数字电子式无线零序互感器制造技术

本实用新型专利技术提供一种数字电子式无线零序互感器，包括短柱状互感器外壳、互感器集成电路板、按压开关、蜂鸣器、悬挂臂和无线数据收发器，所述互感器集成电路板上设置有互感器电路，所述互感器电路包括可编程MCU控制芯片，悬挂在A、B、C三相输电电缆上的用于实时监测三相输电电缆与采样控制开关相连的电容式电压感应电路、与可编程MCU控制芯片相连的电流测量感应线圈电路以及电流突增检测和充电电路。本实用新型专利技术的有益效果是具有响音时间短、灵敏度高、测量精度高、具有实时监控能力、具有无线传输功能和安装方便等优点。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电力监测领域，尤其是涉及一种三相电缆的电流和电压采集并监测的数字电子式无线零序互感器。
技术介绍
电力行业是国家经济的支柱，随着国家经济的快速增长，全国各地区对能源需求大幅增加，电缆作为当前电力传输的重要载体，其工作的稳定性和自身的安全性关系电力能源的利用率和各个用电器件的工作效率。在现有技术中用于电力输电线路电缆的电压电流检测利用电压电流互感器，存在着响应时间较长、控制不灵活智能且可监测的三相电缆零序值较大，对于较小的零序值波动反应不敏感，对三相电缆的监测能力不足，从而导致电缆异常不能及时排除导致整个电力系统的异常工作，另外没有无线传输单元，不利于工作人员了解电缆监测情况。
技术实现思路
本技术要解决的问题是提供一种数字电子式无线零序互感器，尤其适合监测三相电缆内零序值异常变化并及时通过无线将信息传输至监控终端。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是一种数字电子式无线零序互感器，包括短柱状互感器外壳、互感器集成电路板、按压开关、蜂鸣器、悬挂臂和无线数据收发器，所述互感器集成电路板位于互感器外壳内，其上设置有互感器电路，所述按压开关、蜂鸣器通过导线与互感器电路板连接，所述按压开关、蜂鸣器、和悬挂臂位于互感器外壳顶部，所述无线数据收发器位于互感器外壳内，通过导线与互感器集成电路板连接；所述互感器电路包括可编程MCU控制芯片，悬挂在A、B、C三相输电电缆上的用于实时监测三相输电电缆与采样控制开关相连的电容式电压感应电路、与可编程MCU控制芯片相连的电流测量感应线圈电路以及电流突增检测和充电电路，所述采样控制开关与可编程MCU控制芯片相连，所述电流突增检测和充电电路还连接储能电容及锂离子电池，所述可编程MCU控制芯片还分别连接有短路及接地指示电路和所述无线数据收发器。按上述方案，所述电容式电压感应电路，包括电容式电压感应器(TPl)，所述电容式电压感应器(TPl)与第一三级管(Q5)的基极连接，所述电容式电压感应器(TPl)与第一三极管(Q5)之间的连接点分别连接相串联的第一顺态抑制二极(D6)管和第二顺态抑制二极管(Dll)、相串联的电阻R2和电位器(R6)后接地，所述第一三极管(Q5)发射极接地，其集电极分别连接可编程MCU控制芯片和采样控制开关。按上述方案，所述采样控制开关包括第二三极管(Q6)、电阻R3和电阻R4，所述第二三极管(Q6)的发射极接电压输入端，其集电极连接电阻R4后与电容式电压感应电路连接，其基极通过电阻R3与可编程MCU控制芯片连接。按上述方案,所述电流测量感应线圈电路包括电流感应线圈(L2),所述电流感应线圈(L2) —端接地并连接由电阻R5和电阻R7组成的分压电路，所述电阻R7两端分别连接第一二极管(Dl)、第三顺泰抑制二极管(D9)和电容C3组成的滤波和保护电路，所述滤波和保护电路与第一测试点(TP5)连接，所述第一测试点(TP5)连接可编程MCU控制芯片。