數(shù)字電子式無線零序互感器制造技術(shù)

本實用新型專利技術(shù)提供一種數(shù)字電子式無線零序互感器，包括短柱狀互感器外殼、互感器集成電路板、按壓開關(guān)、蜂鳴器、懸掛臂和無線數(shù)據(jù)收發(fā)器，所述互感器集成電路板上設(shè)置有互感器電路，所述互感器電路包括可編程MCU控制芯片，懸掛在A、B、C三相輸電電纜上的用于實時監(jiān)測三相輸電電纜與采樣控制開關(guān)相連的電容式電壓感應(yīng)電路、與可編程MCU控制芯片相連的電流測量感應(yīng)線圈電路以及電流突增檢測和充電電路。本實用新型專利技術(shù)的有益效果是具有響音時間短、靈敏度高、測量精度高、具有實時監(jiān)控能力、具有無線傳輸功能和安裝方便等優(yōu)點。（*該技術(shù)在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)屬于電力監(jiān)測領(lǐng)域，尤其是涉及一種三相電纜的電流和電壓采集并監(jiān)測的數(shù)字電子式無線零序互感器。
技術(shù)介紹
電力行業(yè)是國家經(jīng)濟的支柱，隨著國家經(jīng)濟的快速增長，全國各地區(qū)對能源需求大幅增加，電纜作為當前電力傳輸?shù)闹匾d體，其工作的穩(wěn)定性和自身的安全性關(guān)系電力能源的利用率和各個用電器件的工作效率。在現(xiàn)有技術(shù)中用于電力輸電線路電纜的電壓電流檢測利用電壓電流互感器，存在著響應(yīng)時間較長、控制不靈活智能且可監(jiān)測的三相電纜零序值較大，對于較小的零序值波動反應(yīng)不敏感，對三相電纜的監(jiān)測能力不足，從而導(dǎo)致電纜異常不能及時排除導(dǎo)致整個電力系統(tǒng)的異常工作，另外沒有無線傳輸單元，不利于工作人員了解電纜監(jiān)測情況。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)要解決的問題是提供一種數(shù)字電子式無線零序互感器，尤其適合監(jiān)測三相電纜內(nèi)零序值異常變化并及時通過無線將信息傳輸至監(jiān)控終端。為解決上述技術(shù)問題，本技術(shù)采用的技術(shù)方案是一種數(shù)字電子式無線零序互感器，包括短柱狀互感器外殼、互感器集成電路板、按壓開關(guān)、蜂鳴器、懸掛臂和無線數(shù)據(jù)收發(fā)器，所述互感器集成電路板位于互感器外殼內(nèi)，其上設(shè)置有互感器電路，所述按壓開關(guān)、蜂鳴器通過導(dǎo)線與互感器電路板連接，所述按壓開關(guān)、蜂鳴器、和懸掛臂位于互感器外殼頂部，所述無線數(shù)據(jù)收發(fā)器位于互感器外殼內(nèi)，通過導(dǎo)線與互感器集成電路板連接；所述互感器電路包括可編程MCU控制芯片，懸掛在A、B、C三相輸電電纜上的用于實時監(jiān)測三相輸電電纜與采樣控制開關(guān)相連的電容式電壓感應(yīng)電路、與可編程MCU控制芯片相連的電流測量感應(yīng)線圈電路以及電流突增檢測和充電電路，所述采樣控制開關(guān)與可編程MCU控制芯片相連，所述電流突增檢測和充電電路還連接儲能電容及鋰離子電池，所述可編程MCU控制芯片還分別連接有短路及接地指示電路和所述無線數(shù)據(jù)收發(fā)器。按上述方案，所述電容式電壓感應(yīng)電路，包括電容式電壓感應(yīng)器(TPl)，所述電容式電壓感應(yīng)器(TPl)與第一三級管(Q5)的基極連接，所述電容式電壓感應(yīng)器(TPl)與第一三極管(Q5)之間的連接點分別連接相串聯(lián)的第一順態(tài)抑制二極(D6)管和第二順態(tài)抑制二極管(Dll)、相串聯(lián)的電阻R2和電位器(R6)后接地，所述第一三極管(Q5)發(fā)射極接地，其集電極分別連接可編程MCU控制芯片和采樣控制開關(guān)。按上述方案，所述采樣控制開關(guān)包括第二三極管(Q6)、電阻R3和電阻R4，所述第二三極管(Q6)的發(fā)射極接電壓輸入端，其集電極連接電阻R4后與電容式電壓感應(yīng)電路連接，其基極通過電阻R3與可編程MCU控制芯片連接。按上述方案,所述電流測量感應(yīng)線圈電路包括電流感應(yīng)線圈(L2),所述電流感應(yīng)線圈(L2) —端接地并連接由電阻R5和電阻R7組成的分壓電路，所述電阻R7兩端分別連接第一二極管(Dl)、第三順泰抑制二極管(D9)和電容C3組成的濾波和保護電路，所述濾波和保護電路與第一測試點(TP5)連接，所述第一測試點(TP5)連接可編程MCU控制芯片。