环网柜运行检测装置制造方法及图纸

本申请涉及环网柜运行检测装置，包括信号检测输入电路、信号运算处理电路以及输出滤波驱动电路。本次设计的环网柜运行检测装置，采取模块化设计方案，利用堆积木的方式搭建智能环网柜，能够解决依据现场定制环网柜时设计周期长、成本高、后期扩展包容性低的问题。信号检测输入电路能够实时接收运行状态下环网柜交流电的状态，同时利用瞬态二极管进行前端电路保护，能够实现高完整度的信号检测和一级电路保护。信号运算处理电路可分为两大部分利于信号判断，且可以提高准确率。输出滤波驱动电路，在输出时需要进行滤除电路处理过程中所叠加的噪音和杂波，能够提高输出信号的高准确率，同时实现对环网柜稳定可靠的实时监测。

【技术实现步骤摘要】
环网柜运行检测装置
本申请涉及电力检测与环网柜领域，具体涉及一种环网柜运行检测装置。
技术介绍
在城市和乡村的供电点方面，集一次、二次设备于一体的一体化环网柜，广泛应用于各种规模的配电网，虽然该环网柜具有占地面积小、安装快捷、维护方便、可靠性高等优点，但是在不同的应用环境下，环网柜节点所需线路数不同。传统的环网柜设计是根据现场线路数进行定制，具有周期长、成本高、后期不易扩展等根本缺陷。
技术实现思路
（一）技术问题1.环网柜设计特殊性强，排线规划适应能力弱。2.环网柜设计电路功能分辨力弱，结构复杂。3.环网柜难以具备标准化设计流程，成本高，效率低。（二）技术方案针对上述技术问题，本申请提出环网柜运行检测装置，包括信号检测输入电路、信号运算处理电路以及输出滤波驱动电路。如图1所示，为现有技术的信号放大电路图，在设计原理上，利用比较器的闭环特性，实现输出信号和输入信号的按比例放大，放大倍数可以通过控制输入输出两侧的电阻比值来调节，然而由于放大器自身具有一定的缺陷型，容易发生自激振荡，容易给输出信号带来一定程度的干扰。如图2所示，为现有技术的信号比较电路图，在设计原理上，利用比较器的开环特性，将输入的两个电压信号作比较，将输出结果转化为大小一致，但方向相反的两种电压或电流信号，以此来区分信号的比较结果，后续需要较为繁琐的电路来解答和利用比较结果信号，增加了电路的复杂程度。信号检测输入电路能够接收运行状态下环网柜交流电的状态，同时利用瞬态二极管D6进行前端电路保护，实现高完整度的信号检测和初级电路的电压保护。信号通过变压器TQ1原级、副级线圈中的电流互感传输进来，之后经过电阻R4和电容C2进行初步阻容滤波，其中肖特基二极管D4是防止高电流击穿电容C2，信号经过瞬态二极管组U2进行对高压进行限制，保护电路，接着信号通过电阻R6输入到放大器U1A上，将信号进行初步处理，消除信号输入端INPUTA和信号输入端INPUTB的共模信号，最后将输出的信号通过电阻R8输出给下一级信号运算处理模块。信号运算处理电路可分为两大部分，信号放大和信号判断过程。信号放大主要是将前端输入的微弱信号进行放大，利于信号判断，且可以提高准确率。信号经过第一级信号检测电路的处理，信号相对比较微弱，不利于后面信号的判断。检测电路传出的信号首先经过以放大器U1B为核心的放大模块，对需要判断的信号进行基本放大，然后将信号输出到二极管D9处，检测判断信号是否放大超过额定阈值。信号放大后进入运算处理电路的第二部分-判断，此部分主要是利用晶体管Q4和双级联三极管Q1进行阈值的双重判断，同时可通过调节滑动变阻器R19来控制信号判断的阈值，可以实现根据地域、环境的不同，调节环网柜监测的阈值的界限，使其更具有应用性和实用性。输出滤波驱动电路，本电路主要是以交流电的形式进行传输的，故在输出时需要进行滤除电路处理过程中所叠加的噪音和杂波。经过前期的输入和判断后，会得到当前环网柜的运行状态的结果，此时需要滤除判断结果中的干扰量。首先判断结果经过对称阻容滤波电路，其中二极管D10和二极管D14是滤除交流中微弱的干扰信号。之后信号接入PNP三极管Q3和三极管Q6的基极对信号进行进一步的判断，并将输出的结果输入晶体管Q2和晶体管Q5进行信号的定值放大，增强信号的驱动能力，最终将两个信号进行线与通过电阻R11进行输出。（三）有益效果本申请提出环网柜运行检测装置，采取模块化设计方案，利用堆积木的方式搭建智能环网柜，能够解决依据现场定制环网柜时设计周期长、成本高、后期扩展包容性低的问题。首先，采用模块化设计，使得设计和生产更加标准化。