一种变压器铁芯接地电流监测电路制造技术

本实用新型专利技术提出了一种变压器铁芯接地电流监测电路，包括采集器、IV转换电路、电能芯片U1和微控制器U4，采集器的输出端与IV转换电路的输入端电性连接；IV转换电路具有多个不同的量程，IV转换电路的输出端与电能芯片U1的模拟信号输入端电性连接；电能芯片U1的数字信号输入输出端与微控制器U4的通用输入输出端电性连接；微控制器U4选择性的切换IV转换电路的量程；通过设置继电器，实现了对泄漏电流的多档位监测，提高了电流监测电路的精确性；改变了传统电流监测电路内的IV转换电路，通过设置由运算放大器组成的IV转换电路，减小了IV转换时的温度偏移量，提高了输出信号的稳定性。提高了输出信号的稳定性。提高了输出信号的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种变压器铁芯接地电流监测电路


[0001]本技术涉及电流监测
，尤其涉及一种变压器铁芯接地电流监测电路。

技术介绍

[0002]变压器在正常使用过程中，其内部的铁芯必须有一点可靠接地。如果铁芯接地不良或没有接地，铁芯对地的悬浮电压会造成铁芯对地断续性放电，当铁芯出现两点及以上接地时，铁芯间的不均匀电位就会在接地点之间形成环流，造成铁芯多点接地发热故障，甚至会将会导致变压器跳闸，因此需要对变压器的铁芯进行接地电流检测。在进行变压器铁芯接地电流检测时，要求电流监测电路的监测范围较宽，在3mA～10A之间，然而现有的电流监测电路内只设置有单个测量档位，无法精准地测量泄漏电流。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本技术提出了一种变压器铁芯接地电流监测电路，通过设置继电器，实现了对泄漏电流的多档位监测，提高了电流监测电路的精确性。
[0004]本技术的技术方案是这样实现的：本技术提供了一种变压器铁芯接地电流监测电路，包括采集器、IV转换电路、电能芯片U1和微控制器U4，其中，
[0005]采集器的输入端采集变压器铁芯接地时的电流信号，采集器的输出端与IV转换电路的输入端电性连接。
[0006]IV转换电路用于将电流信号转换为电压信号，并具有多个不同的量程，IV转换电路的输出端与电能芯片U1的模拟信号输入端电性连接。
[0007]电能芯片U1通过电压信号来监测变压器铁芯接地时的泄漏电流，电能芯片U1的数字信号输入输出端与微控制器U4的通用输入输出端电性连接。
[0008]微控制器U4选择性的切换IV转换电路的量程。
[0009]在以上技术方案的基础上，优选的，所述IV转换电路包括运算放大器U2和继电器J1，其中，
[0010]运算放大器U2的引脚2与采集器的输出端电性连接；运算放大器U2的引脚3接地；运算放大器U2的引脚7与+5V电源电性连接；运算放大器U2的引脚4与
‑
5V电源电性连接；运算放大器U2的引脚6与电能芯片U1的模拟信号输入端电性连接。
[0011]继电器J1的引脚6电性连接在采集器的输出端和运算放大器U2的引脚2之间；继电器J1的引脚1与5V电源电性连接；继电器J1的引脚5与电阻R4的一端和电容C6的一端电性连接，电阻R4的另一端与电容C6的另一端和电能芯片U1的模拟信号输入端电性连接；继电器J1的引脚7与电阻R1的一端和电容C1的一端电性连接，电阻R1的另一端与电容C1的另一端和电能芯片U1的模拟信号输入端电性连接；继电器J1的引脚8与二极管D1的正极和三极管Q1的集电极电性连接，二极管D1的负极与5V电源电性连接，三极管Q1的基极与电阻R8的一端电性连接，电阻R8的另一端与电阻R9的一端和微控制器U4的通用输入输出端电性连接，
三极管Q1的发射极和电阻R9的另一端均接地。
[0012]更进一步优选的，还包括限幅单元，限幅单元由二极管D2和二极管D3组成，二极管D2的正极和二极管D3的负极电性连接在继电器J1的引脚6和运算放大器U2的引脚2之间，二极管D2的负极和二极管D3的正极均接地。
[0013]更进一步优选的，还包括电压反向电路，电压反向电路的输入端与5V电源电性连接，电压反向电路的输出端向运算放大器U2的引脚4提供
‑
5V电源。
[0014]更进一步优选的，电压反向电路包括电源转换器DC1，电源转换器DC1的引脚6与5V电源、电阻R10的一端和电解电容C13的正极电性连接，电阻R10的另一端与电源转换器DC1的引脚7、引脚8和引脚1电性连接，电解电容C13的负极接地；电源转换器DC1的引脚5与电阻R12的一端和电阻R11的一端电性连接，电阻R12的另一端接地，电阻R11的另一端与电源转换器DC1的引脚4、电容C12的一端、二极管D4的正极、电解电容C14的负极和电感器L2的一端电性连接；电容C12的另一端与电源转换器DC1的引脚3电性连接；二极管D4的负极与电源转换器DC1的引脚2和电感器L1的一端电性连接，电感器L1的另一端接地；电感器L2的另一端与运算放大器U2的引脚4电性连接。
