足配电网络中对故障电流有不同要求的柜子，有效减少设计和安装难度，降低生产和售后库存管理成本，且电路结构简单，易于实现，成本低，传感器1为无源设计，无需外接电源和更换电池，维护简单。
37.尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。