本实用新型属于电力传动技术领域，尤其涉及一种电力传动用漏电警示装置。
背景技术：
利用电动机将电能变为机械能，以驱动机器工作的传动。电力传动由电动机、传输机械能的传动机构和控制电动机运转的电气控制装置组成。
电力传动可以分为交流电动机传动和直流电动机传动。电力传动所需的电能易于传输和集中生产，它本身又便于远距离自动控制。电动机的功率范围比较宽，从数瓦到1万千瓦以上，它已成为现代工业的主要动力机。
与直流传动机车相比，交流传动机车具有启动牵引力大、恒功率范围宽、粘着系数高、电机维护简单、功率因数高、等效干扰电流小等诸多优点，是目前我国电力传动发展的必然趋势。
据不完全统计，我国每年因电机漏电导致的伤亡人数过万，电机漏电的主要原因为：
1、有些用电机的电路板自身有问题（电路板低压电路没和220v的交流电隔离，本身就带有市电），采用开关电源的电器多属这一种情况。
2、即便是电机的电路板本身没问题，但由于某些元件漏电（尤其是电容）或是由于电路板受潮、灰尘太多，也会出现漏电的现象，如有一些用电机外壳一开始不带电，但用了一段时间后又带电了，多属这种情况。
为了解决这一问题，多在电机外壳上连接灯泡，如果电灯发光，则证明漏电，需要维修，这一方法虽然直观，但是警示作用不好，工作人员很容易忽视，依然会产生伤亡时间。
技术实现要素：
本实用新型旨在提供一种使用效果好，指示明显的电力传动用漏电警示装置。
为解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：电力传动用漏电警示装置，包括漏电采集电路、过零比较电路、光耦、处理单元和警示电路；漏电采集电路的信号输出端连接过零比较电路，过零比较电路的信号输出端通过光耦连接处理单元，处理单元的信号输出端连接警示电路；
漏电采集电路包括电流互感器，电流互感器的初级线圈套设于供电线路的火线和中线上；电流互感器的次级线圈上连接有二极管整流桥，二极管整流桥的输出端连接有采样电阻，采样电阻第一端连接二极管整流桥的输出端，采样电阻的第二端接地；
过零比较电路包括第二运算放大器，第二运算放大器的同相输入端连接采样电阻第一端，第二运算放大器的反相输入端接地，第二运算放大器的输出端通过光耦连接处理单元。
在过零比较电路的信号输入端上连接有热敏电阻，热敏电阻的第二端连接瞬态二极管的负极，瞬态二极管的正极连接直流电源；热敏电阻的第二端还连接过零比较电路的信号输入端。
采样电阻的第一端还连接有第一滤波电容，第一滤波电容接地。
还包括运算放大电路，运算放大电路包括第一限流电阻和第一运算放大器，采样电阻的第一端通过第一限流电阻连接第一运算放大器，第一运算放大器的同相输入端还通过第一电容和第一接地电阻接地；同时，第一运算放大器的正向电源端连接直流电源，第一运算放大器的正向电源端通过第二电容接地；第一运算放大器的反向电源端接地；第一运算放大器的反向输入端通过并联连接第二电阻和第三电容接地；第一运算放大器的反向输入端和第一运算放大器的输出端之间连接第三电阻；同时第一运算放大器的反相输入端和第一运算放大器的输出端之间连接并联连接的第四电阻和第四电容；第一运算放大器的输出端连接第二运算放大器的同相输入端。
第二运算放大器的信号输出端连接有运算电阻和双向稳压管，第二运算放大器的信号输出端连接第一运算放大器的输出端，运算电阻的第二端连接双向稳压管的第一端以及光耦的输入端；双向稳压管的第二端接地。
警示电路包括发光电路和报警电路，发光电路包括第一三极管、第一保护二极管和发光二极管，单片机的信号输出端连接第一三极管的基极，第一三极管的发射极接地，第一三极管的集电极连接第一保护二极管的正极，第一保护二极管的负极连接直流电源，第一三极管的集电极上还连接发光二极管的负极，发光二极管的正极连接直流电源。
