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1.本实用新型实施例涉及检测电路技术领域，尤其涉及一种电流互感器二次线圈检测电路。
背景技术：
2.在电力系统中，剩余电流互感器直接安装在线路中，如果剩余电流互感器二次线圈发生开路，那么就会在线圈两端产生一个很高的电压，这个电压会危险运检人员的安全并且对系统的安全运行造成威胁。
技术实现要素：
3.本实用新型提供一种电流互感器二次线圈检测电路，以实现对剩余电流互感器二次线圈的开路检测功能。
4.本实用新型实施例提供了一种电流互感器二次线圈检测电路，所述电流互感器包括一次线圈和二次线圈，所述一次线圈电连接于电力系统中，该电路包括：采样保护电路、电压跟随器和状态指示电路；
5.所述采样保护电路的输入端与所述二次线圈的第一端电连接，所述二次线圈的第二端接地；所述采样保护电路用于采集流经所述二次线圈的电流信号，并在流经所述二次线圈的电流信号超出预设电流时，吸收流经所述二次线圈的电流信号；
6.所述电压跟随器的电流信号输入端与所述采样保护电路的输出端电连接；所述电压跟随器用于根据所述采样保护电路采集的所述电流信号，输出状态指示电压；
7.所述状态指示电路的控制端与所述电压跟随器的输出端电连接；所述状态指示电路包括多个指示灯；所述状态指示电路用于根据所述状态指示电压，控制不同所述指示灯进行发光。
8.可选的，所述采样保护电路包括采样电阻和防雷管；
9.所述采样电阻的第一端与供电电源电连接，所述采样电阻的第二端分别与所述二次线圈的第一端和所述电压跟随器的电流信号输入端电连接；
10.所述防雷管的第一端与所述采样电阻的第二端电连接，所述防雷管的第二端接地。
11.可选的，所述采样保护电路还包括滤波器；
12.所述滤波器电连接于所述采样电阻的第二端；所述滤波器用于对所述采样电阻采集的所述电流信号进行滤波去噪。
13.可选的，所述滤波器包括滤波电阻和滤波电容；
14.所述滤波电阻的第一端和所述滤波电容的第一端均与所述采样电阻的第二端电连接；所述滤波电阻的第二端和所述滤波电容的第二端均接地。
15.可选的，所述电压跟随器包括运算放大器；
16.所述运算放大器的正相输入端为所述电压跟随器的电流信号输入端；所述运算放
大器的反相输入端与所述运算放大器的输出端电连接；所述运算放大器的输出端为所述电压跟随器的输出端。
17.可选的，所述多个指示灯包括第一led指示灯和第二led指示灯；
18.所述状态指示电路还包括第一开关和第二开关；
19.所述第一led指示灯的阳极与供电电源电连接，所述第一led指示灯的阴极与所述第一开关的输入端电连接；所述第一开关的输出端接地，所述第一开关的控制端与所述电压跟随器的输出端电连接；
20.所述第二led指示灯的阳极与所述供电电源电连接，所述第二led指示灯的阴极与所述第二开关的输入端电连接；所述第二开关的输出端接地，所述第二开关的控制端与所述第一led指示灯的阴极电连接。
21.可选的，还包括：第一限流电阻、第二限流电阻、第三限流电阻和第四限流电阻；
22.所述第一限流电阻电连接于所述电压跟随器的输出端与所述第一开关的控制端之间；
23.所述第二限流电阻电连接于所述第一开关的输出端与接地端之间；
24.所述第三限流电阻电连接于所述第一led指示灯的阴极与所述第二开关的控制端之间；
25.所述第四限流电阻电连接于所述第二开关的输出端与所述接地端之间。
26.可选的，所述第一开关和所述第二开关均包括npn型三极管。
27.可选的，所述第一led指示灯与所述第二led指示灯的发光颜色不同。
28.可选的，电流互感器二次线圈检测电路还包括：连接器；
29.所述连接器包括信号接地端、信号采集端和电源信号端；所述信号接地端接地，所述电源信号端与供电电源电连接，所述信号采集端与所述电压跟随器的输出端电连接；
30.外部设备通过所述连接器与所述电压跟随器的输出端电连接；所述连接器用于传输所述电压跟随器输出的状态指示电压至所述外部设备。
31.可选的，电流互感器二次线圈检测电路还包括：锁存器；
32.所述锁存器电连接于所述电压跟随器与所述状态指示电路之间；所述锁存器用于锁存所述电压跟随器输出的状态指示电压。
33.本实用新型实施例通过采样保护电路和电压跟随器，采集电流互感器二次线圈两端电压，并且防止在二次线圈两侧产生过高的电压，解决了二次线圈两端的高电压造成的人员安全问题和系统安全问题，实现对剩余电流互感器二次线圈的开路检测功能。
附图说明
34.图1是本实用新型实施例提供的一种电流互感器二次线圈检测电路的原理框图；
35.图2是本实用新型实施例提供的一种电流互感器二次线圈检测电路的结构示意图；
