專利名稱：短路檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種短路^r測裝置，具體地說，是涉及一種檢測大型工程 機(jī)械短路故障點(diǎn)的裝置。
背景技術(shù)：
隨著工程機(jī)械技術(shù)的不斷提高，工程機(jī)械的整體結(jié)構(gòu)和布局越來越復(fù)雜， 對工程機(jī)械工作的可靠性要求也越來越高。要保證工程機(jī)械的正常穩(wěn)定工作， 在工程機(jī)械出現(xiàn)故障時，需要迅速、準(zhǔn)確地找出故障原因及故障位置，以便及 時地將故障排除。在日常維修和維護(hù)中，工程機(jī)械短路故障的檢修一直是維修 人員的難題之一，特別對于大型的工程機(jī)械，由于其整體布局非常復(fù)雜，線路 過長而且分布雜亂，故障點(diǎn)位置比較隱蔽，查找故障點(diǎn)需要的時間較長，而且 還容易產(chǎn)生誤判，嚴(yán)重影響故障排除工作。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)中大型工程機(jī)械短路故障點(diǎn)查找難度大、查找時 間長、檢修效率低的技術(shù)問題，提供了一種短路檢測裝置，利用所述短路;險測 裝置，能夠迅速地查找到短路故障位置，而且檢測準(zhǔn)確率較高，提高檢修效率。 為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn) 一種短贈"險測裝置，包括一個在設(shè)備線;洛短^各時產(chǎn)生脈沖電流、從而在線 路周圍產(chǎn)生脈沖磁場的脈沖電流發(fā)生器；還包括一個脈沖電流檢測器，所述脈 沖電流檢測器包括用于檢測所述脈沖磁場的片企測元件和指示所述脈沖電流方向 的指示元件。
進(jìn)一步地，所述脈沖電流發(fā)生器包括電源端子、電流輸出端子和接地端子；
所述電源端子通過限流電阻一方面連接一充放電電容的正極，所述充放電電容
的負(fù)極與所述接地端子連接；另一方面，連接一可控開關(guān)電路的開關(guān)通路，進(jìn) 而通過所述開關(guān)通路連接一電流選^奪電路；所述電流選擇電路的輸出與所述電 流豐命出端子相連才妻。
再進(jìn)一步地，所述可控開關(guān)電路包括繼電器，所述繼電器的線圏并聯(lián)在所 述充放電電容正負(fù)極之間，而所述繼電器的動合觸點(diǎn)串聯(lián)在限流電阻與電流選 擇電路之間。
為便于調(diào)整脈沖電流的頻率，所述繼電器的線圈與 一電位器組成串聯(lián)支 路，所述串聯(lián)支路并聯(lián)在所述充放電電容正負(fù)極之間。所述電流選擇電路包括 至少兩路由選擇開關(guān)和電阻組成的電流選擇支路。
優(yōu)選地，所述電流選擇電路包括兩路并聯(lián)的電流選擇支路。
作為對上述技術(shù)方案的進(jìn)一步限定，所述4全測元件的輸出端連接有直^i丈 大電路，對檢測元件輸出的信號進(jìn)行放大；所述直流放大電路的輸出端連接有 對放大后的信號進(jìn)行調(diào)整的調(diào)整電路，所述調(diào)整電路將調(diào)整后的信號傳輸至所 述指示元件，用于指示所述脈沖電流的方向。
進(jìn)一步地，所述檢測元件為霍爾元件，所述指示元件為兩個發(fā)光二極管； 所述霍爾元件的控制電極串聯(lián)在供電電源兩端，所述霍爾元件的霍爾電極連接 所述直流放大電路；所述直流放大電路的輸出端連接有微分電路和比較器組成 的調(diào)整電路，其中，所述微分電路中包括一集成運(yùn)放，所述集成運(yùn)放的反相輸 入端連接第一比較器的反相輸入端，集成運(yùn)放的同相輸入端連接第二比較器的 同相輸入端，而集成運(yùn)放的輸出端一方面連接第一比較器的同相輸入端，另一 方面連接第二比較器的反相輸入端；所述第一比較器的輸出端連接第一發(fā)光二 極管的正極，所述第一發(fā)光二極管的負(fù)極接地；所述第二比較器的輸出端連接 第二發(fā)光二極管的正極，所述第二發(fā)光二極管的負(fù)極接地。其中，所述供電電 源為9V電池。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是
