專利名稱：直流絕緣監(jiān)視繼電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種繼電器，特別涉及一種直流絕緣監(jiān)視繼電器，適用于48～220V直流供電電路中，對(duì)電源的正極和負(fù)極與地之間的絕緣狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視，當(dāng)其降低到設(shè)定最低絕緣電阻值時(shí)發(fā)出指示信號(hào)和開(kāi)關(guān)信號(hào)。
隨著現(xiàn)代工業(yè)中自動(dòng)化程度的不斷提高，以及電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用需要直流供電的設(shè)備日益增多，例如電力系統(tǒng)中的操作、指示、信號(hào)等回路和通訊系統(tǒng)中不停電供電系統(tǒng)都廣泛使用直流供電方式。為保證設(shè)備長(zhǎng)期正常工作，就需要其供電有較高的可靠性和穩(wěn)定性，現(xiàn)有技術(shù)中運(yùn)用于直流系統(tǒng)中進(jìn)行絕緣監(jiān)視的產(chǎn)品，例如許昌繼電器廠生產(chǎn)的JJJ-1直流絕緣監(jiān)視繼電器在電力系統(tǒng)的直流供電中使用，存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工藝要求較高，功率消耗大(約4．5W)使用中整體溫度上升很大，運(yùn)行半小時(shí)后，幾乎就再不敢和人體接觸，長(zhǎng)期運(yùn)行中常常將部分組成結(jié)構(gòu)燒焦、變形，并且投入工作后，將直流供電的正極和負(fù)極對(duì)地的直接電阻降至25KΩ以下(220V)僅有開(kāi)關(guān)信號(hào)，無(wú)法直接指示出正極或負(fù)極故障等。
本實(shí)用新型的目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種能夠提高直流供電中正極和負(fù)極對(duì)地的直接電阻值(由25KΩ提高到150KΩ以上)，能夠正確指示出是正極或負(fù)極發(fā)生絕緣降低的故障的直流絕緣監(jiān)視繼電器。
一種直流絕緣監(jiān)視繼電器，包括外殼，面板，直流供電正極和負(fù)極，接地極a和兩個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出端b、c，其特征之處是還包括一個(gè)絕緣監(jiān)視檢測(cè)電路，由二極管D1～D4、電阻R1～R5組成；二極管D1～D4組成橋式整流電路，電阻R1的一端接二極管D1陽(yáng)極與二極管D2陰極的連接點(diǎn)、另一端接直流供電正極，二極管D3陽(yáng)極和二極管D4陰極相連后接接地極a，二極管D1、D3的陰極相連后接電阻R2的一端，二極管D2、D4的陽(yáng)極相連后接電阻R3的一端，電阻R2、R3的另一端相連后接電阻R4的一端，電阻R4的另一端接電阻R5的一端，電阻R5的另一端接直流供電的負(fù)極；一個(gè)供電電路，由二極管D5、電阻R10、穩(wěn)壓管DW組成；二極管D5的陽(yáng)極接直流供電正極、陰極接電阻R10一端，電阻R10另一端接穩(wěn)壓管DW的正極，穩(wěn)壓管DW負(fù)極接直流供電負(fù)極；一個(gè)報(bào)警參數(shù)設(shè)定電路，由可調(diào)電阻RW1、RW2，電阻R7組成，可調(diào)電阻RW1的一端接電阻R10與穩(wěn)壓管DW正極的連接點(diǎn)，另一端接電阻R7的一端，可調(diào)電阻RW2的一端接電阻R7的另一端，另一端接直流供電負(fù)極，可調(diào)電阻RW1決定直流電正極對(duì)地絕緣電阻報(bào)警值，可調(diào)電阻RW2決定直流電負(fù)極對(duì)地絕緣電阻報(bào)警值；一個(gè)窗口比較電路，由電阻R6和雙運(yùn)放集成電路IC(LM358)組成，集成電路IC的2腳(直流供電負(fù)極對(duì)地絕緣電阻值轉(zhuǎn)化的電壓輸入端)與5腳(直流供電正極對(duì)地絕緣電阻值轉(zhuǎn)化的電壓輸入端)相