其次，在电路设计方面，按功能模块进行空间排布，提高了后期扩容的能力。最后，按照电路功能制备标准化设计流程，能够降低低成本、提高电路可靠性、提高效率。附图说明图1为现有技术的信号放大电路原理图。图2为现有技术的信号比较电路原理图。图3为本申请的电路原理图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步说明。如图3所示，本申请提出环网柜运行检测装置，包括信号检测输入电路、信号运算处理电路以及输出滤波驱动电路。信号检测输入电路能够接收运行状态下环网柜交流电的状态，同时利用瞬态二极管D6进行前端电路保护，实现高完整度的信号检测和初级电路的电压保护。信号通过变压器TQ1原级、副级线圈中的电流互感传输进来，之后经过电阻R4和电容C2进行初步阻容滤波，其中肖特基二极管D4是防止高电流击穿电容C2，信号经过瞬态二极管组U2进行对高压进行限制，保护电路，接着信号通过电阻R6输入到放大器U1A上，将信号进行初步处理，消除信号输入端INPUTA和信号输入端INPUTB的共模信号，最后将输出的信号通过电阻R8输出给下一级信号运算处理模块。具体而言，所述信号检测输入电路中变压器TQ1的原级线圈一侧的一端与输入端口INPUTA连接，另一端与输入端口INPUTB连接，变压器TQ1的副级线圈一侧的一端与瞬态二极管D6的负极连接，另一端与瞬态二极管D6的正极连接，电阻R4的一端与瞬态二极管D6的负极连接，另一端分别与电容C2的一端、肖特基二极管D4的负极、瞬态二极管组U2的2号接口、瞬态二极管组U2的1号接口以及电阻R6的一端连接，电容C2的另一端接地，肖特基二极管D4的正极接地，电阻R6的另一端与放大器U1A的2号接口连接，放大器U1A的3号接口分别与电阻R7的一端以及瞬态二极管组U2的3号接口连接，电阻R7的另一端与瞬态二极管D6的正极连接，放大器U1A的8号接口与高电平VCC连接，4号接口接地，1号接口分别与电阻R8的一端、电阻R3的一端以及电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端与放大器U1A的2号接口连接，电阻R8的另一端与二极管D5的正极连接，电阻R3的另一端分别与二极管组D2的3号接口以及电容C3的一端连接，电容C3的另一端接地，二极管组D2的2号接口分别与二极管D1的正极、发光二极管D3的负极以及电容C4的一端连接，电容C4的另一端分别与二极管组D2的1号接口以及地线连接，电阻R1的一端分别与高电平VCC以及二极管D1的负极连接，另一端与发光二极管D3的正极连接。信号运算处理电路可分为两大部分，信号放大和信号判断过程。信号放大主要是将前端输入的微弱信号进行放大，利于信号判断，且可以提高准确率。信号经过第一级信号检测电路的处理，信号相对比较微弱，不利于后面信号的判断。检测电路传出的信号首先经过以放大器U1B为核心的放大模块，对需要判断的信号进行基本放大，然后将信号输出到二极管D9处，检测判断信号是否放大超过额定阈值。信号放大后进入运算处理电路的第二部分-判断，此部分主要是利用晶体管Q4和双级联三极管Q1进行阈值的双重判断，同时可通过调节滑动变阻器R19来控制信号判断的阈值，可以实现根据地域、环境的不同，调节环网柜监测的阈值的界限，使其更具有应用性和实用性。具体而言，所述信号运算处理电路中二极管D5的负极与放本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.环网柜运行检测装置，包括信号检测输入电路、信号运算处理电路以及输出滤波驱动电路，其特征在于：所述信号检测输入电路中变压器TQ1的原级线圈一侧的一端与输入端口INPUTA连接，另一端与输入端口INPUTB连接，变压器TQ1的副级线圈一侧的一端与瞬态二极管D6的负极连接，另一端与瞬态二极管D6的正极连接，电阻R4的一端与瞬态二极管D6的负极连接，另一端分别与电容C2的一端、肖特基二极管D4的负极、瞬态二极管组U2的2号接口、瞬态二极管组U2的1号接口以及电阻R6的一端连接，电容C2的另一端接地，肖特基二极管D4的正极接地，电阻R6的另一端与放大器U1A的2号接口连接，放大器U1A的3号接口分别与电阻R7的一端以及瞬态二极管组U2的3号接口连接，电阻R7的另一端与瞬态二极管D6的正极连接。/n