1、 使用本實用新型所述的短路檢測裝置檢測短路故障時，固定脈沖電流發(fā) 生器，沿線路移動脈沖電流檢測器，根據(jù)脈沖電流檢測器中指示元件的指示， 可以方便、快速地查找到故障位置，使用方便，勞動強(qiáng)度低，效率高，而且也 避免了現(xiàn)有技術(shù)中需要破壞線路進(jìn)行檢測的問題。
2、 利用脈沖電流發(fā)生器中的充放電電容產(chǎn)生脈沖電流，從而在線路周圍形 成脈沖磁場，即能保證檢測裝置的檢測精度，也避免了采用恒定電流造成的能 量消庫毛和對線3各的熱效應(yīng)影響。
3、 脈沖電流發(fā)生器內(nèi)部無電源，可直接從線路中接入電源，接線筒單，使 用范圍廣。
4、 脈沖電流檢測器靈敏度高，檢測精度高，而且采用低電壓供電，耗電量 小，使用比較方便。


圖1為本實用新型短路檢測裝置中脈沖電流發(fā)生器的電路原理圖； 圖2為本實用新型短路檢測裝置中脈沖電流檢測器的電路原理圖。
務(wù)沐實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
本實用新型所述的短路檢測裝置包括脈沖電流發(fā)生器和脈沖電流;險測器兩 部分，脈沖電流發(fā)生器能夠產(chǎn)生脈沖電流，進(jìn)而在線路周圍產(chǎn)生脈沖磁場；而 脈沖電流檢測器包含有檢測元件，能夠檢測到所述脈沖磁場，并利用檢測到的 脈沖磁場信號控制檢測器中的指示元件，指示脈沖電流的方向，而脈沖電流的 方向表示了線路短路故障點(diǎn)的位置方向，工作人員根據(jù)檢測器所指示的脈沖電 流方向，可以縮小短路故障點(diǎn)的搜索范圍，從而迅速地查找出故障點(diǎn)位置。下 面結(jié)合電路圖對這兩部分的工作原理進(jìn)行詳細(xì)的描述。
圖1所示為脈沖電流發(fā)生器的電路原理圖，所述脈沖電流發(fā)生器包括三個
端子，即電源端子l、電流輸出端子2和接地端子3。電源端子l通過限流電阻 Rl連接一充放電電容C1的正極，Cl的負(fù)極與接地端子3連接。電容C1選用大 容量的電容，以便產(chǎn)生幅值較大的脈沖電流。限流電阻Rl還通過電位器Rp與 一繼電器的線圈J連接，調(diào)整電位器Rp,可以調(diào)整脈沖電流的頻率。而繼電器 的動合觸點(diǎn)K0連接在限流電阻Rl和電流輸出端子2之間。在K0和電流輸出端 子2之間還串聯(lián)有電流選擇電路，所述電流選擇電路包括兩路并聯(lián)的電流選擇 支路。其中，選擇開關(guān)Kl與電阻R2及二極管Dl組成了 一路電流選擇支路，選 擇開關(guān)K2與電阻R3及二極管D2組成了另一路電流選擇支路。在電源端子1 與限流電阻Rl之間還串聯(lián)有一個整流二才及管D3。
上述脈沖電流發(fā)生器的工作過程如下電源端子1外接直流電源的正極， 然后通過限流電阻R1給大容量的電容C1充電。由于充電電流由Rl限制，所以 電路中的電流比較小，電流在線路上產(chǎn)生的磁場較弱。當(dāng)電容C1的電壓逐漸上 升到電磁繼電器能夠吸合的電壓時，動合觸電KO閉合，電容放電，并通過電流 選擇電路，從電流輸出端子2輸出較大的電流，從而在線路周圍形成較大的脈 沖磁場?？梢酝ㄟ^電流選擇開關(guān)K1和K2的組合來控制脈沖電流的大小。隨著 電容C1上電壓的下降，當(dāng)Cl的電壓降到繼電器的釋;^文電壓時，動合觸電K0 斷開，電源重新給電容C1充電。重復(fù)上述充》文電過程，可以循環(huán)產(chǎn)生脈沖電流， 從而在線路上形成連續(xù)的脈沖石茲場。
所述脈沖電流發(fā)生器采用大容量電容》文電以產(chǎn)生脈沖電流，從而在線路上 產(chǎn)生一個脈沖磁場。之所以用脈沖電流而不用恒定電流，是因為電流越大，磁 場越強(qiáng)，容易被檢測到，但是如果采用較大的恒定電流，造成大量的能量消耗， 而且大電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)會對線路及設(shè)備造成不利影響。