报警电路包括第二三极管、第二保护二极管，报警器，单片机的信号输出端连接第二三极管的基极，第二三极管的发射极接地，第二三极管的集电极连接第二保护二极管的正极，第二保护二极管的负极连接直流电源，第二三极管的集电极上还连接报警器，报警器连接直流电源。
还包括驱动电路，处理单元的信号输出端连接驱动电路，驱动电路驱动供电电路断开。
驱动电路包括第三三极管、第三保护二极管，继电器的线圈，单片机的信号输出端连接第三三极管的基极，第三三极管的发射极接地，第三三极管的集电极连接第三保护二极管的正极，第三保护二极管的负极连接直流电源，第三三极管的集电极上还连接继电器的线圈，继电器的线圈连接直流电源；继电器的常开触点串联于接触器的线圈和电源之间，接触器的常开触点串联在供电电路中。
在过零比较电路的信号输出端上连接有第二滤波电容。
通过以上技术方案，本实用新型的有益效果为：本实用新型公开了一种电力传动用漏电警示装置可以在电力传动中出现漏电信号时进行警示，警示明显，漏电信号不容易遗漏，同时本漏电警示装置元件简单、反应迅速，有效保障了人员人身安全，对电力传动领域的电力安全有着不可小觑的意义。
设置的漏电采集电路可以采集输电线路或电力传动设备外壳上出现的漏电信号，不易出现漏电遗漏的现象；
设置的运算放大电路可以对漏电采集电路采集到的信号进行放大，在降低能耗的情况下满足后续元件的工作需要；
设置的光耦可以保护处理单元，有效隔绝外界电磁信号对处理单元的影响。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型原理框体；
图3为本实用新型电路原理图。
具体实施方式
电力传动用漏电警示装置，如图1~图3所示，包括漏电采集电路、运算放大电路、过零比较电路、光耦u3、处理单元、驱动电路和警示电路。
漏电采集电路的信号输出端连接运算放大电路的信号输入端，运算放大电路的信号输出端连接过零比较电路，过零比较电路的信号输出端通过光耦u3连接处理单元，处理单元的信号输出端连接警示电路和驱动电路。
处理单元包括单片机u4（型号为stc89c52）和单片机u4的最小系统，单片机u4的最小系统包括复位电路、时钟电路、电源电路和按键电路，单片机u4的最小系统为成熟的现有技术，在此不再赘述。
漏电采集电路用来采集漏电电流，并将采集到的漏电电流转化成电压值，随后将电压值传输到运算放大电路进行放大处理，从而达到单片机u4可以处理的电压值。经过运算放大电路处理的信号传输到过零比较电路进行过零比较，从而判断是否有漏电电流，过零比较电路将信号通过光耦u3的隔离后传送到单片机u4，单片机u4根据接收到的信号输出信号到警示电路，警示电路发出光亮以及发出警报声；同时，单片机u4根据接收到的信号输出信号到驱动电路，驱动输电线路的接通或截止。
漏电采集电路用于采集电力传动的输电线路上是否有漏电电流，当电机外壳等设备上有漏电电流时，均会体现在输电线路上，使得输电线路的火线1和中线2上产生电流差，本漏电采集电路正是利用这一原理，通过采集输电线路上的漏电流来判断电力传动的过程中是否有漏电现象发生。
其中，漏电采集电路包括电流互感器t1，电流互感器t1的初级线圈3套设于供电线路的火线1和中线2上。
电流互感器t1的次级线圈上连接有二极管整流桥b，二极管整流桥b为成熟的现有技术，在此不再赘述。
二极管整流桥b的输出端连接有采样电阻r1，采样电阻r1第一端连接二极管整流桥b的输出端，采样电阻r1的第二端接地。
为了降低外界信号对采样信号的影响，采样电阻r1的第一端还连接有第一滤波电容c1，第一滤波电容c1接地。
