[发明专利]一种冷绝缘高温超导电缆的失超检测电路及其检测方法

权利要求书

1.一种冷绝缘高温超导电缆的失超检测电路，其特征在于，所述失超检测电路包括第一电流传感器、第二电流传感器、第一光耦隔离电路、第二光耦隔离电路、模拟除法电路和比较电路；

所述第一电流传感器和所述第一光耦隔离电路连接构成第一采集隔离电路；

所述第二电流传感器和所述第二光耦隔离电路连接构成第二采集隔离电路；

所述第一采集隔离电路和所述第二采集隔离电路分别与所述模拟除法电路和比较电路依次连接。

2.如权利要求1所述的失超检测电路，其特征在于，所述失超检测电路包括滤波电路；所述滤波电路的输入端与所述模拟除法电路的输出端连接，所述滤波电路的输出端与所述比较电路的输入端连接。

3.如权利要求2所述的失超检测电路，其特征在于，所述第一光耦隔离电路包括电阻R1、第一光电耦合器和电阻R2；

所述第一光电耦合器输入端通过所述电阻R1连接到所述第一电流传感器的输出端；其输出端与所述模拟除法电路的输入端连接，并通过所述电阻R2接高电压。

4.如权利要求2所述的失超检测电路，其特征在于，所述第二光耦隔离电路包括电阻R3、第二光电耦合器和电阻R4；

所述第二光电耦合器输入端通过所述电阻R3连接到所述第二电流传感器的输出端；其输出端与所述模拟除法电路的输入端连接，并通过所述电阻R4接高电压。

5.如权利要求3或4所述的失超检测电路，其特征在于，所述模拟除法电路包括依次连接的模拟乘法器、电流-电压转换电路和反函数运算电路。

6.如权利要求5所述的失超检测电路，其特征在于，所述电流-电压转换电路包括第一运算放大器、电容C2、电容C3、电阻R5和电阻R7；

所述第一运算放大器的反相输入端与所述模拟乘法器的输出引脚连接，并通过所述电阻R7与所述第一运算放大器的输出端连接；

所述第一运算放大器的同相输入端通过所述电阻R5接地；

所述第一运算放大器的输出端与所述反函数运算电路连接；

所述第一运算放大器的正极电源和负极电源分别通过所述电容C3和所述电容C2接地。

7.如权利要求6所述的失超检测电路，其特征在于，所述反函数运算电路包括第二运算放大器、电容C4、电容C5、电阻R8、电阻R9和电阻R10；

所述第二运算放大器的反相输入端通过所述电阻R8与所述第一运算放大器的输出端连接，并通过所述电阻R9与所述第一光耦隔离电路输出端连接；

所述第二运算放大器的同相输入端通过所述电阻R10接地；

所述第二运算放大器的输出端与所述滤波电路的输入端连接，并与所述模拟乘法器的输入引脚连接；

所述第二运算放大器的正极电源和负极电源分别通过所述电容C4和所述电容C5接地。

8.一种冷绝缘高温超导电缆的失超检测电路的检测方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

（1）第一电流传感器采集冷绝缘高温超导电缆的屏蔽层电流值，并将电流值通过第一光耦隔离电路转为模拟信号后传给模拟除法电路；第二电流传感器采集冷绝缘高温超导电缆的导体层电流值，并将电流值通过第二光耦隔离电路转为模拟信号后传给模拟除法电路；

（2）所述模拟除法电路将传来的两个电流值进行除法运算后传给比较电路；

（3）所述比较电路将所述模拟触发电路的输出值与设定的阈值电压进行比较，进而判断电缆是否发生失超故障。

9.如权利要求8所述的检测方法，其特征在于，步骤（2）在比较电路接收信号之前，通过滤波电路先将信号进行滤波。

10.如权利要求8所述的检测方法，其特征在于，步骤（3）通过输出值与设定的阈值电压进行比较，若所述输出值低于所述阈值，则判定电缆发生失超故障。