圖2所示為脈沖電流檢測器的電路原理圖。所述脈沖電流檢測器包含一霍 爾元件H作為檢測脈沖電流的檢測元件，霍爾元件H的控制電極1腳通過開關(guān) Ks和電阻R4與9V供電電源相連，控制電才及的3腳通過電阻R5接地?；魻栐?br> 件H的霍爾電極2腳和4腳通過電阻R7和電阻R6與直流放大電路運(yùn)放Al的輸 入端連接。直流放大電路運(yùn)放Al的輸出端連接有由集成運(yùn)放A2組成的微分電 路。所述集成運(yùn)放A2的反相輸入端通過電阻R10與第一比較器A3的反相輸入 端相連，集成運(yùn)放A2的同相輸入端通過電阻Rll與第二比較器A4的同相輸入 端相連，而集成運(yùn)放A2的輸出端同時連接第一比較器A3的同相輸入端和第二 比較器A4的反相輸入端。第一比較器A3的輸出端通過電阻R15連接第一發(fā)光 二極管LED1,而第二比較器A4的輸出端通過電阻R14連接第二發(fā)光二極管 LED2，發(fā)光二極管LED1和LED2構(gòu)成了脈沖電流;險測器中的指示元件。
上述脈沖電流檢測器的工作原理如下閉合開關(guān)Ks,霍爾元件H的控制電 極接入直流供電電路中，調(diào)整分壓電阻R4與R5的阻值，使得霍爾元件H的霍 爾電極輸出的電壓接近供電電源電壓的一半。當(dāng)有脈沖磁場的》茲力線穿過霍爾 元件時，霍爾元件的霍爾電極的輸出電壓發(fā)生變化，并產(chǎn)生一個較小的電壓差。 該電壓差經(jīng)過上述直流;故大電路運(yùn)》文A1 ;改大后，輸入至上述微分電i 各及第一比 較器A3和第二比較器A4構(gòu)成的調(diào)整電路，從而控制發(fā)光二極管LED1和LED2 交替發(fā)光，形成類似于流水燈狀的間歇流動。而流動的方向表示了產(chǎn)生所述脈 沖A茲場的脈沖電流的的實際方向，從而才艮據(jù)LED1和LED2因發(fā)光順序而形成的 流向，判斷出脈沖電流發(fā)生器中脈沖電流的方向。
上述^r測元件并不限于霍爾元件，也可以選用霍爾集成塊、^磁頭等能夠?qū)?脈沖磁場作出反應(yīng)的電子元件。
利用上述脈沖電流發(fā)生器和脈沖電流檢測器組成的短路檢測裝置，可以檢 測工程機(jī)械等線路分布復(fù)雜設(shè)備的短路故障。使用方法為將脈沖電流發(fā)生器 的電源端子1接入因發(fā)生短路而熔斷的保險絲座的電源側(cè)，電流輸出端子2接 入所述保險絲座的負(fù)載側(cè)，接地端子3與設(shè)備的地線端子連接。根據(jù)需要的脈 沖電流確定需要按下的選擇開關(guān)Kl和K2,如果要快速查找發(fā)生短路的線路， 需要較大的電流，而要縮小查找范圍用以鎖定短路位置，則需要較小的電流。 同時，通過調(diào)整電位器Rp來選擇合適的脈沖頻率。脈沖電流發(fā)生器調(diào)整完畢后，
使用脈沖電流檢測器開始檢測。檢測時，先從脈沖電流發(fā)生器的輸出線上檢觀'J，
然后從發(fā)生熔斷的保險絲座的負(fù)載側(cè)順著線束進(jìn)行^r測。將設(shè)置有霍爾元件的 檢測部位靠近線束的同時，按下開關(guān)Ks，如果發(fā)光二極管LED1和LED2形成類 似于流水燈的間歇流動，則流動的方向就是樂:K沖電流的實際方向。沿著發(fā)光二 極管顯示的脈沖電流的方向進(jìn)行檢測，如果遇到線束的分支，則分別在分支上 檢測，脈沖電流的方向。通過調(diào)整選擇開關(guān)Kl和K2，最終能夠很快地查找到 發(fā)生短路故障的位置，然后排除故障。
本實用新型所述的脈沖電流發(fā)生器內(nèi)部無電源，可以直接從工程才幾械i殳備 接入，接線簡單，使用范圍廣，12V或24V的設(shè)備均可使用。脈沖電流;險測器 的靈敏度較高，在離線束15cm的范圍內(nèi)均能進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測和方向指示，而且 不管霍爾元件正反放置，都能正確地指示脈沖電流的實際方向，使用方便，檢 測準(zhǔn)確度高。此外，脈沖電流;險測器采用9V電池供電，庫毛電量少，結(jié)構(gòu)簡單。 與對工程機(jī)械短路故障進(jìn)行;險測的現(xiàn)有4支術(shù)相比，本實用新型所述的短游"險測 裝置不需要斷開線路即能夠直觀地觀察到脈沖電流的方向，并根據(jù)電流流向迅 速找到短路故障點(diǎn)，縮短了檢修時間，降低了故障判斷的難度及誤判率，提高 了檢修效率。