运算放大电路用于对采样到的信号进行放大，在降低能耗的情况下，使得信号满足后续元件工作需要。其中，运算放大电路包括第一限流电阻r2和第一运算放大器u1，采样电阻r1的第一端通过第一限流电阻r2连接第一运算放大器u1（型号为lm358），第一运算放大器u1的同相输入端还通过第一电容c2和第一接地电阻r3接地；同时，第一运算放大器u1的正向电源端连接直流电源，第一运算放大器u1的正向电源端通过第二电容c3接地；第一运算放大器u1的反向电源端接地；第一运算放大器u1的反向输入端通过并联连接第二电阻r4和第三电容c4接地；第一运算放大器u1的反向输入端和第一运算放大器u1的输出端之间连接第三电阻r5；同时第一运算放大器u1的反相输入端和第一运算放大器u1的输出端之间连接串联连接的第四电阻r6和第四电容c5；第一运算放大器u1的输出端连接第二运算放大器u2的同相输入端。
为了单片机u4的工作安全，在第二运算放大器u2的信号输出端上连接有运算电阻r7和双向稳压管dw，第二运算放大器u2的信号输出端连接运算电阻r7的第一端，运算电阻r7的第二端连接双向稳压管dw的第一端以及光耦u3的输入端；双向稳压管dw的第二端接地。
过零比较电路用来将采样到的信号与阈值进行比对，从而产生数字信号。过零比较电路包括第二运算放大器u2，第二运算放大器u2的同相输入端连接第一运算放大器u1的输出端，第二运算放大器u2的反相输入端接地，第二运算放大器u2的输出端通过光耦u3连接单片机u4。
同时，第二运算放大器u2的输出端上还连接有第二滤波电容c6，第二滤波电容c6接地，从而将外界电磁信号滤除。
为了进一步降低外界电磁信号对单片机u4工作的影响，第二运算放大器u2的同相输入端上连接有热敏电阻，热敏电阻的第一端连接第一运算放大器u1的输出端，热敏电阻的第二端连接瞬态二极管的负极，瞬态二极管的正极连接直流电源；热敏电阻的第二端还连接第二运算放大器u2的同相输入端。
警示电路用于在发生漏电现象时进行警示，警示电路包括发光电路和报警电路。
发光电路包括第一三极管q1、第一保护二极管d1和发光二极管d2，单片机u4的信号输出端连接第一三极管q1的基极，第一三极管q1的发射极接地，第一三极管q1的集电极连接第一保护二极管d1的正极，第一保护二极管d1的负极连接直流电源，第一三极管q1的集电极上还连接发光二极管d2的负极，发光二极管d2的正极连接直流电源。
报警电路包括第二三极管q2、第二保护二极管d3，报警器bj，单片机u4的信号输出端连接第二三极管q2的基极，第二三极管q2的发射极接地，第二三极管q2的集电极连接第二保护二极管d3的正极，第二保护二极管d3的负极连接直流电源，第二三极管q2的集电极上还连接报警器bj，报警器bj连接直流电源。
驱动电路用于控制供电电路的导通或截止，单片机u4的信号输出端连接驱动电路，驱动电路驱动供电电路断开。驱动电路包括第三三极管q3、第三保护二极管d4，继电器的线圈jc，单片机u4的信号输出端连接第三三极管q3的基极，第三三极管q3的发射极接地，第三三极管q3的集电极连接第三保护二极管d4的正极，第三保护二极管d4的负极连接直流电源，第三三极管q3的集电极上还连接继电器的线圈jc，继电器的线圈jc连接直流电源；继电器的常开触点jk串联于接触器的线圈jcq1和电源之间，接触器的常开触点jcq2串联在供电电路中。
工作过程为：当输电线路或电力传动的电机上产生漏电信号时，输电线路的火线1和中线2之间会产生电流差，在漏电采集电路的作用下采集漏电电流，并将采集到的漏电信号经过运算放大电路的放大送入到过零比较电路进行比较，从而产生高低电平，并将产生的高低电平传输到单片机u4，单片机u4根据接收到的信号输出信号到驱动电路使得输电线路断开或导通，同时，单片机u4根据接收到的信号输出信号到警示电路，对工作人员进行警示。
本实用新型公开了一种电力传动用漏电警示装置可以在电力传动中出现漏电信号时进行警示，警示明显，漏电信号不容易遗漏，同时本漏电警示装置元件简单、反应迅速，有效保障了人员人身安全，对电力传动领域的电力安全有着不可小觑的意义。
