自給式高壓電流無線傳感器的製作方法

2024-01-25 14:15:15

專利名稱：自給式高壓電流無線傳感器的製作方法
技術領域：
-
本實用新型涉及一種可廣泛應用在高壓線路和輸變電設備中，做電流的採 樣，它代替了現有的高壓電流互感器裝置，解決了在線路中安裝常規電流互感 器的技術難關及薄弱環節，它可作用在不同電壓等級和場所。
技術背景-
目前的高壓電流互感器是在線路和輸變電設備中應用所存在的問題1)在 線路中接入電流互感器一次和二次接線要求很高的耐壓絕緣，故障率較高；2) 製造工藝複雜成本高，電壓等級越高成本越大；3)體大量重和安裝維護不便； 4)在線路中安裝不便。"自給式遠紅外與無線電電流傳感器"是發明人已經授 權的一項實用新型專利，其專利號是(012364541)它的電路結構不夠完善，工 作電流範圍小，工作精度較低。 實用新型內容
本實用新型的目的是針對以上的問題，而研製的一種自給式高壓電流無線 傳感器，它克服了以上電流互感器的弱點，它採用開口鐵芯線圈式互感器，卡 接在用電設備上和線路中。無線發射器將開口鐵芯線圈CT的電流信號變為電壓 信號，經微處理後，以數字無線發射方式把電流幅值、向量值發射給接收端， 數字接收器是一個多功能處理器，把收到的電流信號配合當地電源電壓信號， 完成對功率因數自動補償的控制，用電設備的過流、速斷保護，報警及繼保功 能。發射端直接用數字量傳輸，具有遙測、遙信、遙控、遙調功能；採用電磁 結構，機電壽命高達10萬次。
本實用新型的技術方案是這樣實現的自給式高壓電流無線傳感器，它是 有無線發射器和數字接收器組成，其中，無線發射器包括，開口鐵芯線圈CT, 發射器主體2上裝的電子電路板6，開口鐵芯上體4通過固定螺栓3裝在發射器主體2上，發射器主體2的下方裝有散熱片1，散熱片1的下方有發射天線5。 電子電路板6是由開口鐵芯線圈CT，電流電壓轉換電路D1—D4，限壓穩流電 路T1、 T2，升壓電路L、 D5、 E完成，電流取樣電阻R3和可調電阻Wl、 W2，工 作電阻R4、 R5、 R7、 R8、 C8、 IC1為電流迴路幅值放大器。電流向量由R1、 R6、 C6和IC2完成，由PC微處理後輸出。F為無線發射模塊，R、 D6、 D7、 T3為遠 紅外發射迴路。接收器的構成是220V電源分二路輸入， 一路經接線端子ll、 13輸入，經Rt、 L、 R54和D21整流輸出開關的驅動電壓，分閘由三極體T4完 成，合閘由三極體T5完成，分合閘動作由單片機U7的11、 12腳控制。R51、 C21、 D18為觸發電壓，R52、 R53為限壓電阻，GD1、 GD2是光電隔離，C22為儲 能電容，另一路經變壓器B，後經D5整流提供正、負12V電壓，由U2穩壓輸出 5V電壓，供數字接收器所需的工作電壓。 本實用新型的積極效果是；
1、 該產品能按功率因數與無功需求量自動補償。
2、 該產品是電腦智能控制，具有記憶功能，不會重複操作，其驅動無觸點， 具有過壓、過流、速斷、失壓、斷相保護功能。
3、 該產品可以電流採樣、無線傳輸、抗幹擾能力強。
4、 該產品在停電和斷相情況下能自行保護，自動切除電容器組、自動放電， 保證了線路安全運行。
5、 該產品發射端直接用數字量傳輸，具有遙測、遙信、遙控、遙調功能。
6、 該產品採用電磁結構，機電壽命高達10萬次。


