高壓線載波通訊耦合電容器在線監測儀的製作方法
2023-09-17 14:30:10
高壓線載波通訊耦合電容器在線監測儀的製作方法
【專利摘要】高壓線載波通訊耦合電容器在線監測儀，屬於電工學領域，用於在線監測耦合電容器Cx的電容值，鉗式電流互感器T1的鉗口，鉗合在耦合電容器Cx接到載波通訊設備的電線上，做為電流互感器T1的初級，T1次級線圈的兩端分別接在P1和P2點上，P2點接測量儀表電源的地線，集成電路N1～N8，選用通用型的運算放大器，其中，N1組成放大電路，N2、N3和N4組成50Hz選頻電路，以排除其他信號的幹擾，N5和N6組成全波整流電路，N7組成濾波電路，N8組成放大電路，在P14點輸出直流電壓Vo，Vo正比於耦合電容器Cx的電容值。
【專利說明】高壓線載波通訊耦合電容器在線監測儀
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於電工學【技術領域】。
【背景技術】
[0002]高壓線載波通訊迴路中，都使用耦合電容器Cx，其一端接高壓線，另一端接載波通訊設備的輸入端，耦合電容器的作用有二，I)為載波通訊提供信息通道，2)通過Cx從高壓線上為載波通訊設備提供低壓電源，因此，耦合電容器的質量不僅影響載波通訊的工作，也與電網的安全運行有關，所以對耦合電容器Cx的測量非常重要；常用的測量方法是，在耦合電容器的低壓端與地之間，串接一個交流電流表，通過公式Ix=2 fUCx，來測量Cx，其中f是工頻頻率，U是高壓線與地之間的電壓，這種方法雖然簡單，但在測量時要把載波通訊設備從線路中去掉，操作不方便，而且也不是真正意義上的在線測量；在IlOkV高壓線載波通訊迴路中，Cx的值約為6000PF，Ix值約為120mA，耦合電容器Cx的工頻阻抗Zc ^ 530k Ω，載波通訊設備的等效工頻阻抗Za ^2.5kQ,因此，在測量高壓線、耦合電容器Cx、載波通訊設備到地的迴路中的電流Ix時，可以忽略載波通訊設備的工頻阻抗的影響。
【發明內容】
[0003]本實用新型所要解決的技術問題是:提供一種儀表，可以在線檢測高壓線載波通訊耦合電容器Cx的數值。
[0004]本實用新型 採用如下的技術方案:鉗式電流互感器Tl的鉗口，鉗合在耦合電容器Cx接到載波通訊設備的電線上，做為電流互感器Tl的初級，Tl次級線圈的兩端分別接在Pl和P2點上，P2點接測量儀表電源的地線，集成電路NI~NS，選用通用型的運算放大器，其中，NI組成放大電路，N2、N3和N4組成50Hz選頻電路，以排除其他信號的幹擾，N5和N6組成全波整流電路，N7組成濾波電路，N8組成放大電路，在P14點輸出直流電壓Vo，Vo正比於耦合電容器Cx的電容值；二極體Dl和D2反向並聯，其兩端接在Pl和P2點上，電容器Cl的兩端接在Pl和P2點上，電阻器Rl的兩端也接在Pl和P2點上，運算放大器NI的同相輸入端通過電阻器R3接Pl點，NI的反相輸入端通過電阻器R2接P2點，電阻器R4的一端接NI的反相輸入端，R4的另一端接P3點，NI的輸出端接P3點；電阻器R5的兩端分別接在P3和P4點上，電阻器R6的兩端分別接在P4和P2點上，運算放大器N2的同相輸入端接P2點，N2的反相輸入端接P5點，N2的輸出端接P6點，電容器C2的兩端分別接P5和P6點，電阻器R7的兩端分別接在P6和P7點上，運算放大器N3的同相輸入端接P4點，N3的反相輸入端接P7點，N3的輸出端接P8點，電阻器R8的兩端分別接在P7和P8點上，電阻器R9的兩端分別接在P8和P9點上，運算放大器N4的反相輸入端接P9點，N4的同相輸入端接P2點，N4的輸出端接PlO點，電容器C4的兩端分別接P9和PlO點，電阻器RlO的兩端分別接在P4和PlO點上，電阻器Rll和接成可變電阻的電位器Rpl串聯，其兩個端點分別接在P5和PlO點上；運算放大器N5的同相輸入端通過電阻器R12接P2點，N5的反相輸入端通過電阻器R13和接成可變電阻的電位器Rp2串接到PlO點上，二極體D4的正極接N5的反相輸入端，D4的負極接N5的輸出端，二極體D3的正極接N5的輸出端，D3的負極接Pll點，電阻器R14的一端接N5的反相輸入端，其另一端接Pll點，運算放大器N6的同相輸入端通過電阻器R15接PlO點，二極體D6的正極接N6的反相輸入端，D6的負極接N6的輸出端，二極體D5的正極接N6的輸出端，D3的負極接Pll點，電阻器R16的一端接N6的反相輸入端，其另一端接Pll點；電阻器R17的兩端分別接Pll和P12點，運算放大器N7的同相輸入端接P2點，電容器C6的一端接P12點，C6的另一端接N7的反相輸入端，電容器C7的一端接P12點，C7的另一端接N7的輸出端，N7的輸出端接P13點，電阻器R18的一端接P13點，另一端接N7的反相輸入端；運算放大器NS的同相輸入端通過電阻器R20接P12點，電阻器R19的兩端分別接P12和P2點，電阻器R21的一端接P2點，另一端接NS的反相輸入端,N8的輸出端接P14點，電位器Rp3接成可變電阻，其一端接N8的反相輸入端，另一端與電阻器R22串接，R22的另一端接P14點，P14點輸出直流電壓Vo，Vo正比於耦合電容器Cx的電容值。
