一種用於高壓線路取電和測量的檢測裝置的製作方法
2023-06-05 09:26:31
專利名稱：一種用於高壓線路取電和測量的檢測裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於電力系統檢測領域，尤其涉及一種用於高壓線路取電和測量的檢測裝置。
背景技術：
目前，電力系統為了傳輸電能，往往採用交流電壓、大電流迴路把電力送往用戶， 無法用儀表進行直接測量。為了對高壓輸配電線路的電量參數進行測量，掌握電網運行情 況，人們採用互感器將交流電壓和大電流按比例降到可以用儀表進行直接測量的數值，便 於儀表直接測量，同時為繼電保護和自動裝置提供電源。傳統的電力系統用互感器只是將電網高電壓、大電流的信息傳遞到低電壓、小電 流，然後交由專門的電力測量設備對線路電量進行檢測。由於安裝位置固定，互感器與測量 裝置之間有電線聯繫，所以很容易遭到損壞和破壞，另外由於高電壓強烈的電磁幹擾，也會 很大程度影響測量儀器的測量精度。
發明內容
本發明為解決公知技術中存在的技術問題而提供了一種用於檢測高壓線路的裝 置，旨在解決由於傳統檢測設備安裝位置固定，互感器與測量裝置之間有電線聯繫，所以很 容易遭到損壞和破壞，以及由於高電壓強烈的電磁幹擾，也會很大程度影響測量儀器的測 量精度的問題。本發明為解決公知技術中存在的技術問題所採取的技術方案 一種用於檢測高壓線路的裝置，該裝置包括
利用電磁感應原理，將高壓線路中的大電流信號變為小電流信號並進行輸出的互感器 取電模塊；
對接收的所述互感器取電模塊輸出的小電流信號進行處理後作為電源的電源管理模
塊；
對接收的所述互感器取電模塊輸出的小電流信號進行精密整流變為脈動直流信號並 進行輸出的信號整形模塊；
對接收的所述信號整形模塊輸出的小電流信號進行判斷、分析後形成數位訊號並進行 輸出的嵌入式處理模塊。本發明的另一目的還在於提供一種包含上述裝置的高壓線路檢測設備。本發明還可以進一步採用以下技術方案
接收嵌入式處理模塊輸出的數位訊號並定時的傳送給工作人員的信息通訊模塊。裝置安裝有具有降壓、穩壓、濾波、信號放大功能的電源管理模塊。本發明集取電和測量與一體，避免了由互感器取電，然後由測量儀表測量之間的 電氣連接，這樣就大大降低了信號在傳輸過程中受強烈電磁幹擾和容易受到外界損害的風 險。同是也使互感器的安裝不再受到安裝位置的限制，可以隨意安裝在電力線路上，而不是智能安裝在電力塔杆附近。另外通過嵌入式處理模塊的採用，引入數位化的處理技術，使得 互感器有了自我判斷，更加智能化，數位化，一體化，簡潔實用化。
圖1是本發明實施例提供的用於高壓線路取電和測量的裝置的結構框圖； 圖2是本發明實施例提供的互感器取電模塊的電路圖； 圖3是本發明實施例提供的電源管理模塊的電路圖； 圖4是本發明實施例提供的信號整形模塊的電路圖； 圖5是本發明實施例提供的嵌入式處理模塊的結構圖； 圖6是本發明實施例提供的信息通訊模塊的結構圖。
具體實施例方式為能進一步了解本發明的實用新型內容、特點及功效，茲例舉以下施例，並配合附 圖詳細說明如下
本發明實施例將傳統的取電互感器和電力系統測量裝置合二為一，利用現代先進的電 力電子技術，將採集的模擬信號進行數位化處理，使得互感器有了自我判斷，更加智能化，
數位化，一體化，簡潔實用化。圖1示出了本發明實施例提供的用於高壓線路取電和測量的檢測裝置的結構框 圖，為了便於說明，僅示出了與本發明相關的部分。該裝置主要包括互感器取電模塊11、電源管理模塊12、信號整形模塊13、嵌入式 處理模塊14。互感器取電模塊11將高壓線路中的大電流，按照比例降到標準的小電流並形成 小電流信號；
