一种适用于直流系统的多通道电压转换模块技术方案

本实用新型专利技术属于电力直流系统仪器仪表领域，更具体地，涉及一种适用于直流系统的多通道电压转换模块，包括外壳和设置在外壳内部的八组电压采集单元、十六组电桥电路、1个偏置电压输出电路、1个数据处理单元、1个数据通讯单元、配合电压采集单元的电压采集板、配合电桥电路的电桥板和配合数据处理单元的主板，该电压转换模块对外包含十六段母线电压输入端口及通讯端口；所述电压采集板固定连接在主板的上方，所述电桥板固定连接在主板的下方。本实用新型专利技术将多段母线的电压采样和转换功能集成为一个独立的模块，对于产品的维护，新产品的开发和调试，都能带来极大的便利；也有利用电站对设备的管理及与后台的通讯管理，降低维护和管理成本。和管理成本。和管理成本。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于直流系统的多通道电压转换模块


[0001]本技术属于电力直流系统仪器仪表领域，更具体地，涉及一种适用于直流系统的多通道电压转换模块。

技术介绍

[0002]目前，对于有支路巡测要求的站，一台直流系统专用设备一般都是监测一段母线或双段母线；而对于那些只要求监测母线绝缘，对于支路巡测不作要求的站，一般每段母线安装一台绝缘监测继电器(绝缘继电器只有监测母线绝缘，没有支路巡测的功能)，绝缘继电器安装分散，同个站的绝缘继电器也有可能出自各个厂家，不利于集中管理；如果所有的绝缘监测继电器单独与后台通讯，则后台需要具备众多通讯接口，如果通过485串接后再与后台通讯，当其中一台继电器通讯故障时，就可能影响其继电器与后台的通讯；这些绝缘继电器对电压的检测电路一般与主板一同设计，如果采样电路出现故障，则需要连同主板一起维修或更换，耗时耗力，且成本高。