[0005]由於採用了上述方案，在不改變原來線路接線的情況下，可以在線檢測高壓線載波通訊耦合電容器Cx的數值。
[0006]【專利附圖】
【附圖說明】:圖1是本實用新型的電原理圖。
[0007]【具體實施方式】:下面結合附圖，對本實用新型做進一步說明。電路中，取R5=R7=R8=R10=51kQ0.1%，Rll=27kQ , R9=27K Ω , Rpl=5k Ω C2=C4=0.lPFCBB，在有 50Hz 信號輸入時，調Rpl，使PlO點的電壓最大，取C6=C7=0.47μΡ, R18=1MQ，集成電路NI?N8取通用的運算放大器。
【權利要求】
1.高壓線載波通訊耦合電容器在線監測儀，用於在線監測耦合電容器Cx的電容值，其特徵是:鉗式電流互感器Tl的鉗口，鉗合在耦合電容器Cx接到載波通訊設備的電線上，做為電流互感器Tl的初級，Tl次級線圈的兩端分別接在Pl和P2點上，P2點接測量儀表電源的地線,集成電路NI?N8，選用通用型的運算放大器，其中，NI組成放大電路，N2、N3和N4組成50Hz選頻電路，N5和N6組成全波整流電路，N7組成濾波電路，N8組成放大電路；二極體Dl和D2反向並聯，其兩端接在Pl和P2點上，電容器Cl的兩端接在Pl和P2點上，電阻器Rl的兩端也接在Pl和P2點上，運算放大器NI的同相輸入端通過電阻器R3接Pl點，NI的反相輸入端通過電阻器R2接P2點，電阻器R4的一端接NI的反相輸入端，R4的另一端接P3點，NI的輸出端接P3點；電阻器R5的兩端分別接在P3和P4點上，電阻器R6的兩端分別接在P4和P2點上，運算放大器N2的同相輸入端接P2點，N2的反相輸入端接P5點，N2的輸出端接P6點，電容器C2的兩端分別接P5和P6點，電阻器R7的兩端分別接在P6和P7點上，運算放大器N3的同相輸入端接P4點，N3的反相輸入端接P7點，N3的輸出端接P8點，電阻器R8的兩端分別接在P7和P8點上，電阻器R9的兩端分別接在P8和P9點上，運算放大器N4的反相輸入端接P9點，N4的同相輸入端接P2點，N4的輸出端接PlO點，電容器C4的兩端分別接P9和PlO點，電阻器RlO的兩端分別接在P4和PlO點上，電阻器Rll和接成可變電阻的電位器Rpl串聯，其兩個端點分別接在P5和PlO點上；運算放大器N5的同相輸入端通過電阻器R12接P2點，N5的反相輸入端通過電阻器R13和接成可變電阻的電位器Rp2串接到PlO點上，二極體D4的正極接N5的反相輸入端，D4的負極接N5的輸出端，二極體D3的正極接N5的輸出端，D3的負極接Pll點，電阻器R14的一端接N5的反相輸入端，其另一端接Pll點，運算放大器N6的同相輸入端通過電阻器R15接PlO點，二極體D6的正極接N6的反相輸入端，D6的負極接N6的輸出端，二極體D5的正極接N6的輸出端，D3的負極接Pll點，電阻器R16的一端接N6的反相輸入端，其另一端接Pll點；電阻器R17的兩端分別接Pll和P12點，運算放大器N7的同相輸入端接P2點，電容器C6的一端接P12點，C6的另一端接N7的反相輸入端，電容器C7的一端接P12點，C7的另一端接N7的輸出端，N7的輸出端接P13點，電阻器R18的一端接P13點，另一端接N7的反相輸入端；運算放大器NS的同相輸入端通過電阻器R20接P12點，電阻器R19的兩端分別接P12和P2點，電阻器R21的一端接P2點，另一端接N8的反相輸入端，N8的輸出端接P14點，電位器Rp3接成可變電阻，其一端接N8的反相輸入端，另一端與電阻器R22串接，R22的另一端接P14點，P14點輸出直流電壓Vo，Vo正比於耦合電容器Cx的電容值。
【文檔編號】G01R27/26GK203759134SQ201420105928
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年3月11日 優先權日:2014年3月11日
【發明者】陳建鵬, 任靈, 姚斌, 張霞, 趙慶江, 張小平, 王曉林, 閆軍 申請人:國家電網公司, 國網甘肅省電力公司, 國網甘肅省電力公司金昌供電公司, 西安佳源技術貿易發展有限責任公司