連接后接電阻R6的一端，電阻R6的另一端接電阻R4與R5的連接點(diǎn)，集成電路IC的3腳(直流供電負(fù)極對(duì)地絕緣下降至最小值設(shè)定值)接可調(diào)電阻RW2的可調(diào)端、6腳(直流供電負(fù)極對(duì)地絕緣下降至最小值設(shè)定值)接可調(diào)電阻RW1的可調(diào)端、8腳(電源端)接電阻R10與穩(wěn)壓管DW正極的連接點(diǎn)、4腳接直流供電負(fù)極；一個(gè)接地指示電路，由電阻R8，發(fā)光二極管LED1和LED2組成；發(fā)光二極LED1的陽(yáng)極接集成電路IC的7腳(直流供電正極接地信號(hào)輸出端)，發(fā)光二極管LED2的陽(yáng)極接集成電路IC的1腳(直流供電負(fù)極接地信號(hào)輸出端)，發(fā)光二極管LED1與LED2的陰極相連后接電阻R8的一端，R8的另一端接直流供電負(fù)極；一個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出電路，由二極管D6、D7、D8，電阻R9，三極管Q和繼電器J組成；二極管D6、D7構(gòu)成與門電路，二極管D6的陽(yáng)極接集成電路IC的7腳，二極管D7的陽(yáng)極接集成電路IC的1腳，二極管D6與D7的陰極相連后接電阻R9的一端，R9的另一端接三極管Q的基極，繼電器J一端接二極管D8的陰極和直流供電正極，繼電器J另一端接二極管D8的陽(yáng)極和三極管Q的集電極，三極管Q的發(fā)射極接直流供電負(fù)極。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型具有下列特點(diǎn)1．反應(yīng)靈敏、迅速，采用雙運(yùn)放集成電路IC(LM358)，其輸入電壓與設(shè)定值相比，只要有2毫伏及以上的變化，就輸出指示信號(hào)和報(bào)警開(kāi)關(guān)信號(hào)，是現(xiàn)有直流絕緣監(jiān)視繼電器的理想替代產(chǎn)品；2．可直接指示出是直流供電的正極或負(fù)極發(fā)生絕緣降低的故障；3．工作過(guò)程中功率消耗少(小于0．7W)，體積小，選擇檢測(cè)監(jiān)視電路R1～R5和電阻R10不同的電阻值就能用于48～220V不同電壓等級(jí)的直流供電系統(tǒng)要求。


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例原理結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例電路原理圖。
下面是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例。
參見(jiàn)各附圖。一種用于發(fā)電廠的220V直流供電系統(tǒng)中的直流絕緣監(jiān)視繼電器，由外殼，面板，直流供電正極和負(fù)極，接地極a和兩個(gè)信號(hào)輸出端b、c，絕緣監(jiān)視檢測(cè)電路，供電電路，報(bào)警參數(shù)設(shè)定電路，窗口比較電路，接地指示電路，以及開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出電路組成。
所述絕緣監(jiān)視檢測(cè)電路由二極管D1～D4(均為IN4007)、電阻R1～R5組成；二極管D1～D4組成橋式整流電路，電阻R1(100K)的一端接二極管D1陽(yáng)極與二極管D2陰極的連接點(diǎn)，另一端接直流供電正極，二極管D3陽(yáng)極和二極管D4陰極相連后接接地極a，二極管D1、D3的陰極相連后接電阻R2(100K)的一端，二極管D2、D4的陽(yáng)極相連后接電阻R3(50K)的一端，電阻R2、R3的另一端相連后接電阻R4(80K)的一端，電阻R4的另一端接電阻R5(20K)的一端，電阻R5的另一端接直流供電的負(fù)極；所述供電電路由二極管D5(IN4007)、電阻R10(77K)、穩(wěn)壓管DW(24～30V 