[发明专利]具有故障检测功能的高压带电显示装置及故障检测方法

说明书

本发明公开具有故障检测功能的高压带电显示装置及故障检测方法，其中，传感器对高压母线的感应信号并不是直接输入给主机的MCU电路的信号采集端，而是先经过一个运算放大器电路后，才输入给主机的MCU电路的信号采集端；MCU电路对运算放大器电路输出的OP Amp_out信号进行ADC转换及采样，如果采样信号普遍低于正常工作时OP Amp_out信号的直流工作点电压值，则判断为传感器断线故障；如果采样信号普遍高于一预设的采样基准电压值，则判断为信号线短路。本方案可保证装置在现场运行过程中若出现传感器故障，可提示用户具体是某相传感器故障。

技术领域

本发明涉及输变电技术领域，具体涉及一种高压带电显示装置及故障检测方法。

背景技术

高压带电显示装置包括传感器及处理主机，传感器用于感测高压母线的电压信号，并将感测的电压信号经信号线传输至处理主机，处理主机的主控芯片根据传感器是否感测到电压信号，判断高压母线是否带电。

目前，市面上众多厂家生产的高压带电显示装置仅有带电显示，并不具备对现场用于取信号的传感器和主机之间连接的线缆的短路和断路的故障检测功能。然而，高压带电显示装置在现场运行过程中，由于传感器、信号线长期裸露在外面，会因风吹日晒、雨水侵袭导致传感器穿线管或信号线老化、断裂，传感器信号线与主机之间连接的接线端子老化、松动均会引起传感器断路、短路，因而会导致装置“误判带电”或“检测失灵”，造成严重的安全事故和经济损失。

发明内容

本发明第一目的旨在提供一种高压带电显示装置，具备断路和短路的故障检测功能。本发明第一目的由以下技术方案实现：

一种具有故障检测功能的高压带电显示装置，包括传感器、信号线及主机；主机包括电路板，电路板上设置具有ADC转换及信号处理功能的MCU电路；传感器包括用于感应高压母线电压信号的感应探头，感应的电压信号通过一采样电阻R1采样后、经所述信号线输入给所述电路板；其特征在于：所述电路板上还设置有运算放大器电路，运算放大器电路包括运算放大器、滤波电容C1及电阻R4，运算放大器的基准电源端连接基准电源Vref，运算放大器的输入端连接所述信号线的输出端OP Amp_IN端，滤波电容C1设置于OP Amp_IN端；电阻R4作为反馈电阻，串接于运算放大器的输出端与OP Amp_IN端之间，运算放大器的输出信号OP Amp_out输入至所述MCU电路的ADC引脚。

作为进一步的技术方案，所述运算放大器电路还包括电阻R2及电阻R3，运算放大器的基准电源端通过电阻R2连接基准电源Vref，运算放大器的输入端经电阻R3接所述OPAmp_IN端。

作为具体的技术方案，所述电阻R4较佳为可调电阻或可调阻值的电阻网络。

作为进一步的技术方案，所述运算放大器电路还包括TVS二极管，连接于所述OPAmp_IN端与地之间。

作为进一步的技术方案，所述MCU电路还包括用于驱动蜂鸣器Fault Beep引脚、用于驱动LED指示灯的Fault LED引脚及用于驱动继电器的Fault Relay引脚。

本发明第二目的旨在提供一种高压带电显示装置的故障检测方法，具备断路和短路的故障检测功能。本发明第一目的由以下技术方案实现：

一种高压带电显示装置的故障检测方法，基于上文所述的高压带电显示装置；其特征在于，故障检测方法包括以下步骤：

(1)所述感应探头感应高压母线电压信号；

(2)所述运算放大器电路对感应的电压信号与运算放大器的基准电源端接入的基准电源Vref进行比例运放处理；

(3)所述MCU电路对运算放大器电路输出的OP Amp_out信号进行ADC转换及采样；