36.图3是本实用新型实施例提供的又一种电流互感器二次线圈检测电路的结构示意图；
37.图4是本实用新型实施例提供的又一种电流互感器二次线圈检测电路的结构示意图；
38.图5是本实用新型实施例提供的又一种电流互感器二次线圈检测电路的结构示意图；
39.图6是本实用新型实施例提供的又一种电流互感器二次线圈检测电路的结构示意图；
40.图7是本实用新型实施例提供的又一种电流互感器二次线圈检测电路的结构示意图；
41.图8是本实用新型实施例提供的又一种电流互感器二次线圈检测电路的结构示意图；
42.图9是本实用新型实施例提供的又一种电流互感器二次线圈检测电路的结构示意图；
43.图10是本实用新型实施例提供的又一种电流互感器二次线圈检测电路的结构示意图。
具体实施方式
44.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
45.为实现对剩余电流互感器二次线圈的开路检测功能，本实用新型实施例提供了一种电流互感器二次线圈检测电路，电流互感器包括一次线圈和二次线圈，一次线圈电连接于电力系统中，其特征在于，包括：采样保护电路、电压跟随器和状态指示电路；
46.采样保护电路的输入端与二次线圈的第一端电连接，二次线圈的第二端接地；采样保护电路用于采集流经二次线圈的电流信号，并在流经二次线圈的电流信号超出预设电流时，吸收流经二次线圈的电流信号；
47.电压跟随器的电流信号输入端与采样保护电路的输出端电连接；电压跟随器用于根据采样保护电路采集的电流信号，输出状态指示电压；
48.状态指示电路的控制端与电压跟随器的输出端电连接；状态指示电路包括多个指示灯；状态指示电路用于根据状态指示电压，控制不同指示灯进行发光。
49.本实用新型实施例通过采样保护电路和电压跟随器，采集电流互感器二次线圈的电流，并且防止在二次线圈两侧产生过高的电压，解决了二次线圈两端的高电压造成的人员安全问题和系统安全问题，实现对剩余电流互感器二次线圈的开路检测功能。
50.以上是本技术的核心思想，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
51.在本实用新型实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。需要注意的是，本实用新型实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本实用新型实施例的限定。此外在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件被形成在另一个元件“上”或“下”时，其不仅能够直接形成在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接形成在另一元件“上”或者
“
下”。术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
52.图1是本实用新型实施例提供的一种电流互感器二次线圈检测电路的原理框图。如图1所示，采样保护电路20的输入端与电流互感器10电连接，采样保护电路20的输出端与电压跟随器30的电流信号输入端电连接，电压跟随器的30输出端与状态指示电路40的控制端电连接。
53.图2是本实用新型实施例提供的一种电流互感器二次线圈检测电路的结构示意图。如图2所示，电流互感器10包括一次线圈l2和二次线圈l1，一次线圈l2电连接于电力系统，二次线圈l1的第一端与采样保护电路20电连接，二次线圈l1的第二端接地。示例性的，电力系统可以是发电厂、变电所等大型电力系统，也可以是电气器件等小型电力系统，本实用新型实施例对此不做具体限定。
54.如此，当流经二次线圈l1的电流信号超出预设电流时，采样保护电路20可吸收流经二次线圈l1的电流信号，起到采集电流信号和保护检测电路的作用。电压跟随器30可根据采样保护电路20采集到的电流信号，输出状态指示电压，例如高/低电平，并且电压跟随器具有较高的输入阻抗和较低的输出阻抗，可起到阻抗变换和阻抗匹配的作用。状态指示电路40可根据电压跟随器30输出的状态指示电压控制指示灯发光，根据不同的电流互感器二次线圈状态，状态指示电路40可控制不同指示灯进行发光，起到提示的作用。
55.本实用新型实施例通过采样保护电路和电压跟随器，采集电流互感器二次线圈的电流，并且防止在二次线圈两侧产生过高的电压，解决了二次线圈两端的高电压造成的人员安全问题和系统安全问题，实现对剩余电流互感器二次线圈的开路检测功能。