【技术特征摘要】
1.环网柜运行检测装置，包括信号检测输入电路、信号运算处理电路以及输出滤波驱动电路，其特征在于：所述信号检测输入电路中变压器TQ1的原级线圈一侧的一端与输入端口INPUTA连接，另一端与输入端口INPUTB连接，变压器TQ1的副级线圈一侧的一端与瞬态二极管D6的负极连接，另一端与瞬态二极管D6的正极连接，电阻R4的一端与瞬态二极管D6的负极连接，另一端分别与电容C2的一端、肖特基二极管D4的负极、瞬态二极管组U2的2号接口、瞬态二极管组U2的1号接口以及电阻R6的一端连接，电容C2的另一端接地，肖特基二极管D4的正极接地，电阻R6的另一端与放大器U1A的2号接口连接，放大器U1A的3号接口分别与电阻R7的一端以及瞬态二极管组U2的3号接口连接，电阻R7的另一端与瞬态二极管D6的正极连接。


2.根据权利要求1所述的环网柜运行检测装置，其特征在于：所述信号检测输入电路中放大器U1A的8号接口与高电平VCC连接，4号接口接地，1号接口分别与电阻R8的一端、电阻R3的一端以及电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端与放大器U1A的2号接口连接，电阻R8的另一端与二极管D5的正极连接，电阻R3的另一端分别与二极管组D2的3号接口以及电容C3的一端连接，电容C3的另一端接地，二极管组D2的2号接口分别与二极管D1的正极、发光二极管D3的负极以及电容C4的一端连接，电容C4的另一端分别与二极管组D2的1号接口以及地线连接，电阻R1的一端分别与高电平VCC以及二极管D1的负极连接，另一端与发光二极管D3的正极连接。


3.根据权利要求1所述的环网柜运行检测装置，其特征在于：所述信号运算处理电路中二极管D5的负极与放大器U1B的5号接口连接，电阻R5的一端与二极管D5的正极连接，另一端与电容C1的正极连接，电容C1的负极接地，放大器U1B的6号接口分别与电容C5的正极、电阻R9的一端以及电容C6的一端连接，电容C5的负极接地，电阻R9的另一端接地，电容C6的另一端接地。


4.根据权利要求1所述的环网柜运行检测装置，其特征在于：所述信号运算处理电路中放大器U1B的7号接口分别与瞬态二极管D6的负极、二极管D9的正极连接，晶体管Q4的漏端分别与双向二极管D11的一端、电阻R...

【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，曹翀，南钰，郝婧，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司开封供电公司，罗宝恒坤上海开关有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41