一种矿用线缆绝缘监测电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种矿用线缆绝缘监测电路，该电路包括依次连接的防护、分压和电压跟随电路、电压转化电流电路、线性光耦、滤波和电流转化电压电路，所述滤波和电流转化电压电路输出至AD采集电路。本实用新型专利技术的绝缘监测输入端和输出至AD电路的电压完全隔离，保护装置内部电路的安全性不受外部影响；输入端采用EMC防护处理，保障电路在一般电磁干扰情况下不被干扰；线性光耦的使用确保了精度的准确可靠；滤波电路提供了低通滤波功能。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于矿井电力自动化产品
，具体涉及一种矿用线缆绝缘监测电路。
技术介绍
煤矿井下电网中，漏电可谓是井下电网故障发生概率较高的故障之一，漏电主要由电气设备或电缆绝缘损坏引起的，其中，长期运行的电缆，由于绝缘老化或潮气侵入，绝缘电阻降低，发生漏电；在运行中由于过电压冲击，绝缘水平较低的部位击穿，也会发生漏电，另外，电缆的接线安装不当和管理不善均会引起电缆漏电。井下电网漏电可能造成的危害有：1.发生人身触电事故；2.引起瓦斯和煤尘爆炸；3.使电雷管提前引爆；4.漏电可进一步恶化为短路故障；5.烧毁电气设备引起火灾。所以对电缆绝缘的在线监测不可或缺，一是发现早期绝缘老化，防止发生突然事故，尽量减少故障损失和运行的可靠性；二是持续监测和采集电缆的重要状态参数并加以存储，通过对这些参数的分析、比较和处理，可对电缆的恶化程度有一个正确的评估。目前，在国外电缆的在线监测开展比较早、比较多的是日本，并已开发出直流分量法、叠加电压法和电介质损耗法等多种诊断技术。我国的电缆的在线监测起步较晚、发展相对缓慢，目前主要采用直流成分、直流叠加等方法进行诊断。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的主要目的在于提供一种矿用线缆绝缘监测电路。为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：本技术实施例提供一种矿用线缆绝缘监测电路，该电路包括依次连接的防护、分压和电压跟随电路、电压转化电流电路、线性光耦、滤波和电流转化电压电路，所述滤波和电流转化电压电路输出至AD采集电路。上述方案中，所述防护、分压和电压跟随电路的两路的输入端分别设置铁氧体磁珠FB1、铁氧体磁珠FB2，两路之间并联有TVS二极管TVS1、TVS二极管TVS2、电容C5、电阻R2，第一路与第一运算放大器U2A的第3脚连接，所述电阻R2上串联有电阻R1构成分压电路，所述第一运算放大器U2A的第2脚和第1脚相连构成负反馈回路；所述TVS二极管TVS1的两端分别连接电容C3和电容C4。上述方案中，所述防护、分压和电压跟随电路的输出端与电压转化电流电路的电阻R3连接，所述电阻R3与第二运算放大器U2B的第6脚连接，同时连接电容C7输出至第二运算放大器U2B的第7脚，还连接线性光耦U3的第3脚作为电流反馈；所述第二运算放大器U2B的第7脚输出连接三极管Q1的基极。上述方案中，经过电阻R4的电流等于经过C7的电流还等于经过线性光耦U3中第3、4脚内部的发光二极管的电流，所述三极管Q1集电极的电流等于三极管Q1所连接的线性光耦U3的第2、1脚内部的光电二极管的电流，所述线性光耦U3的第3、4脚和第5、6脚的电流相同。上述方案中，所述线性光耦U3的输出到滤波和电流转化电压电路，具体的，所述线性光耦U3的5、6脚连接第三运算放大器U4A的第2、3脚连接，所述第三运算放大器U4A的第2、1脚之间连接电容C8并且并联电阻R5，所述第三运算放大器U4A的输出端与第四运算放大器U4B的第5脚连接，所述第四运算放大器U4B的第6脚和第7脚相连，所述第四运算放大器U4B的输出端与AD采集电路连接。上述方案中，所述经过线性光耦U3的第5、6脚的电流等于经过电阻R5的电流，所述第三运算放大器U4A的输出端的电压等于电阻R5两端的电压。与现有技术相比，本技术的有益效果：本技术的绝缘监测输入端和输出至AD电路的电压完全隔离，保护装置 内部电路的安全性不受外部影响；输入端采用EMC防护处理，保障电路在一般电磁干扰情况下不被干扰；线性光耦的使用确保了精度的准确可靠；滤波电路提供了低通滤波功能。附图说明图1为本技术实施例提供一种矿用线缆绝缘监测电路的原理框图；图2为本技术实施例提供一种矿用线缆绝缘监测电路的电路图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。本技术实施例提供一种矿用线缆绝缘监测电路，如图1所示，该电路包括依次连接的防护、分压和电压跟随电路、电压转化电流电路、线性光耦、滤波和电流转化电压电路，所述滤波和电流转化电压电路输出至AD采集电路。