56.图3是本实用新型实施例提供的又一种电流互感器二次线圈检测电路的结构示意图。如图3所示，采样保护电路20包括采样电阻r6和防雷管d1。其中，采样电阻r6的第一端与供电电源vcc电连接，采样电阻的r6第二端分别与二次线圈l1的第一端和电压跟随器30的电流信号输入端电连接，防雷管d1的第一端与采样电阻r6的第二端电连接，防雷管d1的第二端接地。
57.示例性的，采样电阻r6与二次线圈l1串联，可用于采集流经二次线圈l1的电流信号。防雷管d1可以是一种增强型间隙放电元件，当防雷管d1两端的电压过高并超过击穿电压时，防雷管d1可快速放电，使得两端电压恢复至正常范围，起到保护电路的作用。
58.图4是本实用新型实施例提供的又一种电流互感器二次线圈检测电路的结构示意图。如图4所示，采样保护电路20还包括滤波器21，其中，滤波器21电连接于采样电阻r6的第二端，滤波器21可用于对采样电阻r6采集的电流信号进行滤波去噪。
59.示例性的，滤波器21可以是由电容、电感和电阻中部分或者全部组成的滤波电路，可以对电源线中特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除，得到一个特定频率的电源信号，或消除一个特定频率后的电源信号，将有用的信号与噪声分离，提高信号的抗干扰性及信噪比。
60.图5是本实用新型实施例提供的又一种电流互感器二次线圈检测电路的结构示意图。如图5所示，滤波器21包括滤波电阻r1和滤波电容c1，其中，滤波电阻r1的第一端和滤波电容c1的第一端均与采样电阻r6的第二端电连接，滤波电阻r1的第二端和滤波电容c1的第
二端均接地。如此，采用滤波电阻r1和滤波电容c1可组成rc滤波器，电路简单，抗干扰性强，有较好的低频特性，并且使用标准元件就可以实现，可实施性高。
61.图6是本实用新型实施例提供的一种电流互感器二次线圈检测电路的结构示意图。如图6所示，电压跟随器30包括运算放大器u1，运算放大器u1的正相输入端为电压跟随器30的电流信号输入端，运算放大器u1的反相输入端与运算放大器u1的输出端电连接，运算放大器u1的输出端为电压跟随器30的输出端。
62.示例性的，电压跟随器30是放大倍数为1的同相放大电路，运算放大器u1的正相输入端的电压等于运算放大器u1的输出端的电压。电压跟随器30可用于隔离电信号，对输入端的前级电路(采样保护电路20)呈高阻状态，对输出端的后级电路(状态指示电路40)呈低阻状态，使前、后级电路之间互不影响。
63.图7是本实用新型实施例提供的又一种电流互感器二次线圈检测电路的结构示意图。如图7所示，状态指示电路40中的多个指示灯包括第一led指示灯led2和第二led指示灯led1，状态指示电路40还包括第一开关q2和第二开关q1。其中，第一led指示灯led2的阳极与供电电源vcc电连接，第一led指示灯led2的阴极与第一开关q2的输入端电连接，第一开关q2的输出端接地，第一开关q2的控制端与电压跟随器30的输出端电连接；第二led指示灯led1的阳极与供电电源vcc电连接，第二led指示灯led1的阴极与第二开关q1的输入端电连接；第二开关q1的输出端接地，第二开关q1的控制端与第一led指示灯led1的阴极电连接。
64.示例性的，当电流互感器10连接正常的情况下，二次线圈l1通路时，二次线圈l1的第一端的电流信号经过二次线圈l流入接地端，二次线圈l1的第一端的电压较小，电压跟随器30的正相输入端电压也较小，从而电压跟随器30的输出端输出低电平，此时，第一开关q2截止，第一开关q2的输入端电压较大，第二开关q1导通，第二led指示灯led1亮，表示二次线圈l1连接正常。当二次线圈l1开路时，二次线圈l1的第一端的电流信号无法经过二次线圈l流入接地端，二次线圈l1的第一端的电压较大，电压跟随器30的正相输入端电压也较大，电压跟随器30的输出端输出高电平，此时，第一开关q2导通，第一开关q2的输入端电压较小，第二开关q1截止，第一led指示灯led2亮，表示电流互感器10的二次线圈l1开路。
65.可选的，第一开关q2和第二开关q1均包括npn型三极管。示例性的，以第一开关q2为例进行说明，当npn型三极管的基极(第一开关q2的控制端)为低电平时，发射极(第一开关q2的输入端)和基极(第一开关q2的控制端)间的pn节反偏截止，基极(第一开关q2的控制端)和集电极(第一开关q2的输出端)间的pn节也反偏截止，电路不导通；当npn型三极管的基极(第一开关q2的控制端)为高电平时，发射极(第一开关q2的输入端)和基极(第一开关q2的控制端)间的pn节正偏，基极(第一开关q2的控制端)和集电极(第一开关q2的输出端)间的pn节正偏，电路导通，电流从发射极(第一开关q2的输入端)流向集电极(第一开关q2的输出端)。控制端的电压可以控制npn型三极管的开启装填与闭合状态，二次线圈l1第一端的电压可以控制第一开关q2和第二开关q1的开启与闭合，并且，第一开关q2和第二开关q1均包括npn型三极管，响应速度快，没有跃动现象，并且可以使用无线多次，寿命长。
