供電系統零地電壓測量裝置的製作方法
2023-07-17 00:57:06
本實用新型屬於一種電壓測量裝置，特別是涉及一種檢測供電系統中工作零地線工作中電壓降的供電系統零地電壓測量裝置。
背景技術：
供電系統中三相負載不平衡、地線短路等原因都會產生零地電壓降。零地電壓可以反映出供電系統的穩定性，工作中的零地電壓過大很容易對通訊和控制產生幹擾，使設備誤操作，甚至直接損壞通訊和控制設備，造成人身和財產的損失。此外，用戶對供電系統的質量也會有要求，因此，檢測工作中的零地電壓降十分必要。目前測量方法主要通過數字式萬用表、數字示波器以及普通零地電壓檢測儀進行測量。萬用表和示波器測量時操作不便，需人為操作，不能做到時刻檢測，同時發生零地短接時極易造成危險，而普通零地電壓檢測儀在出現大電壓時精度會出現嚴重偏差，並且不存在保護電路，容易對檢測儀造成損害。
技術實現要素：
本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種可增強實用性和安全性的高精度智能測量用的供電系統零地電壓測量裝置。
本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題所採取的技術方案是：12v直流電作為電源連接到工控機，且+12v還連接一個繼電器(J)的一側，所述繼電器(J)另一側分別連接到光耦(U1)輸出側的集電極和一個三極體(VT)的集電極，所述光耦(U1)輸出側的發射極連接到所述三極體(VT)的基極，所述光耦(U1)輸入側的正極連接到所述工控機的IO口，所述光耦(U1)輸入側的負極連接到第一電阻(R1)的一側，所述第一電阻(R1)的另一側連接到地(GND)，所述三極體(VT)的發射極連接到地(GND)；地(GND)還分別連接到第四電阻(R4)一端、第十二極體(DZ10)負極、第八二極體(DZ8)正極、第六二極體(DZ6)負極、第三二極體(DZ3)正極、第七電阻(R7)一端、二極體(D)正極、電容(C)一端以及輸入端子(A2)，所述第四電阻(R4)另一端分別連接到所述繼電器(J)的常開接點一側和第三電阻(R3)一端，所述繼電器(J)的常開接點另一側連接到第八電阻(R8)一端，所述第三電阻(R3)另一端分別連接到第二電阻(R2)一端和第九穩壓管(DZ9)負極和第七穩壓管(DZ7)正極，第九穩壓管(DZ9)正極連接到所述第十二極體(DZ10)正極，所述第七穩壓管(D7)負極連接到所述第八二極體(DZ8)負極，所述第二電阻(R2)另一端分別連接到第四穩壓管(DZ4)負極、第一穩壓管(DZ1)正極和所述繼電器(J)的另一個常開接點的一側，所述第四穩壓管(DZ4)正極連接到第五穩壓管(DZ5)負極，所述第五穩壓管(DZ5)正極連接到所述第六二極體(DZ6)正極，第一穩壓管(DZ1)負極連接到第二穩壓管(DZ2)正極，所述第二穩壓管(DZ2)負極連接到所述第三二極體(DZ3)負極，所述繼電器(J)的另一個常開接點的另一側連接到第五電阻(R5)一端，所述第五電阻(R5)另一端分別連接到輸入端子(A1)和第六電阻(R6)的一端，所述第六電阻(R6)的另一端分別連接到所述繼電器(J)的常閉接點一側和第七電阻(R7)一端，所述繼電器(J)的常閉接點另一側連接到第八電阻(R8)一端，所述第八電阻(R8)另一端分別連接到所述二極體(D)負極、所述電容(C)另一端和採樣口(AD)。
本實用新型具有的優點和積極效果是：操作簡單，設有保護電路，在低電壓和高電壓的情況下都能夠保障高精度等級，不會損壞測量設備，同時還具有示數可讀、精度高、可存儲結果、超值報警、可修改報警值、安全可靠等特點。
附圖說明
圖1是本實用新型的電路原理圖；
圖2是本實用新型的控制流程圖。
具體實施方式
為能進一步了解本實用新型的發明內容、特點及功效，茲例舉以下實施例，並配合附圖詳細說明如下：
如圖1所示：12v直流電作為電源連接到工控機，且+12v還連接一個繼電器J的一側，繼電器J另一側分別連接到光耦U1輸出側的集電極和三極體VT的集電極，光耦U1輸出側的發射極連接到三極體VT的基極，光耦U1輸入側的正極連接到工控機的IO口，光耦U1輸入側的負極連接到電阻R1的一側，電阻R1的另一側連接到地GND，三極體VT的發射極連接到地GND；地GND還分別連接到電阻R4一端、二極體DZ10負極、二極體DZ8正極、二極體DZ6負極、二極體DZ3正極、電阻R7一端、二極體D正極、電容C一端以及輸入端子A2，電阻R4另一端分別連接到繼電器J的常開接點一側和電阻R3一端，繼電器J的常開接點另一側連接到電阻R8一端，電阻R3另一端分別連接到電阻R2一端和穩壓管DZ9負極和穩壓管DZ7正極，穩壓管DZ9正極連接到二極體DZ10正極，穩壓管D7負極連接到二極體DZ8負極，電阻R2另一端分別連接到穩壓管DZ4負極、穩壓管DZ1正極和繼電器J的另一個常開接點的一側，穩壓管DZ4正極連接到穩壓管DZ5負極，穩壓管DZ5正極連接到二極體DZ)正極，穩壓管DZ1負極連接到穩壓管DZ2正極，穩壓管DZ2負極連接到二極體DZ3負極，繼電器J的另一個常開接點的另一側連接到電阻R5一端，電阻R5另一端分別連接到輸入端子A1和電阻R6的一端，電阻R6的另一端分別連接到繼電器J的常閉接點一側和電阻R7一端，繼電器J的常閉接點另一側連接到電阻R8一端，電阻R8另一端分別連接到二極體D負極、電容C另一端和採樣口AD。
在低電壓狀態下，若零線斷路或發生其他故障導致產生高電壓後，由輸入端子A1進入的高電壓將會經過穩壓管DZ1、DZ2或穩壓管DZ4、DZ5進行降壓，二極體DZ3和二極體DZ6的作用是防止反向擊穿，確保進入的交流電有降壓的路徑，這是一次保護。同理穩壓管DZ7、DZ9和二極體DZ8、DZ10是二次保護。
具體工作與控制過程如下：
1.根據需要連接測量線，開機啟動；
2.設置報警值，可根據用戶對供電質量要求進行設置；
3.啟動測量程序；
4.工控機採樣；
5.開機一開始默認高電壓測量電路，將當前採樣值記錄並判斷是否超過一定值a(a為高電壓測量電路下判斷高低壓的標準值)，若超過一定值a，說明處在高電壓狀態；執行步驟6；若採樣值低於一定值a，說明處在低電壓狀態，切換繼電器狀態，並繼續採樣；
6.將採樣值轉換為電壓值，執行步驟8；
7.判斷當前採樣值是否超過一定值b(b為低電壓測量電路下判斷高低電壓的標準值)，若此時採樣值超過一定值b說明發生故障突然變成高電壓，執行步驟4；若此時採樣值低於一定值b，執行步驟6；
8.將得到的電壓值與報警值對比進行判斷是否合格；若低於報警值即合格執行步驟9；若高於報警值則執行步驟10；
9.記錄數據，執行步驟11；
10.報警，執行步驟11
11.存入數據並結束。