如图2所示，所述防护、分压和电压跟随电路的两路的输入端分别设置铁氧体磁珠FB1、铁氧体磁珠FB2，两路之间并联有TVS二极管TVS1、TVS二极管TVS2、电容C5、电阻R2，所述第一路与第一运存放大器U2A的第3脚连接，所述电阻R2上串联有电阻R1构成分压电路，电容C6作为U2A的电源去耦电容，所述第一运算放大器U2A的第2脚和第1脚相连构成负反馈回路；所述TVS二极管TVS1的两端分别连接电容C3和电容C4。具体的，双屏蔽电缆屏蔽芯线和屏蔽地线之间存在绝缘电阻RI，RI和校准电阻R并联作为采集的信号两端，采集的信号首先进入防护、分压和电压跟随电路，TVS二极管TVS1和TVS二极管TVS2滤除差模上的高电压干扰信号，保证后级芯片不会受到损害，所述电容C3和电容C4是高压瓷片电容，滤除高频共模、差模干扰信号。双屏蔽电缆屏蔽芯线和屏蔽地线之间的电阻值RI和校准电阻R并联然后和电阻R2并联，然后和电阻R1串联，组成分压电路，保证输入到第一运算放大器U2A的第3脚的电压在电源电压VCCA-A的范围内，所述第一运算放大器U2A的第2脚和第1脚相连，组成负反馈回路，使得第一运算放 大器U2A的输出电压Vout1等于第一运算放大器U2A的输入电压Vin，且第一运算放大器U2A的输出带载能力增强，基本不受输入端电阻的影响。所述防护、分压和电压跟随电路的输出端与电压转化电流电路的电阻R3连接，所述电阻R3与第二运算放大器U2B的第6脚连接，同时连接电容C7输出至第二运算放大器U2B的第7脚，还连接线性光耦U3的第3脚作为电流反馈；所述第二运算放大器U2B的第7脚输出连接三极管Q1的基极。具体的，所述第一运算放大器U2A的输出端Vout1进入电压转化电流电路，然后经电阻R3进入第二运存放大器U2B的第6脚，同时连接电容C7输出至第二运算放大器U2B的第7脚Vout2，还连接了线性光耦U3的第3脚作为电流反馈，经过电阻R3的电流等于经过电容C7的电流还等于经过线性光耦U3中3脚4脚内部的发光二极管的电流，所述第二运算放大器U2B的第7脚输出连接三极管Q1的基极，三极管Q1起到放大作用，所述三极管Q1集电极的电流等于三极管Q1所连接的光耦U3的第2、1脚内部的光电二极管的电流，所述线性光耦U3的第3、4脚和第5、6脚的电流相同。所述线性光耦U3的输出到滤波和电流转化电压电路，具体的，所述线性光耦U3的5、6脚连接第三运算放大器U4A的第2、3脚连接，所述第三运算放大器U4A的第2、1脚之间连接电容C8并且并联电阻R5，所述第三运算放大器U4A的输出端与第四运算放大器U4B的第5脚连接，所述第四运算放大器U4B的第6脚和第7脚相连，所述第四运算放大器U4B的输出端与AD采集电路连接。具体的，所述线性光耦U3的输出到滤波和电流转化电压电路，即线性光耦U3的5、6脚连接第三运算放大器U4A的第2、3脚，所述第三运算放大器U4A的第2脚和1脚之间连接电容C8并且并联电阻R5，经过线性光耦本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿用线缆绝缘监测电路，其特征在于，该电路包括依次连接的防护、分压和电压跟随电路、电压转化电流电路、线性光耦、滤波和电流转化电压电路，所述滤波和电流转化电压电路输出至AD采集电路。

【技术特征摘要】
1.一种矿用线缆绝缘监测电路，其特征在于，该电路包括依次连接的防护、分压和电压跟随电路、电压转化电流电路、线性光耦、滤波和电流转化电压电路，所述滤波和电流转化电压电路输出至AD采集电路。2.根据权利要求1所述的矿用线缆绝缘监测电路，其特征在于：所述防护、分压和电压跟随电路的两路的输入端分别设置铁氧体磁珠FB1、铁氧体磁珠FB2，两路之间并联有TVS二极管TVS1、TVS二极管TVS2、电容C5、电阻R2，第一路与第一运算放大器U2A的第3脚连接，所述电阻R2上串联有电阻R1构成分压电路，所述第一运算放大器U2A的第2脚和第1脚相连构成负反馈回路；所述TVS二极管TVS1的两端分别连接电容C3和电容C4。3.根据权利要求1或2所述的矿用线缆绝缘监测电路，其特征在于：所述防护、分压和电压跟随电路的输出端与电压转化电流电路的电阻R3连接，所述电阻R3与第二运算放大器U2B的第6脚连接，同时连接电容C7输出至第二运算放大器U2B的第7脚，还连接线性光耦U3的第3脚作为电流反馈；所述第二运算放大器U2B的第7脚输出连...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋志明，郑飞，马俊锋，
申请(专利权)人：西安西瑞控制技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61