1.电力传动用漏电警示装置，其特征在于：包括漏电采集电路、过零比较电路、光耦、处理单元和警示电路；漏电采集电路的信号输出端连接过零比较电路，过零比较电路的信号输出端通过光耦连接处理单元，处理单元的信号输出端连接警示电路；
漏电采集电路包括电流互感器，电流互感器的初级线圈套设于供电线路的火线和中线上；电流互感器的次级线圈上连接有二极管整流桥，二极管整流桥的输出端连接有采样电阻，采样电阻第一端连接二极管整流桥的输出端，采样电阻的第二端接地；
过零比较电路包括第二运算放大器，第二运算放大器的同相输入端连接采样电阻第一端，第二运算放大器的反相输入端接地，第二运算放大器的输出端通过光耦连接处理单元。
2.如权利要求1所述的电力传动用漏电警示装置，其特征在于：在过零比较电路的信号输入端上连接有热敏电阻，热敏电阻的第二端连接瞬态二极管的负极，瞬态二极管的正极连接直流电源；热敏电阻的第二端还连接过零比较电路的信号输入端。
3.如权利要求2所述的电力传动用漏电警示装置，其特征在于：采样电阻的第一端还连接有第一滤波电容，第一滤波电容接地。
4.如权利要求3所述的电力传动用漏电警示装置，其特征在于：还包括运算放大电路，运算放大电路包括第一限流电阻和第一运算放大器，采样电阻的第一端通过第一限流电阻连接第一运算放大器，第一运算放大器的同相输入端还通过第一电容和第一接地电阻接地；同时，第一运算放大器的正向电源端连接直流电源，第一运算放大器的正向电源端通过第二电容接地；第一运算放大器的反向电源端接地；第一运算放大器的反向输入端通过并联连接第二电阻和第三电容接地；第一运算放大器的反向输入端和第一运算放大器的输出端之间连接第三电阻；同时第一运算放大器的反相输入端和第一运算放大器的输出端之间连接并联连接的第四电阻和第四电容；第一运算放大器的输出端连接第二运算放大器的同相输入端。
5.如权利要求4所述的电力传动用漏电警示装置，其特征在于：第二运算放大器的信号输出端连接有运算电阻和双向稳压管，第二运算放大器的信号输出端连接运算电阻的第一端，运算电阻的第二端连接双向稳压管的第一端以及光耦的输入端；双向稳压管的第二端接地。
6.如权利要求5所述的电力传动用漏电警示装置，其特征在于：警示电路包括发光电路和报警电路，发光电路包括第一三极管、第一保护二极管和发光二极管，单片机的信号输出端连接第一三极管的基极，第一三极管的发射极接地，第一三极管的集电极连接第一保护二极管的正极，第一保护二极管的负极连接直流电源，第一三极管的集电极上还连接发光二极管的负极，发光二极管的正极连接直流电源。
7.如权利要求6所述的电力传动用漏电警示装置，其特征在于：报警电路包括第二三极管、第二保护二极管，报警器，单片机的信号输出端连接第二三极管的基极，第二三极管的发射极接地，第二三极管的集电极连接第二保护二极管的正极，第二保护二极管的负极连接直流电源，第二三极管的集电极上还连接报警器，报警器连接直流电源。
8.如权利要求1至7任意一项所述的电力传动用漏电警示装置，其特征在于：还包括驱动电路，处理单元的信号输出端连接驱动电路，驱动电路驱动供电电路断开。
9.如权利要求8所述的电力传动用漏电警示装置，其特征在于：驱动电路包括第三三极管、第三保护二极管，继电器的线圈，单片机的信号输出端连接第三三极管的基极，第三三极管的发射极接地，第三三极管的集电极连接第三保护二极管的正极，第三保护二极管的负极连接直流电源，第三三极管的集电极上还连接继电器的线圈，继电器的线圈连接直流电源；继电器的常开触点串联于接触器的线圈和电源之间，接触器的常开触点串联在供电电路中。
10.如权利要求1或9所述的电力传动用漏电警示装置，其特征在于：在过零比较电路的信号输出端上连接有第二滤波电容。
技术总结