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专利号: 2021112865619
申请人: 常熟理工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种低压断路器负载侧配电线绝缘在线检测及保护装置,其特征在于,包括检测传感电路、配电线绝缘状况在线判断电路和跳闸驱动电路;

所述检测传感电路的第一输入端连接配电线芯线绝缘层外表面上一点,所述检测传感电路的第二输入端连接供电线路的中性线N线,所述检测传感电路的两个输出端与所述配电线绝缘状况在线判断电路的两个输入端连接;所述检测传感电路的信号第一输出端与第二输出端之间的电压值与低压断路器负载侧配电线芯线的绝缘层的绝缘电抗值建立一对一的反比映射关系;所述检测传感电路包括第零电阻,测试电源为配电线芯线的工作电压,所述第零电阻的一端连接配电线芯线绝缘层外表面上一点,并连接所述检测传感电路的信号第一输出端;所述第零电阻的另一端连接供电线路的中性线N线,同时作为所述检测传感电路的信号第二输出端;

所述配电线绝缘状况在线判断电路用于将实时测量的检测传感电路的信号第一输出端与第二输出端之间的电压值与设定阈值比较,输出配电线绝缘状况;

所述跳闸驱动电路用于控制低压断路器的电磁脱扣器。

2.根据权利要求1所述的低压断路器负载侧配电线绝缘在线检测及保护装置,其特征在于,所述配电线绝缘状况在线判断电路通过电压比较器将所述检测传感电路的信号第一输出端与第二输出端之间的电压值的有效值与设定的阈值相比较,若低于阈值则输出逻辑低电平,配电线绝缘状况良好,若高于阈值则输出逻辑高电平,配电线绝缘状况不良。

3.根据权利要求1‑2任一项所述的低压断路器负载侧配电线绝缘在线检测及保护装置,其特征在于,所述配电线绝缘状况在线判断电路包括第一放大器,所述第一放大器的输入端连接检测传感电路的信号输出端,所述第一放大器的输出端连接有效值转换器的输入端,所述有效值转换器的输出端通过第一电阻连接第二放大器的同相输入端,所述第二放大器的反相输入端通过第二电阻接地,所述第二放大器的输出端通过第三电阻连接所述第二放大器的反相输入端,所述第二放大器的输出端还连接电压比较器的同相输入端,所述电压比较器的反相输入端输入设定阈值,所述电压比较器的输出端输出逻辑低电平或逻辑高电平。

4.根据权利要求3所述的低压断路器负载侧配电线绝缘在线检测及保护装置,其特征在于,所述跳闸驱动电路包括第一反相器和第二反相器,所述第一反相器和第二反相器的输入端连接所述电压比较器的输出端,所述第一反相器的输出端连接光电耦合器,所述光电耦合器连接双向晶闸管,所述双向晶闸管连接低压断路器的脱扣器通电按钮和脱扣器线圈,所述第二反相器的输出端连接发光装置。

5.一种低压断路器负载侧配电线绝缘在线检测及保护方法,其特征在于,包括以下步骤:

S01:将检测传感电路的第一输入端连接配电线芯线绝缘层外表面上一点,将检测传感电路的第二输入端连接供电线路的中性线N线,所述检测传感电路的两个输出端与配电线绝缘状况在线判断电路的两个输入端连接;所述检测传感电路的信号第一输出端与第二输出端之间的电压值与低压断路器负载侧配电线芯线的绝缘层的绝缘电抗值建立一对一的反比映射关系;所述检测传感电路包括第零电阻,测试电源为配电线芯线的工作电压,所述第零电阻的一端连接配电线芯线绝缘层外表面上一点,并连接所述检测传感电路的信号第一输出端;所述第零电阻的另一端连接供电线路的中性线N线,同时作为所述检测传感电路的信号第二输出端;

S02:实时测量所述检测传感电路的信号第一输出端与第二输出端之间的电压值;

S03:将实时测量的检测传感电路的信号第一输出端与第二输出端之间的电压值与设定阈值比较,输出配电线绝缘状况,若配电线绝缘状况不良时,控制低压断路器的电磁脱扣器跳闸。

6.根据权利要求5所述的低压断路器负载侧配电线绝缘在线检测及保护方法,其特征在于,所述步骤S03中通过电压比较器将所述检测传感电路的信号第一输出端与第二输出端之间的电压值的有效值与设定的阈值相比较,若低于阈值则输出逻辑低电平,配电线绝缘状况良好,若高于阈值则输出逻辑高电平,配电线绝缘状况不良。

7.根据权利要求5或6所述的低压断路器负载侧配电线绝缘在线检测及保护方法,其特征在于,所述配电线绝缘状况在线判断电路包括第一放大器,所述第一放大器的输入端连接检测传感电路的信号输出端,所述第一放大器的输出端连接有效值转换器的输入端,所述有效值转换器的输出端通过第一电阻连接第二放大器的同相输入端,所述第二放大器的反相输入端通过第二电阻接地,所述第二放大器的输出端通过第三电阻连接所述第二放大器的反相输入端,所述第二放大器的输出端还连接电压比较器的同相输入端,所述电压比较器的反相输入端输入设定阈值,所述电压比较器的输出端输出逻辑低电平或逻辑高电平。

8.根据权利要求7所述的低压断路器负载侧配电线绝缘在线检测及保护方法,其特征在于,通过跳闸驱动电路控制低压断路器的电磁脱扣器跳闸,所述跳闸驱动电路包括第一反相器和第二反相器,所述第一反相器和第二反相器的输入端连接所述电压比较器的输出端,所述第一反相器的输出端连接光电耦合器,所述光电耦合器连接双向晶闸管,所述双向晶闸管连接低压断路器的脱扣器通电按钮和脱扣器线圈,所述第二反相器的输出端连接发光装置。