按上述方案，所述电流突增检测和充电电路包括对接收的信号进行整流的倍压整流电路，所述倍压整流电路包括第二二极管(D3)、第三二极管(D13)、电容C21、第一电解电容C22、第二电解电容C23和电感LI，所述第二二极管(D3) —端接地，另一端连接第三二极管(D13)后形成倍压整流电路的第一端，所述第二二极管(D3)与第三二极管(D13)的连接点还通过电感LI和电容C21并联电路后接入第一电解电容C22和第二电解电容C23之间，所述第二电解电容C23负极接地并连接倍压整流电路的第二端，其正极接第一电解电容C22的负极，所述第一电解电容C22的正极连接所述第一端；所述倍压整流电路的两端并联电阻R23，所述电阻R23的一端分别连接第一稳压二极管(D4)和电阻R10，所述第一稳压二极管(D4)依次通过第四二极管(D7)与电容C2串联接地，所述第四二极管(D7)和电容C2的连接点依次通过第一耦合电容C24以及第二稳压二极管05)接第三三极管(Q7)的基极，还通过电阻R25接地，所述第三三极管(Q7)的基极还通过电阻R35接地，第三三极管(Q7)的发射极接地，其集电极分别通过电容C25接地、第五二极管(D17)接可编程MCU控制芯片以及依次通过电阻R33和第六二极管(D19)连接所述储能电容及锂电池，所述电阻RlO的另一端依次通过第七二极管(D16)和第六二极管(D19)连接储能电容及锂离子电池，所述第七二极管(D16)和第六二极管(D19)的连接点还通过第三电解电容C14、第四电解电容C27和第三稳压二极管(D8)的并联接地；按上述方案，所述储能电容及锂离子电池包括电池稳压芯片(Ul)，所述电池稳压芯片(Ul)的第一引脚(I)、第二引脚(2)和第三引脚(3)分别连接第四稳压二极管(D2)的负极、电阻R19的一端以及电池(BATl)的正极，电池稳压芯片(Ul)的第一引脚(I)分别连接第五稳压二极管010)的负极和电容C12的正极，电池稳压芯片(Ul)的第二引脚(2)接地，所述第四稳压二极管(D2)的正极、电阻R19的另一端、电池(BATl)的负极、第五稳压二极管(DlO)的负极和电容C12的负极均接地，所述电池(BATl)的正极为供电端。按上述方案，所述无线数据收发器采用型号为CZ4的插座，所述CZ4型插座的第三引脚至第九引脚分别连接可编程MCU控制芯片的信号输出端，其第一引脚和第十引脚接入电路，其余各引脚接地。本技术具有的优点和积极效果是由于采用上述技术方案，可采集三相电缆的零序值，通过MCU控制芯片分析零序值变化以判断出电缆的工作情况，电压电流互感器灵敏度高，电流感应最低可实现5A异常电流值的检测，可编程的MCU控制芯片可以实现电路的智能控制，可实现电流和电压的同步米集，具有响首时间短、灵敏度闻、测量精度闻、具有实时监控能力、具有无线传输功能和安装方便等优点。附图说明图I是本技术的结构示意图图2是本技术的电路构成框图图3是本技术的采样控制开关和电容式电压感应电路图图4是本技术的电流测量感应线圈电路图图5是本技术的电流突增检测和充电电路图图6是本技术的储能电容及锂离子电池电路图图7是本技术的线数据收发器电路图图中I、短柱状互感器外壳2、互感器集成电路板3、按压开关4、蜂鸣器5、悬挂臂6、无线数据收发器7、锂离子电池具体实施方式如图I所示，本技术涉及一种数字电子式无线零序互感器，包括短柱状互感器外壳I、互感器集成电路板2、按压开关3、蜂鸣器4、悬挂臂5、无线数据收发器6和锂离子电池7，所述互感器集成电路板位于互感器外壳内，其上设置有互感器电路，所述按压开关、蜂鸣器通过导线与互感器电路板连接，所述按压开关、蜂鸣器、和悬挂臂位于互感器外壳顶部，无线数据收发器位于互感器外壳内，通过导线与互感器集成电路板连接，悬挂臂环绕在待测三相电缆上，将本技术固定与电缆接触；本实施例的按压开关具有四个档位依次为5A、10A、15A和20A，不同档位对应着设定待