一种用于直流互感器的采集模块制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于直流互感器的采集模块，包括分流器、罗氏线圈、采集单元、印制电路板、合并单元和箱体。本实用新型专利技术通过在印制电路板上设置包括直流和交流的信号分配电路，使得分流器和罗氏线圈通过模拟量输入端口和信号分配电路连接，多个采集单元分别对应与信号分配电路的连接，从而能够将一路模拟信号按照多路分配给多个独立的信号采集单元进行数字采样处理，实现数据的高速处理，并以光信号的形式供合并单元。此种结构减少了二次信号线的连接，简化了安装步骤，节省了安装空间，提高了采集单元工作的可靠性；大大降低了由于信号线虚接、虚短等造成的潜在通信风险，并且简化了直流互感器的采集模块的安装过程。

【技术实现步骤摘要】
一种用于直流互感器的采集模块
本技术属于高压和特高压直流输电工程应用领域，涉及直流互感器技术，具体为一种用于直流互感器的采集模块。
技术介绍
直流互感器主要用于测量直流大电流，也在整流系统中用作电流反馈、控制和保护元件，随着高压直流输电的快速发展，对直流互感器的要求也越来越高。目前，直流电流互感器通常采用分流器测量一次直流电流，采用罗氏线圈测量一次谐波电流。由于在系统监测与保护中需要采集多路测量信号，因此高压侧需布置多个采集单元。分流器与罗氏线圈测量信号进入其中一个采集单元，其它采集单元的信号需要通过信号线并联过去，因此安装时存在大量的二次接线，导致安装过程繁琐，也影响美观，同时容易出现质量问题。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本技术提供一种用于直流互感器的采集模块，结构简单，稳定可靠，防尘防水等级达到IP55及以上，为工程实践中直流电流互感器的安全运行提供了有效手段。本技术是通过以下技术方案来实现：一种用于直流互感器的采集模块，包括分流器、罗氏线圈、采集单元、印制电路板、合并单元和箱体；所述的箱体内固定印制电路板；所述采集单元安装在印制电路板上，输出端连接合并单元输入端；采集单元包括直流采集单元和交流采集单元；所述印制电路板上设置有直流信号分配电路和交流信号分配电路；直流信号分配电路的输入端连接分流器，输出端连接与直流分配数量相等的直流采集单元；交流信号分配电路的输入端连接罗氏线圈，输出端连接与交流分配数量相等的交流采集单元。优选的，所述的箱体上设置模拟量输入端口和数字量输出端口；分流器经模拟量输入端口与直流信号分配电路的输入端连接，罗氏线圈经模拟量输入端口与交流信号分配电路的输入端连接；采集单元输出端经数字量输出端口与合并单元连接。优选的，所述合并单元包括第一合并单元和第二合并单元，所述的采集单元设置有并联的冗余采集单元，采集单元的输出信号连接第一合并单元，冗余采集单元的输出信号连接第二合并单元。进一步的，所述的采集单元和冗余采集单元呈背靠背方式固定在印制电路板上。优选的，所述印制电路板上设置有输出信号端口接插件，所述采集单元上设置有输入信号接插件，印制电路板信号输出端口与采集单元输入信号端口通过输出信号端口接插件和输入信号接插件插接。优选的，还包括通过安装螺栓固定在箱体上的固定板；采集单元通过连接螺栓固定在印制电路板上，印制电路板通过固定螺栓固定在固定板上。优选的，所述直流采集单元和交流采集单元分别由合并单元通过光纤供电，并通过光缆将采集信号传输给合并单元。优选的，所述直流采集单元和交流采集单元内分别设置有滤波单元，所述滤波单元用于对离散突变异常数据进行实时滤波处理。优选的，所述箱体包括箱体盖和箱体盒，箱体盖和箱体盒密封连接。优选的，所述印制电路板上设置有等电位电路，等电位电路的一端和箱体等电位连接，另一端和采集单元外壳等电位连接。与现有技术相比，本技术具有以下有益的技术效果：本技术通过在印制电路板上设置包括直流和交流的信号分配电路，使得分流器和罗氏线圈通过模拟量输入端口和信号分配电路连接，多个采集单元分别对应与信号分配电路的连接，从而能够将一路模拟信号按照多路分配给多个独立的信号采集单元进行数字采样处理，实现数据的高速处理，并以光信号的形式供合并单元。此种结构减少了二次信号线的连接，简化了安装步骤，节省了安装空间，提高了采集单元工作的可靠性；大大降低了由于信号线虚接、虚短等造成的潜在通信风险，并且简化了直流互感器的采集模块的安装过程；进一步的，通过密封连接的箱体盖和箱体盒，保证了箱体的密封性，通过冗余配置的等电位电路，保证了箱体和采集单元等电位，使得箱体具有抗干扰能力强、密封性好、防尘防水和防凝露的特点；进一步的，通过采集单元中的滤波单元，实现对离散突变异常数据进行实时滤波处理，将处理后的信号传输给合并单元，提供了一种直流电流互感器工作在线监测功能，当合并单元输出电流波动等异常现象，可通过对比多路合并单元的输出值对测量异常故障进行分类和定位。附图说明图1为本技术实施例提供的一种用于直流互感器的采集模块的结构示意图；图2为本技术实施例提供的一种采集单元的安装示意图；图3为本技术实施例提供的一种印制电路板原理示意图。图中：1.分流器、2.罗氏线圈、3.一次母线、4.模拟量输入端口、5.箱体、51箱体盖、52.密封垫、53.箱体盒、6.采集单元、61.直流采集单元、62.交流采集单元、63.采集单元信号输入端口、7.印制电路板、71.印制电路板信号输出端口、72.印制电路板信号输入端口、73.