1／2W)組成；二極管D5(IN4007)的陽(yáng)極接直流供電正極、陰極接電阻R10一端，電阻R10另一端接穩(wěn)壓管DW的正極，穩(wěn)壓管DW負(fù)極接直流供電負(fù)極；所述報(bào)警參數(shù)設(shè)定電路由可調(diào)電阻RW1(22K)、RW2(47K)，電阻R7(10K)組成，可調(diào)電阻RW1的一端接電阻R10與穩(wěn)壓管DW正極的連接點(diǎn)，另一端接電阻R7的一端，可調(diào)電阻RW2的一端接電阻R7的另一端，另一端接直流供電負(fù)極，可調(diào)電阻RW1決定直流電正極對(duì)地絕緣電阻報(bào)警值，可調(diào)電阻RW2決定直流電負(fù)極對(duì)地絕緣電阻報(bào)警值；所述窗口比較電路由電阻R6(1K)和雙運(yùn)放集成電路IC(LM358)組成，集成電路IC的2腳(直流供電負(fù)極對(duì)地絕緣電阻值轉(zhuǎn)化的電壓輸入端)與5腳(直流供電正極對(duì)地絕緣電阻值轉(zhuǎn)化的電壓輸入端)相連接后接電阻R6的一端，電阻R6的另一端接電阻R4與R5的連接點(diǎn)，集成電路IC的3腳(直流供電負(fù)極對(duì)地絕緣下降至最低設(shè)定值)接可調(diào)電阻RW2的可調(diào)端、6腳接(直流供電正極對(duì)地絕緣下降至最低設(shè)定值)接可調(diào)電阻RW1的可調(diào)端、8腳(電源端)接電阻R10與穩(wěn)壓管DW正極的連接點(diǎn)、4腳接直流供電負(fù)極；所述接地指示電路由電阻R8(30K)，發(fā)光二極管LED1和LED2組成；發(fā)光二極LED1的陽(yáng)極接集成電路IC的7腳(直流供電正極接地信號(hào)輸出端)，發(fā)光二極管LED2的陽(yáng)極接集成電路IC的1腳(直流供電負(fù)接地信號(hào)輸出端)，發(fā)光二極管LED1與LED2的陰極相連后接電阻R8的一端，R8的另一端接直流供電負(fù)極；所述開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出電路由二極管D6、D7、D8(均為IN4007)，電阻R9(50K)，三極管Q(BUT11A)和繼電器J(JTX-13F)組成；二極管D6、D7構(gòu)成與門電路，二極管D6的陽(yáng)極接集成電路IC的7腳，二極管D7的陽(yáng)極接集成電路IC的1腳，二極管D6與D7的陰極相連后接電阻R9的一端，R9的另一端接三極管Q的基極，繼電器J一端接二極管D8的陰極和直流供電正極，繼電器J另一端接二極管D8的陽(yáng)極和三極管Q的集電極，三極管Q的發(fā)射極接直流供電負(fù)極。
工作原理電阻R1～R5，二極管D1～D4構(gòu)成直流電的正極和負(fù)極對(duì)地絕緣電阻的檢測(cè)監(jiān)視電路，將對(duì)地的絕緣電阻值變化情況轉(zhuǎn)化為電壓的變化，并經(jīng)過(guò)電阻R6進(jìn)入雙運(yùn)放集成電路LM358構(gòu)成的電壓窗口比較電路，進(jìn)行判斷比較①當(dāng)其輸入的電壓值大于LM358的6腳所設(shè)定的比較電壓值時(shí)(大于2mV)LM358的7腳就有電壓輸出并驅(qū)動(dòng)LED1發(fā)光，指示正極接地；②當(dāng)其輸入的電壓值小于LM358的3腳所設(shè)定的比較值時(shí)(小于2mV)相應(yīng)的LM358的1腳就有電壓輸出并驅(qū)動(dòng)LED2發(fā)光，指示負(fù)極接地；只要LM358的7或1腳有電壓輸出，相應(yīng)地D6或D7就正向?qū)?，通過(guò)電阻R9驅(qū)動(dòng)三極管Q飽和導(dǎo)通，三極管Q飽和導(dǎo)通后，繼電器J的線圈中就有電流通過(guò)，繼電器J線圈通電產(chǎn)生磁場(chǎng)帶動(dòng)銜鐵工作，繼電器的觸頭閉和，從開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出端b、c輸出一個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)。
調(diào)試方法根據(jù)所應(yīng)用的電壓等級(jí)，選擇好相應(yīng)的最佳絕緣電阻值下限，也就是報(bào)警絕緣電阻值，相應(yīng)的用一個(gè)相同的固定電阻來(lái)模擬母線對(duì)地絕緣電阻值，一端固定接接地端，另一端分別①接正端，調(diào)整RW1使IC的7腳輸出高電平，②接負(fù)端調(diào)整RW2使IC的1腳輸出高電平，反復(fù)調(diào)整兩次，即可投入實(shí)際運(yùn)行。
