用于避雷器放电计数器的低功耗泄漏电流采样电路制造技术

技术编号:27946696 阅读:55 留言:0更新日期:2021-04-02 14:30
本实用新型专利技术公开了一种用于避雷器放电计数器的低功耗泄漏电流采样电路,包括穿心互感器、低通滤波器、可编程增益放大器、模数转换器和控制器,所述穿心互感器串联设于避雷器的主回路中,所述穿心互感器与所述低通滤波器连接,所述低通滤波器与所述可编程增益放大器连接,可编程增益放大器与所述模数转换器以及控制器连接,所述模数转换器还与所述控制器连接。本实用新型专利技术具有电路结构简单且功耗超低等优点。

【技术实现步骤摘要】
用于避雷器放电计数器的低功耗泄漏电流采样电路
本技术涉及避雷器放电计数器
,特别是一种用于避雷器放电计数器的低功耗泄漏电流采样电路。
技术介绍
智能电网建设是当前电力系统发展的主要方向,它不仅需要发电,配电过程的智能管理,同时也要求对输变电设备的运行状态实现在线监测、在线评价。无间隙金属氧化物避雷器(MOA),作为一种过电压保护设备,以响应快、通流容量大、残压低、结构简单等优点而被广泛使用。通常高压电力线路均通过MOA与大地相连,在长期的工频高压作用下,MOA会发生缓慢老化、绝缘劣化,成为电网的安全隐患,因此需要实时监测其运行状态,及早发现处理安全隐患。当前电网中金属氧化物避雷器监测系统仍然以传统的机电式MOA泄漏电流检测器为主。这种传统的检测器只能监测以容性分量为主的全泄漏电流和MOA动作次数,对于电流的采样存在功耗过高的缺点。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的问题,本技术的目的是提供一种用于避雷器放电计数器的低功耗泄漏电流采样电路,本技术具有电路结构简单且功耗超低等优点。为实现上述目的,本技术采用的技术方案是:一种用于避雷器放电计数器的低功耗泄漏电流采样电路,包括穿心互感器、低通滤波器、可编程增益放大器、模数转换器和控制器,所述穿心互感器串联设于避雷器的主回路中,所述穿心互感器与所述低通滤波器连接,所述低通滤波器与所述可编程增益放大器连接,可编程增益放大器与所述模数转换器以及控制器连接,所述模数转换器还与所述控制器连接。作为一种优选的实施方式,还包括与所述控制器连接的LCD接口单元和SPI通信单元。作为另一种优选的实施方式,所述控制器为意法半导体STM32L152芯片。本技术的有益效果是:1、本技术采用低功耗技术,通过穿心互感器使得采样电路仅仅以漏电流作为能量来源就可以正常工作,具有功耗低的优点,而且不需要从电网中取电,避免了电网对监测的干扰。2、采用SPI无线通信技术,避免了有线通信安装成本高、检修工作量大、不方便的困难。3、控制器采用意法半导体STM32L152芯片,该芯片提供了动态电压调节、超低功耗时钟振荡器、LCD接口、比较器、DAC、32-512KBFlash存储器,具有功耗超低和性能高的特点。附图说明图1为本技术实施例的电路结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术的实施例进行详细说明。实施例如图1所示,一种用于避雷器放电计数器的低功耗泄漏电流采样电路,包括穿心互感器TA、低通滤波器LPF、可编程增益放大器PGA、模数转换器ADC和控制器CPU,所述穿心互感器TA串联设于避雷器的主回路中,所述穿心互感器TA与所述低通滤波器LPF连接,所述低通滤波器LPF与所述可编程增益放大器PGA连接,可编程增益放大器PGA与所述模数转换器ADC以及控制器CPU连接,所述模数转换器ADC还与所述控制器CPU连接。在本实施例中,还包括与所述控制器CPU连接的LCD接口单元和SPI通信单元。在本实施例中,所述控制器CPU为意法半导体STM32L152芯片。下面对本实施例作进一步说明:本实施例可以不改变传统MOA监测的结构,在MOA主回路中串入穿心互感器TA,泄漏电流采样回路由穿心互感器TA、低通滤波器LPF、可编程增益放大器PGA、模数转换器ADC构成。穿心互感器TA用来采集全漏电流,将MOA泄漏电流隔离变换后送至低通滤波器LPF进行低通滤波,可编程增益放大器PGA对该微弱信号进行放大,控制器CPU根据模数转换器ADC的采集值调整可编程增益放大器PGA的放大增益,以此得到一个稳定、相对测量精度较高的结果。采样完成后控制器CPU利用FFT变换,分离出其基波电流、三次、五次谐波电流。然后通过LCD接口单元进行LCD显示编码发送至SPI通信单元。整个采样电路在低功耗模式下消耗电流仅为5.1uA,唤醒后的功耗电流仅为1.5mA。以上所述实施例仅表达了本技术的具体实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于避雷器放电计数器的低功耗泄漏电流采样电路,其特征在于,包括穿心互感器、低通滤波器、可编程增益放大器、模数转换器和控制器,所述穿心互感器串联设于避雷器的主回路中,所述穿心互感器与所述低通滤波器连接,所述低通滤波器与所述可编程增益放大器连接,可编程增益放大器与所述模数转换器以及控制器连接,所述模数转换器还与所述控制器连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于避雷器放电计数器的低功耗泄漏电流采样电路,其特征在于,包括穿心互感器、低通滤波器、可编程增益放大器、模数转换器和控制器,所述穿心互感器串联设于避雷器的主回路中,所述穿心互感器与所述低通滤波器连接,所述低通滤波器与所述可编程增益放大器连接,可编程增益放大器与所述模数转换器以及控制器连接,所述模数转换器还与所述控...

【专利技术属性】
技术研发人员:李海峰
申请(专利权)人:四川蓝讯宝迩电子科技有限公司
类型:新型
国别省市:四川;51

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