66.可选的，第一led指示灯led2与第二led指示灯led1的发光颜色不同。示例性的，第一led指示灯led2亮时，示电流互感器10的二次线圈l1开路，第一led指示灯led2的发光颜色可以是红色；第二led指示灯led1亮时，表示二次线圈l1连接正常，第二led指示灯led1的发光颜色可以是绿色。第一led指示灯led2与第二led指示灯led1的发光颜色也可以是一个
黄色和一个颜色，本实用新型实施例对第一led指示灯led2与第二led指示灯led1的发光颜色不做具体限定。此外，第一led指示灯led2与第二led指示灯led1的发光亮度也可以不同，表示不同的二次线圈l1连接状态。
67.图8是本实用新型实施例提供的又一种电流互感器二次线圈检测电路的结构示意图。如图8所示，电流互感器二次线圈检测电路还包括第一限流电阻r4、第二限流电阻r3、第三限流电阻r5和第四限流电阻r2。其中，第一限流电阻r4电连接于电压跟随器30的输出端与第一开关q2的控制端之间，第二限流电阻r3电连接于第一开关q2的输出端与接地端之间，第三限流电阻r5电连接于第一led指示灯led2的阴极与第二开关q1的控制端之间，第四限流电阻r2电连接于第二开关q1的输出端与接地端之间。
68.示例性的，第一限流电阻r4和第三限流电阻r5分别电连接于第一开关q2的控制端和第二开关q1的控制端，以限制输入至第一开关q2的控制端和第二开关q1的控制端的电信号的电流，以防因较大的电流流入第一开关q2的控制端和/或第二开关q1的控制端，使得第一开关q2和/或第二开关q1被损坏，从而能够确保第一开关q2和第二开关q1不会因为控制端电流过载而损坏。第二限流电阻r3和第四限流电阻r2分别电连接于第一开关q2的输出端和第二开关q1的输出端，当第一开关q2和第二开关q1分别导通时，第二限流电阻r3和第四限流电阻r2两端有压降，致使第一led指示灯led2与第二led指示灯led1两端压差不会太大，保护第一led指示灯led2与第二led指示灯led1。
69.图9是本实用新型实施例提供的又一种电流互感器二次线圈检测电路的结构示意图。如图9所示，电流互感器二次线圈检测电路还包括连接器cn1，连接器cn1包括信号接地端、信号采集端和电源信号端，信号接地端接地，电源信号端与供电电源vcc电连接，信号采集端与电压跟随器30的输出端电连接。外部设备02通过连接器cn1与电压跟随器30的输出端电连接，连接器cn1可用于传输电压跟随器30输出的状态指示电压至外部设备，以使外部设备根据该状态指示电压分析出电流互感器的工作状态，和/或电流互感器所连接的电力系统的工作状态。示例性的，连接器cn1是一种接插件，能够连接各个电气模块/组件，进行电流和信号的传导，起到连接和传输的作用。
70.图10是本实用新型实施例提供的又一种电流互感器二次线圈检测电路的结构示意图。如图10所示，电流互感器二次线圈检测电路还包括锁存器d2，锁存器d2电连接于电压跟随器30与状态指示电路40之间，锁存器d2可用于锁存电压跟随器30输出的状态指示电压。
71.示例性的，锁存器d2能够存储电路的状态，若电路中没有锁存器d2，电压跟随器30的输出端为高电平时，第一开关q2的控制端为高电平，当电压跟随器30的输出端变为低电平时，第一开关q2的控制端变为低电平；若电路包括锁存器d2，电压跟随器30的输出端为高电平时，第一开关q2的控制端为高电平，当电压跟随器30的输出端变为低电平时，第一开关q2的控制端仍保持为高电平。锁存器d2能够存储高电平，也能够存储低电平，为便于描述，以锁存器d2能够存储高电平为例进行说明，如此，当第二线圈l2开路时，第二线圈l2第一端的电压较大，该电信号状态经过电压跟随器30后能被锁存器d2存储，即便之后第二线圈l2闭合，锁存器d2仍保持高电平输出，第一led指示灯led2保持常亮，提醒操作人员第二线圈l2存在过开路问题，更加安全可靠。
72.注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会
理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。
(整理：高陵县电工培训学校)
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