當(dāng)然，上述說明并非是對本實用新型的限制，本實用新型也并不僅限于上 述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的實質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、 改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1、一種短路檢測裝置，其特征在于，所述短路檢測裝置包括一個在設(shè)備線路短路時產(chǎn)生脈沖電流、從而在線路周圍產(chǎn)生脈沖磁場的脈沖電流發(fā)生器；還包括一個脈沖電流檢測器，所述脈沖電流檢測器包括用于檢測所述脈沖磁場的檢測元件和指示所述脈沖電流方向的指示元件。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的短贈4全測裝置，其特征在于，所述脈沖電流發(fā) 生器包括電源端子、電流輸出端子和接地端子；所述電源端子通過限流電阻一 方面連接一充放電電容的正極，所述充放電電容的負(fù)極與所述接地端子連接； 另一方面，連接一可控開關(guān)電路的開關(guān)通路，進(jìn)而通過所述開關(guān)通路連接一電 流選擇電路；所述電流選擇電路的輸出與所述電流輸出端子相連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的短路檢測裝置，其特征在于，所述可控開關(guān)電 路包括繼電器，所述繼電器的線圈并聯(lián)在所述充放電電容正負(fù)極之間，而所述 繼電器的動合觸點(diǎn)串聯(lián)在限流電阻與電流選擇電路之間。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的短路;險測裝置，其特征在于，所述繼電器的線 圈與一電位器組成串聯(lián)支路，所述串聯(lián)支路并聯(lián)在所述充放電電容正負(fù)極之間。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的短路檢測裝置，其特征在于，所述電流選擇電 路包括至少兩路由選擇開關(guān)和電阻組成的電流選擇支路。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的短路檢測裝置，其特征在于，所述電流選擇電 路包括兩路并聯(lián)的電流選擇支路。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的短路檢測裝置，其特征在于，所 述檢測元件的輸出端連接有直流放大電路，對檢測元件輸出的信號進(jìn)行放大； 所述直流放大電路的輸出端連接有對放大后的信號進(jìn)行調(diào)整的調(diào)整電路，所述 調(diào)整電路將調(diào)整后的信號傳輸至所述指示元件，用于指示所述脈沖電流的方向。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的短路;險測裝置，其特征在于，所述檢測元件為 霍爾元件，所述指示元件為兩個發(fā)光二極管；所述霍爾元件的控制電極串聯(lián)在 供電電源兩端，所述霍爾元件的霍爾電極連接所述直^i文大電路；所述直;jU文大電路的輸出端連接有微分電路和比較器組成的調(diào)整電路，其中，所述微分電 路中包括一集成運(yùn)放，所述集成運(yùn)放的反相輸入端連接第一比較器的反相輸入 端，集成運(yùn)放的同相輸入端連接第二比較器的同相輸入端，而集成運(yùn)放的輸出 端一方面連接第一比較器的同相輸入端，另一方面連接第二比較器的反相輸入端；所述第一比較器的輸出端連接第一發(fā)光二極管的正極，所述第一發(fā)光二極 管的負(fù)極接地；所述第二比較器的輸出端連接第二發(fā)光二極管的正極，所述第 二發(fā)光二極管的負(fù)極接地。
9、根據(jù)權(quán)利要求8所述的短路檢測裝置，其特征在于，所述供電電源為 9V電池。
專利摘要本實用新型公開了一種短路檢測裝置，所述短路檢測裝置包括一個在設(shè)備線路短路時產(chǎn)生脈沖電流、從而在線路周圍產(chǎn)生脈沖磁場的脈沖電流發(fā)生器，還包括一個脈沖電流檢測器，所述脈沖電流檢測器包括用于檢測所述脈沖磁場的檢測元件和指示所述脈沖電流方向的指示元件。利用所述短路檢測裝置，能夠迅速地查找到短路故障位置，而且檢測準(zhǔn)確率較高，提高檢修效率。
文檔編號G01R31/02GK201212901SQ20082002487
公開日2009年3月25日 申請日期2008年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月1日
發(fā)明者宏 張 申請人:青島港(集團(tuán))有限公司