按上述方案，所述電流突增檢測和充電電路包括對接收的信號進行整流的倍壓整流電路，所述倍壓整流電路包括第二二極管(D3)、第三二極管(D13)、電容C21、第一電解電容C22、第二電解電容C23和電感LI，所述第二二極管(D3) —端接地，另一端連接第三二極管(D13)后形成倍壓整流電路的第一端，所述第二二極管(D3)與第三二極管(D13)的連接點還通過電感LI和電容C21并聯(lián)電路后接入第一電解電容C22和第二電解電容C23之間，所述第二電解電容C23負極接地并連接倍壓整流電路的第二端，其正極接第一電解電容C22的負極，所述第一電解電容C22的正極連接所述第一端；所述倍壓整流電路的兩端并聯(lián)電阻R23，所述電阻R23的一端分別連接第一穩(wěn)壓二極管(D4)和電阻R10，所述第一穩(wěn)壓二極管(D4)依次通過第四二極管(D7)與電容C2串聯(lián)接地，所述第四二極管(D7)和電容C2的連接點依次通過第一耦合電容C24以及第二穩(wěn)壓二極管05)接第三三極管(Q7)的基極，還通過電阻R25接地，所述第三三極管(Q7)的基極還通過電阻R35接地，第三三極管(Q7)的發(fā)射極接地，其集電極分別通過電容C25接地、第五二極管(D17)接可編程MCU控制芯片以及依次通過電阻R33和第六二極管(D19)連接所述儲能電容及鋰電池，所述電阻RlO的另一端依次通過第七二極管(D16)和第六二極管(D19)連接儲能電容及鋰離子電池，所述第七二極管(D16)和第六二極管(D19)的連接點還通過第三電解電容C14、第四電解電容C27和第三穩(wěn)壓二極管(D8)的并聯(lián)接地；按上述方案，所述儲能電容及鋰離子電池包括電池穩(wěn)壓芯片(Ul)，所述電池穩(wěn)壓芯片(Ul)的第一引腳(I)、第二引腳(2)和第三引腳(3)分別連接第四穩(wěn)壓二極管(D2)的負極、電阻R19的一端以及電池(BATl)的正極，電池穩(wěn)壓芯片(Ul)的第一引腳(I)分別連接第五穩(wěn)壓二極管010)的負極和電容C12的正極，電池穩(wěn)壓芯片(Ul)的第二引腳(2)接地，所述第四穩(wěn)壓二極管(D2)的正極、電阻R19的另一端、電池(BATl)的負極、第五穩(wěn)壓二極管(DlO)的負極和電容C12的負極均接地，所述電池(BATl)的正極為供電端。按上述方案，所述無線數(shù)據(jù)收發(fā)器采用型號為CZ4的插座，所述CZ4型插座的第三引腳至第九引腳分別連接可編程MCU控制芯片的信號輸出端，其第一引腳和第十引腳接入電路，其余各引腳接地。本技術(shù)具有的優(yōu)點和積極效果是由于采用上述技術(shù)方案，可采集三相電纜的零序值，通過MCU控制芯片分析零序值變化以判斷出電纜的工作情況，電壓電流互感器靈敏度高，電流感應(yīng)最低可實現(xiàn)5A異常電流值的檢測，可編程的MCU控制芯片可以實現(xiàn)電路的智能控制，可實現(xiàn)電流和電壓的同步米集，具有響首時間短、靈敏度聞、測量精度聞、具有實時監(jiān)控能力、具有無線傳輸功能和安裝方便等優(yōu)點。附圖說明圖I是本技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖圖2是本技術(shù)的電路構(gòu)成框圖圖3是本技術(shù)的采樣控制開關(guān)和電容式電壓感應(yīng)電路圖圖4是本技術(shù)的電流測量感應(yīng)線圈電路圖圖5是本技術(shù)的電流突增檢測和充電電路圖圖6是本技術(shù)的儲能電容及鋰離子電池電路圖圖7是本技術(shù)的線數(shù)據(jù)收發(fā)器電路圖圖中I、短柱狀互感器外殼2、互感器集成電路板3、按壓開關(guān)4、蜂鳴器5、懸掛臂6、無線數(shù)據(jù)收發(fā)器7、鋰離子電池具體實施方式如圖I所示，本技術(shù)涉及一種數(shù)字電子式無線零序互感器，包括短柱狀互感器外殼I、互感器集成電路板2、按壓開關(guān)3、蜂鳴器4、懸掛臂5、無線數(shù)據(jù)收發(fā)器6和鋰離子電池7，所述互感器集成電路板位于互感器外殼內(nèi)，其上設(shè)置有互感器電路，所述按壓開關(guān)、蜂鳴器通過導(dǎo)線與互感器電路板連接，所述按壓開關(guān)、蜂鳴器、和懸掛臂位于互感器外殼頂部，無線數(shù)據(jù)收發(fā)器位于互感器外殼內(nèi)，通過導(dǎo)線與互感器集成電路板連接，懸掛臂環(huán)繞在待測三相電纜上，將本技術(shù)固定與電纜接觸；本實施例的按壓開關(guān)具有四個檔位依次為5A、10A、15A和20A，不同檔位對應(yīng)著設(shè)定待測電纜異常電流的最小值，其中本技術(shù)具有最低感應(yīng)電流值5A，檢測靈敏度高于市場上普遍的IOA最大靈敏度；圖2中顯示互感器電路的框圖，其中可編程MCU控制芯片分別與采樣控制開關(guān)、電流測量感應(yīng)線圈、電流突增檢測和充電電路