直流信号分配电路、74.交流信号分配电路、75.等电位电路、76.印制电路板固定孔、77.采集单元固定孔、8.固定板、9.数字量输出端口、10.光纤、11.合并单元、111.第一合并单元、112.第二合并单元、12.固定螺栓、13.连接螺栓、14.安装螺栓。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步的详细说明，所述是对本技术的解释而不是限定。本技术一种用于直流电流互感器的采集模块，用在高压和特高压直流工程换流站中，其包括密封的采集模块的箱体5以及设置在箱体5内的采集单元6、印制电路板7和固定板8，以及设置在箱体5上的模拟量输入端口4和数字量输出端口9；印制电路板7上设置直流信号分配电路73和交流信号分配电路74，用于将直流电流互感器分流器输出信号按照N(2、4、6、8或10)路分配给等数量独立的直流采集单元61，将罗氏线圈输出信号按照1～2路分配等数量独立的交流采集单元62。印制电路板7上设置印制电路板输出信号端口71的接插件以及采集单元固定孔77；采集单元6上同样设置对应的采集单元信号输入端口63的接插件以及固定孔，采集单元6采用背靠背方式通过螺栓固定在印制电路板7上；印制电路板7上设置冗余的等电位电路75，实现采集单元6外壳与箱体5可靠等电位。采集单元6主要完成直流电流互感器二次模拟小电流信号的数字量采集，通过数字量输出端口9对外通讯，其工作所需要的能量通过低压侧合并单元11以激光光纤形式提供。每个采集单元6由低压侧的合并单元11通过光纤提供独立的无源供电电源，用于对采集单元6的各电路模块供电，保证了电光模块工作的可靠性。通过在印制电路板7上设计信号传输电路，以及采集单元6通过信号对接插接件与印制电路板7的连接，减少了并联信号线的使用，可大大降低信号线虚接、虚短等潜在通信风险。根据合并单元11的输出可以对测量异常故障进行分类和定位，因此，采集模块对直流电流互感器的工作状态具有在线监测功能。采集模块的箱体5为密封箱体，防尘防水等级达到IP55及以上。直流采集单元61、交流采集单元62由低压侧的合并单元11通过光纤提供独立无源供电电源。并通过光缆将采集信号传输给低压侧合并单元。直流采集单元61、交流采集单元62通过滤波算法对离散突变异常数据进行实时滤波处理。直流采集单元61、交流采集单元62冗余配置，一半采集单元信号进入第一合并单元111，另一半冗余采集单元信号进入第二合并单元112。等电位电路75一端与固定板8通过螺栓连接，一端与采集单元6外壳通过螺栓连接，固定板8通过安装螺栓14与箱体5连接。具体的，如图1所示，一种用于直流互感器的采集模块，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于直流互感器的采集模块，其特征在于，包括分流器(1)、罗氏线圈(2)、采集单元(6)、印制电路板(7)、合并单元(11)和箱体(5)；所述的箱体(5)内固定印制电路板(7)；所述采集单元(6)安装在印制电路板(7)上，输出端连接合并单元(11)输入端；采集单元(6)包括直流采集单元(61)和交流采集单元(62)；所述印制电路板(7)上设置有直流信号分配电路(73)和交流信号分配电路(74)；直流信号分配电路(73)的输入端连接分流器(1)，输出端连接与直流分配数量相等的直流采集单元(61)；交流信号分配电路(74)的输入端连接罗氏线圈(2)，输出端连接与交流分配数量相等的交流采集单元(62)。

【技术特征摘要】
1.一种用于直流互感器的采集模块，其特征在于，包括分流器(1)、罗氏线圈(2)、采集单元(6)、印制电路板(7)、合并单元(11)和箱体(5)；所述的箱体(5)内固定印制电路板(7)；所述采集单元(6)安装在印制电路板(7)上，输出端连接合并单元(11)输入端；采集单元(6)包括直流采集单元(61)和交流采集单元(62)；所述印制电路板(7)上设置有直流信号分配电路(73)和交流信号分配电路(74)；直流信号分配电路(73)的输入端连接分流器(1)，输出端连接与直流分配数量相等的直流采集单元(61)；交流信号分配电路(74)的输入端连接罗氏线圈(2)，输出端连接与交流分配数量相等的交流采集单元(62)。2.如权利要求1所述的一种用于直流互感器的采集模块，其特征在于，所述的箱体(5)上设置模拟量输入端口(4)和数字量输出端口(9)；分流器(1)经模拟量输入端口(4)与直流信号分配电路(73)的输入端连接，罗氏线圈(2)经模拟量输入端口(4)与交流信号分配电路(74)的输入端连接；采集单元(6)输出端经数字量输出端口(9)与合并单元(11)连接。3.如权利要求1所述的一种用于直流互感器的采集模块，其特征在于，所述合并单元(11)包括第一合并单元(111)和第二合并单元(112)，所述的采集单元(6)设置有并联的冗余采集单元，采集单元(6)的输出信号连接第一合并单元(111)，冗余采集单元的输出信号连接第二合并单元(112)。4.如权利要求3所述的一种用于直流互感器的采集模块，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯彦杰，张春基，贺平军，李亮亮，雷鹏，
申请(专利权)人：中国西电电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61