電源管理模塊12對接收的互感器取電模塊11輸出的小電流信號進行處理作為電源， 給整個系統供電；
信號整形模塊13對接收的互感器取電模塊11輸出的小電流信號進行精密整流並進行 輸出。嵌入式處理模塊14互感器取電模塊11輸出的小電流信號進行判斷、分析並形成 數位訊號進行傳輸；
作為本發明實施例的一優選方案，該裝置的結構如圖2所示，互感器取電模塊11結構 如下電阻Rl與二極體Dl串聯，電阻R2與二極體D2串聯，然後兩者再並聯在輸出埠和 地之間，電容Cl並聯在輸出埠。互感線圈的兩個端子A、B分別接在電阻Rl和二極體Dl 及電阻R2和二極體D2之間，最後分別從互感線圈的兩個端子A、B引線到Sim和SIN 2， SIN 1和SIN 2接線至信號整形模塊13的輸入埠。互感器取電模塊11包含的電流互感器利用電磁感應原理從高壓電線上取得有效 值為u=+5v的電壓信號，在u的正半周，A點電壓為正，c點接地，那麼B點電壓為負，二極體 Dl外加正向電壓，因而處於導通狀態，二極體D2外加負向電壓，處於截止狀態(上二極體濾 波為正半波)；在u的負半周，A點電壓為負，c點接地，那麼B點電壓為正，二極體Dl外加 負向電壓，因而處於截止狀態，二極體D2外加正向電壓，處於導通狀態(下二極體濾波為負 半波)。由此，將電流信號的交流波形轉換為全波波形，再通過在整流電路的輸出端D並聯一個電容Cl，從而實現濾波，將脈動的直流電壓變為平滑的直流電壓+5V提供給電源管理 模塊12。SIN 1和SIN 2分別將採集的電流信號連接至兩個信號整形模塊13，最後兩個信 號整形模塊13將精密整形後成為脈動直流的電流信號傳遞給嵌入式處理模塊14，嵌入式 處理模塊14對兩路採樣信號的幅值進行比較，取得幅值較大的一路作為有效信號進行分 析檢測。從而完成對高壓電力線路的取電和檢測的任務。這樣就實現了，將取電和監測合 二為一，使其成為一個獨立的，集取電與測量與一體的新型互感器。此外，該裝置還可以增 設信息通訊模塊15接收嵌入式處理模塊14輸出的數位訊號並定時的傳送給工作人員。信 息通訊模塊15可以採用GSM、3G(SMS/GPRS)信息通訊模塊。作為本發明的具體實施方式
，電源管理模塊12可以採用圖3所示的結構；信號整 形模塊13可以採用晶片AD8277或者2NA2132 (此二晶片可以直接替換)實現其功能，結構 如圖4所示；嵌入式處理模塊14可以採用圖5所示的結構；信息通訊模塊15可以採用圖6 所示的結構。本發明實施例還在於提供了一種高壓線路檢測設備，廣泛用於高壓線路檢測領 域。本發明實施例集取電和測量與一體，避免了由互感器取電，然後由測量儀表測量 之間的電氣連接，這樣就大大降低了信號在傳輸過程中受強烈電磁幹擾和容易受到外界損 害的風險。同是也使互感器的安裝不再受到安裝位置的限制，可以隨意安裝在電力線路上， 而不是智能安裝在電力塔杆附近。另外通過嵌入式處理模塊14的採用，引入數位化的處理 技術，使得互感器有了自我判斷，更加智能化，數位化，一體化，簡潔實用化，使得傳統互感 器進入了一個全新的時代。其應用方式可以靈活安裝在電力系統電力線路上，也可以與其 他功能模塊配合使用，共同組成功能更加強大的輸配電檢測系統及電網饋電系統。以上所述僅是對本發明的較佳實施例而已，並非對本發明作任何形式上的限制， 凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改，等同變化與修飾，均屬於 本發明技術方案的範圍內。
權利要求