技术实现思路

[0003]本技术为了解决上述现有技术中存在的缺陷和不足，提供了一种将多段母线的电压采样和转换功能集成为一个独立的模块，对于产品的维护，新产品的开发和调试，都能带来极大的便利；也有利用电站对设备的管理及与后台的通讯管理，降低维护和管理成本的适用于直流系统的多通道电压转换模块。
[0004]本技术的技术方案如下：一种适用于直流系统的多通道电压转换模块，包括外壳和设置在外壳内部的八组电压采集单元、十六组电桥电路、1个偏置电压输出电路、1个数据处理单元、1个数据通讯单元、配合电压采集单元的电压采集板、配合电桥电路的电桥板和配合数据处理单元的主板，该电压转换模块对外包含十六段母线电压输入端口及通讯端口；所述电压采集板固定连接在主板的上方，所述电桥板固定连接在主板的下方。
[0005]本技术将多段母线的电压采样和转换功能集成为一个独立的模块，对于产品的维护，新产品的开发和调试，都能带来极大的便利；也有利用电站对设备的管理及与后台的通讯管理，降低维护和管理成本。
[0006]优选地，所述电压采集单元实时检测直流母线电压，并将采集到的电压经A/D变换后送给数据处理单元处理，数据处理单元将处理结果保存在相应寄存器并将所有结果通过数据通讯单元和通讯端口上传给后台，电桥电路为母线绝缘计算提供切换电路。
[0007]该模块能存储电压转换的电路参数，可以得到多段母线的总电压，正、负端对地电压差和正、负端交流电压，进而可额外得到正端电压、负端电压和总电压纹波值。
[0008]优选地，每组电压采集单元包括两组电压检测电路及一片ADC转换芯片，每组电压检测电路采集一段母线的总电压、正负压差、对地交流窜入电压，包括中性点检测电路、总电压检测电路、正负压差检测电路、对地交流窜入电压检测电路。
[0009]优选地，两组电压检测电路同时检测两段母线电压。
[0010]优选地，ADC转换芯片选用AD73360L，其具备6个可同时进行A/D变换的通道，6个输入通道的对应关系为：通道1对应输入一段母线的正、负端压差信号，通道2对应输入二段母线的正、负端压差信号，通道3对应输入一段母线的总电压信号，通道4对应输入二段母线的总电压信号，通道5对应输入一段母线的对地交流信号，通道6对应输入二段母线的对地交流信号。
[0011]优选地，每组电压采集单元做成一个尺寸为52mm*48mm的电压采集小板，共8片电压采集小板，每片电压采集小板上排有一个5芯单排针和一个20芯双排针，用于固定插在电压采集板上；电压采集板正反两面分别插4片电压采集小板，电压采集板通过20芯双排插座J1、J2与主板电连接。
[0012]优选地，十六组电桥电路分布安插在电桥板上，电桥板通过20芯双排插座J1、J2与主板电连接。
[0013]本技术将多段母线的电压采样和转换功能集成为一个独立的模块，并且该模块能存储电压转换的电路参数，可以得到多段母线的总电压，正、负端对地电压差和正、负端交流电压，进而可额外得到正端电压、负端电压和总电压纹波值，对于产品的维护，新产品的开发和调试，都能带来极大的便利；也有利用电站对设备的管理及与后台的通讯管理，降低维护和管理成本。
附图说明
[0014]图1为本技术的内部结构示意图；
[0015]图2为本技术中电压采集单元电路图；
[0016]图3为本技术的结构示意图；
[0017]图4为本技术的原理框图；
[0018]图中1.外壳，2.主板，3.电桥板，4.电压采集板，5.电压采集小板，6.母线电压输入端口，7.通讯端口，J1、J2.20芯双排插座。
具体实施方式
[0019]下面结合附图对本技术作进一步详细的说明，但并不是对本技术保护范围的限制。
[0020]如图1
‑
4所示，一种适用于直流系统的多通道电压转换模块，包括外壳1和设置在外壳1内部的八组电压采集单元、十六组电桥电路、1个偏置电压输出电路、1个数据处理单元、1个数据通讯单元、配合电压采集单元的电压采集板4、配合电桥电路的电桥板3和配合数据处理单元的主板2，该电压转换模块对外包含十六段母线电压输入端口6及通讯端口7；电压采集单元实时检测直流母线电压，并将采集到的电压经A/D变换后送给数据处理单元处理，数据处理单元将处理结果保存在相应寄存器并将所有结果通过数据通讯单元和通讯端口上传给后台，电桥电路为母线绝缘计算提供切换电路。一组电压采集单元包括两组电压检测电路及一片ADC转换芯片。每组电压检测电路可采集一段母线的总电压、正负压差、对地交流窜入电压，它包括中性点检测电路、总电压检测电路、正负压差检测电路、对地交流窜入电压检测电路；两组电压检测电路可同时检测两段母线电压；ADC转换芯片选用ADI公司的AD73360L，它有6个可同时进行A/D变换的通道，6个输入通道对应关系为：通道1对应
输入一段母线的正、负端压差信号，通道2对应输入二段母线的正、负端压差信号，通道3对应输入一段母线的总电压信号，通道4对应输入二段母线的总电压信号，通道5对应输入一段母线的对地交流信号，通道6对应输入二段母线的对地交流信号。
[0021]每组电压采集单元做成一个尺寸为52mm*48mm的电压采集小板5，共8片电压采集小板，每片电压采集小板上排有一个5芯单排针和一个20芯双排针，用于固定插在电压采集板4上；电压采集板4正反两面分别插4片电压采集小板5，电压采集板4通过两个20芯双排插座J1、J2与主板电连接。
[0022]十六组电桥电路分布安插在电桥板3上，电桥板3通过两个20芯双排插座J1、J2与主板电连接。
[0023]本技术将电力直流系统16段电压所有信号的采集整合在一个模块中，实现16段电压的总电压，正、负端对地电压差，正、负端对地交流电压的测量共48种电压的转换，转换结果由48个16位的数据表示。所有计算结果通过通讯接口与后台通信，简化现场布线、也便于数据管理。如果某段母线检测电路有问题，更换对应电压采集板就可以，无需更换整个检测模块或整块本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于直流系统的多通道电压转换模块，其特征在于：其包括外壳和设置在外壳内部的八组电压采集单元、十六组电桥电路、1个偏置电压输出电路、1个数据处理单元、1个数据通讯单元、配合电压采集单元的电压采集板、配合电桥电路的电桥板和配合数据处理单元的主板，该电压转换模块对外包含十六段母线电压输入端口及通讯端口；所述电压采集板固定连接在主板的上方，所述电桥板固定连接在主板的下方。2.根据权利要求1所述的一种适用于直流系统的多通道电压转换模块，其特征在于：所述电压采集单元实时检测直流母线电压，并将采集到的电压经A/D变换后送给数据处理单元处理，数据处理单元将处理结果保存在相应寄存器并将所有结果通过数据通讯单元和通讯端口上传给后台，电桥电路为母线绝缘计算提供切换电路。3.根据权利要求1所述的一种适用于直流系统的多通道电压转换模块，其特征在于：每组电压采集单元包括两组电压检测电路及一片ADC转换芯片，每组电压检测电路采集一段母线的总电压、正负压差、对地交流窜入电压，包括中性点检测电路、总电压检测电路、正负压差检测电路、对地交流窜入电压检测电路。4.根据权利要求1所述的一种适用于直流系统的多...

【专利技术属性】
技术研发人员：张素平，刘晶，陈然，邵炜杰，陆杰，
申请(专利权)人：杭州星炬电力科技有限公司，
类型：新型
国别省市：