[0015]在以上技术方案的基础上，优选的，所述采集器为电流互感器CTA1，电流互感器CTA1的引脚1为输出端，电流互感器CTA1的引脚2和引脚3均接地。
[0016]在以上技术方案的基础上，优选的，所述电能芯片U1为RN8209芯片。
[0017]本技术的电流监测电路相对于现有技术具有以下有益效果：
[0018](1)通过设置继电器，实现了对泄漏电流的多档位监测，当监测电流小于1A时采用小档位进行测量，当监测电流大于1A时采用大档位进行测量，提高了电流监测电路的精确性；
[0019](2)改变了传统电流监测电路内的IV转换电路，通过设置由运算放大器组成的IV转换电路，减小了IV转换时的温度偏移量，提高了输出信号的稳定性；
[0020](3)设置限幅单元，衰减了大功率信号，保证了运算放大器不被损坏。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本技术的电流监测电路的电路框图；
[0023]图2为本技术的采集单元的接线图；
[0024]图3为本技术的电压反向电路的接线图；
[0025]图4为本技术的电能芯片U1的接线图；
[0026]图5为本技术的微控制器U4的接线图。
具体实施方式
[0027]下面将结合本技术实施方式，对本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本技术一部分实施方式，而不是全部
的实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。
[0028]如图1所示，本技术的一种变压器铁芯接地电流监测电路，包括采集器、IV转换电路、电能芯片U1和微控制器U4。
[0029]如图1和图2所示，采集器的输入端采集变压器铁芯接地时的电流信号，并将电流信号输出至IV转换电路，具体的，采集器为电流互感器CTA1，电流互感器CTA1的引脚1为输出端，电流互感器CTA1的引脚2和引脚3均接地。
[0030]如图1和图2所示，IV转换电路包括运算放大器U2和继电器J1，其中，
[0031]运算放大器U2的引脚2与采集器的输出端电性连接；运算放大器U2的引脚3接地；运算放大器U2的引脚7与+5V电源电性连接；运算放大器U2的引脚4与
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5V电源电性连接；运算放大器U2的引脚6与电能芯片U1的模拟信号输入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变压器铁芯接地电流监测电路，其特征在于：包括采集器、IV转换电路、电能芯片U1和微控制器U4，其中，采集器的输入端采集变压器铁芯接地时的电流信号，采集器的输出端与IV转换电路的输入端电性连接；IV转换电路用于将电流信号转换为电压信号，并具有多个不同的量程，IV转换电路的输出端与电能芯片U1的模拟信号输入端电性连接；电能芯片U1通过电压信号来监测变压器铁芯接地时的泄漏电流，电能芯片U1的数字信号输入输出端与微控制器U4的通用输入输出端电性连接；微控制器U4选择性的切换IV转换电路的量程。2.如权利要求1所述的一种变压器铁芯接地电流监测电路，其特征在于：所述IV转换电路包括运算放大器U2和继电器J1，其中，运算放大器U2的引脚2与采集器的输出端电性连接；运算放大器U2的引脚3接地；运算放大器U2的引脚7与+5V电源电性连接；运算放大器U2的引脚4与
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5V电源电性连接；运算放大器U2的引脚6与电能芯片U1的模拟信号输入端电性连接；继电器J1的引脚6电性连接在采集器的输出端和运算放大器U2的引脚2之间；继电器J1的引脚1与5V电源电性连接；继电器J1的引脚5与电阻R4的一端和电容C6的一端电性连接，电阻R4的另一端与电容C6的另一端和电能芯片U1的模拟信号输入端电性连接；继电器J1的引脚7与电阻R1的一端和电容C1的一端电性连接，电阻R1的另一端与电容C1的另一端和电能芯片U1的模拟信号输入端电性连接；继电器J1的引脚8与二极管D1的正极和三极管Q1的集电极电性连接，二极管D1的负极与5V电源电性连接，三极管Q1的基极与电阻R8的一端电性连接，电阻R8的另一端与电阻R9的一端和微控制器U4的通用输入输出端电性连接，三极管Q1的发射极和电阻R9的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张聪，陈凡，
申请(专利权)人：武汉慧测电力科技有限公司，
类型：新型
国别省市：