權(quán)利要求1．一種直流絕緣監(jiān)視繼電器，包括外殼，面板，直流供電正極和負(fù)極，接地極a和兩個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出端b、c，其特征之處是還包括一個(gè)絕緣監(jiān)視檢測(cè)電路，由二極管D1～D4、電阻R1～R5組成；二極管D1～D4組成橋式整流電路，電阻R1的一端接二極管D1陽(yáng)極與二極管D2陰極的連接點(diǎn)、另一端接直流供電正極，二極管D3陽(yáng)極和二極管D4陰極相連后接接地極a，二極管D1、D3的陰極相連后接電阻R2的一端，二極管D2、D4的陽(yáng)極相連后接電阻R3的一端，電阻R2、R3的另一端相連后接電阻R4的一端，電阻R4的另一端接電阻R5的一端，電阻R5的另一端接直流供電的負(fù)極；一個(gè)供電電路，由二極管D5、電阻R10、穩(wěn)壓管DW組成；二極管D5的陽(yáng)極接直流供電正極、陰極接電阻R10一端，電阻R10另一端接穩(wěn)壓管DW的正極，穩(wěn)壓管DW負(fù)極接直流供電負(fù)極；一個(gè)報(bào)警參數(shù)設(shè)定電路，由可調(diào)電阻RW1、RW2，電阻R7組成，可調(diào)電阻RW1的一端接電阻R10與穩(wěn)壓管DW正極的連接點(diǎn)，另一端接電阻R7的一端，可調(diào)電阻RW2的一端接電阻R7的另一端、另一端接直流供電負(fù)極；一個(gè)窗口比較電路，由電阻R6和雙運(yùn)放集成電路IC(LM358)組成，集成電路IC的2腳與5腳相連接后接電阻R6的一端，電阻R6的另一端接電阻R4與R5的連接點(diǎn)，集成電路IC的3腳接可調(diào)電阻RW2的可調(diào)端、6腳接可調(diào)電阻RW1的可調(diào)端、8腳接電阻R10與穩(wěn)壓管DW正極的連接點(diǎn)、4腳接直流供電負(fù)極；一個(gè)接地指示電路，由電阻R8，發(fā)光二極管LED1和LED2組成；發(fā)光二極LED1的陽(yáng)極接集成電路IC的7腳，發(fā)光二極管LED2的陽(yáng)極接集成電路IC的1腳，發(fā)光二極管LED1與LED2的陰極相連后接電阻R8的一端，R8的另一端接直流供電負(fù)極；一個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出電路，由二極管D6、D7、D8，電阻R9，三極管Q和繼電器J組成；二極管D6的陽(yáng)極接集成電路IC的7腳，二極管D7的陽(yáng)極接集成電路IC的1腳，二極管D6與D7的陰極相連后接電阻R9的一端，R9的另一端接三極管Q的基極，繼電器J一端接二極管D8的陰極和直流供電正極，繼電器J另一端接二極管D8的陽(yáng)極和三極管Q的集電極，三極管Q的發(fā)射極接直流供電負(fù)極。
專利摘要一種直流絕緣監(jiān)視繼電器,由外殼、面板、供電電路、絕緣監(jiān)視檢測(cè)電路、報(bào)警參數(shù)設(shè)定電路、窗口比較電路、接地指示電路、以及開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出電路組成。本實(shí)用新型用于直流供電系統(tǒng)中,對(duì)電源的正極和負(fù)極與地之間的絕緣狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視,當(dāng)其降低到最低絕緣水平時(shí)發(fā)出指示信號(hào)和開(kāi)關(guān)信號(hào),反應(yīng)靈敏迅速。
文檔編號(hào)H01H47/02GK2427885SQ0022315
公開(kāi)日2001年4月25日 申請(qǐng)日期2000年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月30日
發(fā)明者馬中長(zhǎng) 申請(qǐng)人:馬中長(zhǎng)