一种接地电流在线监测终端制造技术

本实用新型专利技术公开一种接地电流在线监测终端，包括电流采样单元、控制单元、存储单元、电源单元、远程通信单元、显示单元，所述电源单元对各单元进行供电；所述电流采样单元采样接地电流，与控制单元电连接；所述存储单元存储统计数据及终端运行参数，与控制单元双向电连接；所述远程通信单元与控制单元双向电连接，使终端与后台交互数据；所述显示单元与控制单元电连接，显示实时终端状态及数据。利用电流采样单元对接地电流进行采样并将采样后的数据传送至控制单元，由控制单元处理数据得到实际的接地电流后，通过远程通信单元与后台交互数据，并在显示单元上显示实时系统状态及数据，同时存储单元存储统计数据及运行参数以便后续风险评估。

【技术实现步骤摘要】
一种接地电流在线监测终端
本技术涉及电流监测领域，更具体地，涉及一种接地电流在线监测终端。
技术介绍
低压配电网广泛存在漏电风险，发生单相接地漏电故障时不易觉查，设备带病运行的同时容易造成人身触电伤亡事故。研究发现台区供电范围内的线路和设备发生漏电故障时，故障电流会经大地形成回路回流到配变中性点，因此通过对配变中性点接地极电流开展在线监测能有效发现漏电故障。项目小组计划开发一款漏电流在线监测装置，采集相关电流数据，经统计分析并实时上传云平台，实现对台区总漏电情况的评估，方便配电运维人员及时开展有针对性的监测、采集和排查工作，直到排除漏电故障隐患，从而实现对社会人员触电风险的有效管控。
技术实现思路
本技术提供一种接地电流在线监测终端，对配变中性点接地极电流进行监测。为解决上述技术问题，本技术的技术方案如下：一种接地电流在线监测终端，包括电流采样单元、控制单元、存储单元、电源单元、远程通信单元、显示单元，其中：所述电源单元对各单元进行供电；所述电流采样单元采样接地电流，与控制单元电连接；所述存储单元存储统计数据及终端运行参数，与控制单元双向电连接；所述远程通信单元与控制单元双向电连接，使终端与后台交互数据；所述显示单元与控制单元电连接，显示实时终端状态及数据。电流采样单元负责采样接地电流；存储单元用于存储统计数据及运行参数；电源单元负责对各单元供电；远程通信单元用于终端与后台交互数据；显示单元显示实时系统状态及数据。优选地，所述电源单元将220V交流电转换为5V及3.3V直流电，包括热敏电阻RZ2、压敏电阻RV1、电容C9、AC-DC模块HQ05P10LRN、磁珠L3、磁珠L4、双向TVS管TVS3、单向TVS管TVS4、低压差稳压器LR1118-33AA3-AR、电解电容C10、电容C12、电容C62、电解电容C64、电解电容C65，其中：火线与热敏电阻RZ2的一端电连接，热敏电阻RZ2的另一端分别与压敏电阻RV1的一端、电容C9的一端、AC-DC模块HQ05P10LRN的AC(L)端电连接，压敏电阻RV1另一端、电容C9的另一端、AC-DC模块HQ05P10LRN的AC(N)端均与零线电连接；AC-DC模块HQ05P10LRN的GND端与磁珠L3的一端电连接，AC-DC模块HQ05P10LRN的Vo+端与磁珠L4的一端电连接，磁珠L3的另一端分别与双向TVS管TVS3的一端、电解电容的负极、电容C12的一端电连接，磁珠L4的另一端分别与双向TVS管TVS3的另一端、电解电容的正极、电容C12的另一端电连接并输出5V直流电；5V直流电输入低压差稳压器LR1118-33AA3-AR的Vin端与电容C62的一端，低压差稳压器LR1118-33AA3-AR的Vout端分别与电解电容C64的正极、电容C65的一端、单向TVS管TVS4的一端电连接并输出3.3V直流电，电容C62的另一端、低压差稳压器LR1118-33AA3-AR的GND端、电解电容C64的负极、电容C65的另一端、单向TVS管TVS4的另一端均接地；电源单元将220V交流电转换为5V及3.3V直流电，提供给系统各单元使用。通过L、N输入220V交流电，热敏电阻RZ2用于限流保护，压敏电阻RV1用于限压保护，C9为安规电容。L3、L4为磁珠，用于滤波；C10、C12为电容，也用于滤波；TVS3为TVS管，用于保护。低压差稳压器将5V转为3.3V，供控制单元、显示单元、存储单元、电流采样单元等使用。远程通信模块使用5V供电。