1.一種用於檢測高壓線路的裝置，其特徵在於，所述裝置包括利用電磁感應原理，將高壓線路中的大電流信號變為小電流信號並進行輸出的互感器 取電模塊；對接收的所述互感器取電模塊輸出的小電流信號進行處理後作為電源的電源管理模塊；對接收的所述互感器取電模塊輸出的小電流信號進行精密整流變為脈動直流信號並 進行輸出的信號整形模塊；對接收的所述信號整形模塊輸出的小電流信號進行判斷、分析後形成數位訊號並進行 輸出的嵌入式處理模塊。
2.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述互感器取電模塊包括電阻Rl與二極體Dl串聯後與串聯的電阻R2和二極體D2並聯，並聯後電路的一端接 地，另一端經過電容Cl連接所述電源管理模塊；互感線圈的兩個端子A、B分別接在所述 電阻R1、二極體Dl及電阻R2、二極體D2之間，所述兩個端子A、B分別同一個所述信號整形 模塊相連接。
3.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述裝置還包括接收所述嵌入式處理模塊輸出的數位訊號並定時地傳送給工作人員的信息通訊模塊。
4.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述裝置安裝有具有降壓、穩壓、濾波、信號 放大功能的電源管理模塊。
5.一種高壓線路檢測設備，該設備安裝有用於檢測高壓線路的裝置，其特徵在於，所述 用於檢測高壓線路的裝置包括利用電磁感應原理，將高壓線路中的大電流信號變為小電流信號並進行輸出的互感器 取電模塊；對接收的所述互感器取電模塊輸出的小電流信號進行處理後作為電源的電源管理模塊；對接收的所述互感器取電模塊輸出的小電流信號進行精密整流變為脈動直流信號並 進行輸出的信號整形模塊；對接收的所述信號整形模塊輸出的小電流信號進行判斷、分析後形成數位訊號並進行 輸出的嵌入式處理模塊。
6.如權利要求5所述的檢測設備，其特徵在於，所述互感器取電模塊包括電阻Rl與二極體Dl串聯後與串聯的電阻R2和二極體D2並聯，並聯後電路的一端接 地，另一端經過電容Cl連接所述電源管理模塊；互感線圈的兩個端子A、B分別接在所述 電阻R1、二極體Dl及電阻R2、二極體D2之間，所述兩個端子A、B分別同一個所述信號整形 模塊相連接。
7.如權利要求5所述的檢測設備，其特徵在於，所述用於檢測高壓線路的裝置還包括 接收所述嵌入式處理模塊輸出的數位訊號並定時地傳送給工作人員的信息通訊模塊。
全文摘要
本發明屬於電力系統檢測領域，尤其涉及一種用於檢測高壓線路的裝置，包括利用電磁感應原理，將高壓線路中的大電流信號變為小電流信號並進行輸出的互感器取電模塊；對接收的所述互感器取電模塊輸出的小電流信號進行處理後作為電源的電源管理模塊；對接收的所述互感器取電模塊輸出的小電流信號進行精密整流變為脈動直流信號並進行輸出的信號整形模塊；對接收的小電流信號進行判斷、分析後形成數位訊號並進行輸出的嵌入式處理模塊。本發明通過嵌入式處理模塊等結構的採用，集取電和測量於一體，大大降低了信號在傳輸過程中受強烈電磁幹擾和容易受到外界損害的風險，也使互感器可以隨意安裝在電力線路上，使得互感器更加智能化、數位化。
文檔編號G01R19/25GK102095924SQ20101057883
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月8日 優先權日2010年12月8日
發明者崔大鵬, 董強 申請人:天津市翔晟遠電力設備實業有限公司