圖1是本實用新型無線發射器的的形狀結構示意圖。 圖2是本實用新型無線發射器的電路原理圖。 圖3是本實用新型數字接收器的電路原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步的詳細說明。
如圖l、 2、 3所示。自給式高壓電流無線傳感器，它是有無線發射器和數 字接收器組成。參見圖1，無線發射器包括，開口鐵芯線圈CT，發射器主體2 上裝的電子電路板6，開口鐵芯上體4通過固定螺栓3裝在發射器主體2上，發 射器主體2的下方裝有散熱片1，散熱片1的下方有發射天線5。參見圖2，其 電子電路板6是由開口鐵芯線圈CT，電流電壓轉換電路Dl — D4，限壓穩流電 路T1、 T2，升壓電路L、 D5、 E完成。電流取樣電阻R3和可調電阻Wl、 W2，工 作電阻R4、 R5、 R7、 R8、 C8、 IC1為電流迴路幅值放大器。電流向量由Rl、 R6、 C6和IC2完成，由PC微處理後輸出。F為無線發射模塊，R、 D6、 D7、 T3為遠 紅外發射迴路。參見圖3，接收器的構成是220V電源分二路輸入， 一路經接 線端子ll、 13輸入，經Rt、 L、 R54和D21整流輸出開關的驅動電壓，分閘由 三極體T4完成，合閘由三極體T5完成，分合閘動作由單片機U7的第11、 12腳 控制。R51、 C21、 D18為觸發電壓，R52、 R53為限壓電阻，GD1、 GD2是光電隔 離，C22為儲能電容，另一路經變壓器B，後經D5整流提供正、負12V電壓， 由U2穩壓輸出5V電壓，供數字接收器所需的工作電壓。
如圖3所示，變壓器B端電壓經R43、 W4給放大器U4的第6腳；第7腳經 積分迴路R35、 C17、 C18、 R41、 R34、 W3輸入U4第2腳；U4第1腳經R50、 W5 和D16、 D17限壓到U3的第3腳；U3的第1腳經R30加入U7的4腳為電壓相位 信號，U4的第7、 IO腳相連，U4第8腳經D13、 D14、 R28接入U4的第12、 13 腳，U4的第14腳經R26後到U7的第2腳為電壓的幅值信號。
如圖3所示，高壓無線電流發射的信號，由FY-RF的第5腳天線接收後由 第4腳經R19給U3的第5腳，放大後由第7腳經R38給U7的6腳為電流的向
量和幅值信號。
如圖3所示，過流保護由開關CT的A、 C相電流接入JBF的7、 8、 9端子， 分別在R2、 R3上取得電壓信號，通過R4、 R9分別輸入U1的5、 10腳，由Ul的7、 8腳輸出經D4、 D7、 D8、 Dll、 Wl、 W2分別輸入給U1的2、 3腳和12、 13腳; A相電流由Ul的笫1腳經R14、 R17加入U7的第5腳，C相電流由Ul的14腳 經R22、 R25加入U7的第3腳。
如圖3所示，本數字接收器的四遙功能由U7的21、 18、 22、 13腳，經R8、 R45、 Rll、 R15給T3、 Tl、 T2三極體，通過JHW的1、 2、 3、 4腳接入遠紅外收 發組件完成遙測、遙信、遙控、遙調功能。
如圖3所示，本數字接收器的智能控制主要由U7微處理器完成的，U6、 U5 是儲存器，所有的無功補償控制、保護與設置等功能由U7的第24、 25、 26、 27、 28腳輸出與JXS和面板顯示、操作部分相連接。
本實用新型所述的數字接收器也可叫做控制器。
權利要求1、一種自給式高壓電流無線傳感器，它是由無線發射器的開口鐵芯線圈CT和數字接收器組成，其特徵在於無線發射器包括，發射器主體(2)上裝的電子電路板(6)，開口鐵芯上體(4)通過固定螺栓(3)裝在發射器主體(2)上，發射器主體(2)的下方裝有散熱片(1)，散熱片(1)的下方有發射天線(5)；數字接收器的構成是，220V電源分二路輸入，一路經接線端子11、13輸入，經Rt、L、R54和D21整流輸出開關的驅動電壓，分閘由三極體T4完成，合閘由三極體T5完成，分合閘動作由單片機U7的11、12腳控制，R51、C21、D18為觸發電壓，R52、R53為限壓電阻，GD1、GD2是光電隔離，C22為儲能電容，另一路經變壓器B，後經D5整流提供正、負12V電壓，由U2穩壓輸出5V電壓，供數字接收器所需的工作電壓。
2、 根據權利要求1所述的自給式高壓電流無線傳感器，其特徵在於其 電子電路板(6)的構成是由開口鐵芯線圈CT，電流電壓轉換電路Dl — D4， 限壓穩流電路T1、 T2，升壓電路L、 D5、 E完成，電流取樣電阻R3和可調電阻 Wl、 W2，工作電阻R4、 R5、 R7、 R8、 C8、 IC1為電流迴路幅值放大器，電流向 量由Rl、 R6、 C6和IC2完成，由PC微處理後輸出，F為無線發射模塊，R、 D6、 D7、 T3為遠紅外發射迴路。
專利摘要一種自給式高壓電流無線傳感器，它是有無線發射器和數字接收器組成，無線發射器包括，開口鐵芯線圈CT，發射器主體2上裝的電子電路板6，開口鐵芯上體6通過固定螺栓3裝在發射器主體2上，發射器主體2的下方裝有散熱片1，散熱片1的下方有發射天線5。無線發射器將CT的電流信號變為電壓信號，經微處理後，以數字形式無線發射方式把電流幅值、向量值發射給接收端，數字接收器是一個多功能處理器，把收到的電流信號配合當地電源電壓信號，完成對功率因數自動補償的控制，用電設備的過流、速斷保護，報警及繼保功能；發射端直接用數字量傳輸，具有遙測、遙信、遙控、遙調功能；採用電磁結構，機電壽命高達10萬次。
文檔編號G01R15/14GK201251593SQ20082014778
公開日2009年6月3日 申請日期2008年7月2日 優先權日2008年7月2日
發明者範江濤 申請人:範江濤