优选地，控制单元包括Cortex-M4微控制器STM32F405RGT6、晶振Y3、电阻R21、电容C37、电阻R22、电容C42、电容C43、电容C44、电容C45、电容C46、电容C48、电容C1、电容C53、电容C41、电容C98、电容C99，其中：控制单元主控芯片为Cortex-M4微控制器，外接8MHz晶振，电容C42、电容C43、电容C44、电容C45、电容C46、电容C48为电源滤波电容；STM32F405RGT6的VDD19端、VDD32端、VDD48端、VDD64端、VBA1端、VDDA/REF+端均与电源单元提供的3.3V直流电电连接，OSC_IN端分别与晶振Y3的一端、电容C98的一端电连接，OSC_OUT端分别与晶振Y3的另一端、电容C99的一端电连接，电容C98的另一端、电容C99的另一端均接地，VCAP2端与电容C41的一端电连接，VCAP1端与电容C53的一端电连接，PB1端与电容C1的一端电连接，电容C41的另一端、电容C53的另一端、电容C1的另一端均接地；电源单元提供的3.3V直流电还分别与电容C42的一端、电容C43的一端、电容C44的一端、电容C45的一端、电容C46的一端、电容C48的一端电连接，电容C42的另一端、电容C43的另一端、电容C44的另一端、电容C45的另一端、电容C46的另一端、电容C48的另一端均接地；STM32F405RGT6的BOOT0端与电阻R22的一端电连接，电阻R22的另一端接地；STM32F405RGT6的NRST端分别与电阻R21的一端、电容C37的一端电连接，电阻R21的另一端与3.3V直流电电连接，电容C37的另一端接地。优选地，所述显示单元包括状态指示灯LED1、状态指示灯LED2、状态指示灯LED3、电阻R114、电阻R115、电阻R116，其中：状态指示灯LED1的负极与STM32F405RGT6的PB5端电连接，状态指示灯LED1的正极与电阻R114的一端电连接；状态指示灯LED2的负极与STM32F405RGT6的PB4端电连接，状态指示灯LED1的正极与电阻R115的一端电连接；状态指示灯LED1的负极与STM32F405RGT6的PB3端电连接，状态指示灯LED1的正极与电阻R116的一端电连接；电阻R114的另一端、电阻R115的另一端、电阻R116的另一端均与3.3V直流电电连接。优选地，所述电流采样单元包括交流采样芯片RN8302B、电流互感器CT1、3.3V电源、电阻R10、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R24、电阻R26、电阻R96、电阻R97、电阻R106、电阻R107、晶振Y1、电容C14、电容C15、电容C16、电容C17、电容C25、电容C29、电容C30、电容C33、电容C55、电容C56、电容C91、电容C92，其中：电流互感器CT1为CT107M；接地电流IA+接电流互感器CT1的2端，接地电流IA-接电流互感器CT1的1端，电流互感器CT1的3端分别与电阻R107的一端、电阻R97的一端电连接，电流互感器CT1的4端分别与电阻R106的一端、电阻R96的一端电连接，电阻R97的另一端分别与电容C92的一端、交流采样芯片RN8302B的IAN端电连接，电阻R96的另一端分别与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种接地电流在线监测终端，其特征在于，包括电流采样单元、控制单元、存储单元、电源单元、远程通信单元、显示单元，其中：/n所述电源单元对各单元进行供电；/n所述电流采样单元采样接地电流，与控制单元电连接；/n所述存储单元存储统计数据及接地电流在线监测终端运行参数，与控制单元双向电连接；/n所述远程通信单元与控制单元双向电连接，使接地电流在线监测终端与后台交互数据；/n所述显示单元与控制单元电连接，显示实时接地电流在线监测终端状态及数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种接地电流在线监测终端，其特征在于，包括电流采样单元、控制单元、存储单元、电源单元、远程通信单元、显示单元，其中：
所述电源单元对各单元进行供电；
所述电流采样单元采样接地电流，与控制单元电连接；
所述存储单元存储统计数据及接地电流在线监测终端运行参数，与控制单元双向电连接；
所述远程通信单元与控制单元双向电连接，使接地电流在线监测终端与后台交互数据；
所述显示单元与控制单元电连接，显示实时接地电流在线监测终端状态及数据。