以及光纖本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種數(shù)字電子式無線零序互感器，其特征在于：包括短柱狀互感器外殼、互感器集成電路板、按壓開關(guān)、蜂鳴器、懸掛臂和無線數(shù)據(jù)收發(fā)器，所述互感器集成電路板位于互感器外殼內(nèi)，其上設(shè)置有互感器電路，所述按壓開關(guān)、蜂鳴器通過導(dǎo)線與互感器電路板連接，所述按壓開關(guān)、蜂鳴器、和懸掛臂位于互感器外殼頂部，所述無線數(shù)據(jù)收發(fā)器位于互感器外殼內(nèi)，通過導(dǎo)線與互感器集成電路板連接；所述互感器電路包括可編程MCU控制芯片，懸掛在A、B、C三相輸電電纜上的用于實時監(jiān)測三相輸電電纜與采樣控制開關(guān)相連的電容式電壓感應(yīng)電路、與可編程MCU控制芯片相連的電流測量感應(yīng)線圈電路以及電流突增檢測和充電電路，所述采樣控制開關(guān)與可編程MCU控制芯片相連，所述電流突增檢測和充電電路還連接儲能電容及鋰離子電池，所述可編程MCU控制芯片還分別連接有短路及接地指示電路和所述無線數(shù)據(jù)收發(fā)器。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種數(shù)字電子式無線零序互感器，其特征在于包括短柱狀互感器外殼、互感器集成電路板、按壓開關(guān)、蜂鳴器、懸掛臂和無線數(shù)據(jù)收發(fā)器，所述互感器集成電路板位于互感器外殼內(nèi)，其上設(shè)置有互感器電路，所述按壓開關(guān)、蜂鳴器通過導(dǎo)線與互感器電路板連接，所述按壓開關(guān)、蜂鳴器、和懸掛臂位于互感器外殼頂部，所述無線數(shù)據(jù)收發(fā)器位于互感器外殼內(nèi)，通過導(dǎo)線與互感器集成電路板連接； 所述互感器電路包括可編程MCU控制芯片，懸掛在A、B、C三相輸電電纜上的用于實時監(jiān)測三相輸電電纜與采樣控制開關(guān)相連的電容式電壓感應(yīng)電路、與可編程MCU控制芯片相連的電流測量感應(yīng)線圈電路以及電流突增檢測和充電電路，所述采樣控制開關(guān)與可編程MCU控制芯片相連，所述電流突增檢測和充電電路還連接儲能電容及鋰離子電池，所述可編程MCU控制芯片還分別連接有短路及接地指示電路和所述無線數(shù)據(jù)收發(fā)器。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的數(shù)字電子式無線零序互感器，其特征在于所述電容式電壓感應(yīng)電路，包括電容式電壓感應(yīng)器(TPl)，所述電容式電壓感應(yīng)器(TPl)與第一三級管(Q5)的基極連接，所述電容式電壓感應(yīng)器(TPl)與第一三極管(Q5)之間的連接點分別連接相串聯(lián)的第一順態(tài)抑制二極(D6)管和第二順態(tài)抑制二極管(Dll)、相串聯(lián)的電阻R2和電位器(R6)后接地，所述第一三極管(Q5)發(fā)射極接地，其集電極分別連接可編程MCU控制芯片和采樣控制開關(guān)。3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的數(shù)字電子式無線零序互感器，其特征在于所述采樣控制開關(guān)包括第二三極管(Q6)、電阻R3和電阻R4，所述第二三極管(Q6)的發(fā)射極接電壓輸入端，其集電極連接電阻R4后與電容式電壓感應(yīng)電路連接，其基極通過電阻R3與可編程MCU控制芯片連接。4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的數(shù)字電子式無線零序互感器，其特征在于所述電流測量感應(yīng)線圈電路包括電流感應(yīng)線圈(L2)，所述電流感應(yīng)線圈(L2) —端接地并連接由電阻R5和電阻R7組成的分壓電路，所述電阻R7兩端分別連接第一二極管(Dl)、第三順泰抑制二極管(D9)和電容C3組成的濾波和保護電路，所述濾波和保護電路與第一測試點(TP5)連接，所述第一測試點(TP5)連接可編程MCU控制芯片。5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的數(shù)字電子式無線零序互感器，其特征在于所述電流突增檢測和充電電路包括對接收的信號進行整流的倍壓整流電路，所述倍壓整流電路包括第二二極管(D3)、第三二極管(D...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：付寶奎，付寶龍，
申請(專利權(quán))人：天津賽思科技發(fā)展有限公司，
類型：實用新型
國別省市：