测电缆异常电流的最小值，其中本技术具有最低感应电流值5A，检测灵敏度高于市场上普遍的IOA最大灵敏度；图2中显示互感器电路的框图，其中可编程MCU控制芯片分别与采样控制开关、电流测量感应线圈、电流突增检测和充电电路以及光纤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字电子式无线零序互感器，其特征在于：包括短柱状互感器外壳、互感器集成电路板、按压开关、蜂鸣器、悬挂臂和无线数据收发器，所述互感器集成电路板位于互感器外壳内，其上设置有互感器电路，所述按压开关、蜂鸣器通过导线与互感器电路板连接，所述按压开关、蜂鸣器、和悬挂臂位于互感器外壳顶部，所述无线数据收发器位于互感器外壳内，通过导线与互感器集成电路板连接；所述互感器电路包括可编程MCU控制芯片，悬挂在A、B、C三相输电电缆上的用于实时监测三相输电电缆与采样控制开关相连的电容式电压感应电路、与可编程MCU控制芯片相连的电流测量感应线圈电路以及电流突增检测和充电电路，所述采样控制开关与可编程MCU控制芯片相连，所述电流突增检测和充电电路还连接储能电容及锂离子电池，所述可编程MCU控制芯片还分别连接有短路及接地指示电路和所述无线数据收发器。

【技术特征摘要】
1.一种数字电子式无线零序互感器，其特征在于包括短柱状互感器外壳、互感器集成电路板、按压开关、蜂鸣器、悬挂臂和无线数据收发器，所述互感器集成电路板位于互感器外壳内，其上设置有互感器电路，所述按压开关、蜂鸣器通过导线与互感器电路板连接，所述按压开关、蜂鸣器、和悬挂臂位于互感器外壳顶部，所述无线数据收发器位于互感器外壳内，通过导线与互感器集成电路板连接； 所述互感器电路包括可编程MCU控制芯片，悬挂在A、B、C三相输电电缆上的用于实时监测三相输电电缆与采样控制开关相连的电容式电压感应电路、与可编程MCU控制芯片相连的电流测量感应线圈电路以及电流突增检测和充电电路，所述采样控制开关与可编程MCU控制芯片相连，所述电流突增检测和充电电路还连接储能电容及锂离子电池，所述可编程MCU控制芯片还分别连接有短路及接地指示电路和所述无线数据收发器。2.根据权利要求I所述的数字电子式无线零序互感器，其特征在于所述电容式电压感应电路，包括电容式电压感应器(TPl)，所述电容式电压感应器(TPl)与第一三级管(Q5)的基极连接，所述电容式电压感应器(TPl)与第一三极管(Q5)之间的连接点分别连接相串联的第一顺态抑制二极(D6)管和第二顺态抑制二极管(Dll)、相串联的电阻R2和电位器(R6)后接地，所述第一三极管(Q5)发射极接地，其集电极分别连接可编程MCU控制芯片和采样控制开关。3.根据权利要求I所述的数字电子式无线零序互感器，其特征在于所述采样控制开关包括第二三极管(Q6)、电阻R3和电阻R4，所述第二三极管(Q6)的发射极接电压输入端，其集电极连接电阻R4后与电容式电压感应电路连接，其基极通过电阻R3与可编程MCU控制芯片连接。4.根据权利要求I所述的数字电子式无线零序互感器，其特征在于所述电流测量感应线圈电路包括电流感应线圈(L2)，所述电流感应线圈(L2) —端接地并连接由电阻R5和电阻R7组成的分压电路，所述电阻R7两端分别连接第一二极管(Dl)、第三顺泰抑制二极管(D9)和电容C3组成的滤波和保护电路，所述滤波和保护电路与第一测试点(TP5)连接，所述第一测试点(TP5)连接可编程MCU控制芯片。5.根据权利要求I所述的数字电子式无线零序互感器，其特征在于所述电流突增检测和充电电路包括对接收的信号进行整流的倍压整流电路，所述倍压整流电路包括第二二极管(D3)、第三二极管(D...

【专利技术属性】
技术研发人员：付宝奎，付宝龙，
申请(专利权)人：天津赛思科技发展有限公司，
类型：实用新型
国别省市：