2.根据权利要求1所述的接地电流在线监测终端，其特征在于，所述电源单元将220V交流电转换为5V及3.3V直流电，包括热敏电阻RZ2、压敏电阻RV1、电容C9、AC-DC模块、磁珠L3、磁珠L4、双向TVS管TVS3、单向TVS管TVS4、低压差稳压器、电解电容C10、电容C12、电容C62、电解电容C64、电解电容C65，其中：
火线与热敏电阻RZ2的一端电连接，热敏电阻RZ2的另一端分别与压敏电阻RV1的一端、电容C9的一端、AC-DC模块的ACL端电连接，压敏电阻RV1另一端、电容C9的另一端、AC-DC模块的ACN端均与零线电连接；
AC-DC模块的GND端与磁珠L3的一端电连接，AC-DC模块的Vo+端与磁珠L4的一端电连接，磁珠L3的另一端分别与双向TVS管TVS3的一端、电解电容的负极、电容C12的一端电连接，磁珠L4的另一端分别与双向TVS管TVS3的另一端、电解电容的正极、电容C12的另一端电连接并输出5V直流电；
5V直流电输入低压差稳压器的Vin端与电容C62的一端，低压差稳压器的Vout端分别与电解电容C64的正极、电容C65的一端、单向TVS管TVS4的一端电连接并输出3.3V直流电，电容C62的另一端、低压差稳压器的GND端、电解电容C64的负极、电容C65的另一端、单向TVS管TVS4的另一端均接地。


3.根据权利要求2所述的接地电流在线监测终端，其特征在于，控制单元包括Cortex-M4微控制器、晶振Y3、电阻R21、电容C37、电阻R22、电容C42、电容C43、电容C44、电容C45、电容C46、电容C48、电容C1、电容C53、电容C41、电容C98、电容C99，其中：
Cortex-M4微控制器的VDD19端、VDD32端、VDD48端、VDD64端、VBA1端、VDDA/REF+端均与电源单元提供的3.3V直流电电连接，OSC_IN端分别与晶振Y3的一端、电容C98的一端电连接，OSC_OUT端分别与晶振Y3的另一端、电容C99的一端电连接，电容C98的另一端、电容C99的另一端均接地，VCAP2端与电容C41的一端电连接，VCAP1端与电容C53的一端电连接，PB1端与电容C1的一端电连接，电容C41的另一端、电容C53的另一端、电容C1的另一端均接地；
电源单元提供的3.3V直流电还分别与电容C42的一端、电容C43的一端、电容C44的一端、电容C45的一端、电容C46的一端、电容C48的一端电连接，电容C42的另一端、电容C43的另一端、电容C44的另一端、电容C45的另一端、电容C46的另一端、电容C48的另一端均接地；
Cortex-M4微控制器的BOOT0端与电阻R22的一端电连接，电阻R22的另一端接地；
Cortex-M4微控制器的NRST端分别与电阻R21的一端、电容C37的一端电连接，电阻R21的另一端与3.3V直流电电连接，电容C37的另一端接地。


4.根据权利要求3所述的接地电流在线监测终端，其特征在于，所述显示单元包括状态指示灯LED1、状态指示灯LED2、状态指示灯LED3、电阻R114、电阻R115、电阻R116，其中：
状态指示灯LED1的负极与Cortex-M4微控制器的PB5端电连接，状态指示灯LED1的正极与电阻R114的一端电连接；
状态指示灯LED2的负极与Cortex-M4微控制器的PB4端电连接，状态指示灯LED1的正极与电阻R115的一端电连接；
状态指示灯LED1的负极与Cortex-M4微控制器的PB3端电连接，状态指示灯LED1的正极与电阻R116的一端电连接；
电阻R114的另一端、电阻R115的另一端、电阻R116的另一端均与3.3V直流电电连接。


5.根据权利要求4所述的接地电流在线监测终端，其特征在于，所述电流采样单元包括交流采样芯片、电流互感器CT1、3.3V电源、电阻R10、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R24、电阻R26、电阻R96、电阻R97、电阻R106、电阻R107、晶振Y1、电容C14、电容C15、电容C16、电容C17、电容C25、电容C29、电容C30、电容C33、电容C55、电容C56、电容C91、电容C92，其中：
接地电流IA+接电流互感器CT1的2端，接地电流IA-接电流互感器CT1的1端，电流互感器CT1的3端分别与电阻R107的一端、电阻R97的一端电连接，电流互感器CT1的4端分别与电阻R106的一端、电阻R96的一端电连接，电阻R97的另一端分别与电容C92的一端、交流采样芯片的IAN端电连接，电阻R96的另一端分别与电容C91的一端、交...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡群勇，陈旗展，李黔，黄智勇，陆文伟，王长胜，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，广东电网有限责任公司中山供电局，
类型：新型
国别省市：广东;44