一种母线屏蔽层电位监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种母线屏蔽层电位监测装置，包括：电阻分压单元，第一端连接于母线屏蔽层，包括多个串联电阻，对母线屏蔽层电压进行分压；仪表放大器单元，其输入端连接于电阻分压单元第二端，将分压信号进行滤波和1倍增益后输出；程控放大器单元，输入端接于仪表放大器输出端，将其输出信号进行1~200倍增益后输出；基准电压单元，同时为仪表放大器单元和程控放大器单元提供偏置电压；AD转换单元，连接于程控放大器输出端，将输出的模拟电位值转换为数字电位值以便下一步控制。本实用新型专利技术可实时监测屏蔽层与大地间电位值，降低了电缆母线对电子设备的电磁干扰，避免了屏蔽层烧毁，电子设备误动等情况的发生，维护了相关人员生命和设备的安全。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电位监测装置，特别是涉及一种母线屏蔽层电位监测装置。
技术介绍
随着电力系统的扩大，电压等级的提高，机组容量的增大，计算机等电子设备已广泛应用于电厂生产监测与控制。且电子设备的频带日益加宽，功率逐渐加大，灵敏度要求逐步提高。电子设备的工作环境和监测对象本身就是一个很强的交变电磁场，是一个大干扰源。在这样的电磁环境中，电子装置必然会受到静电感应、电磁耦合、接地线电位升高、控制回路自身产生的干扰电压等造成的电磁干扰，这些电磁干扰轻则会引起电子装置的可靠性降低，重则导致设备不能正常运行。而电力传输过程中，电缆就是主要的干扰源，它既是干扰的主要发生器，也是主要的接收器。电缆作为发生器，向空间辐射电磁噪声；作为吸收器，能敏感地接收来自邻近干扰源所发射的电磁噪声。为了有效提高电力传动系统及其它信号传递系统的抗电磁干扰能力，确保与之连接的电子设备在复杂电磁环境下可靠运行，往往使用带屏蔽层的电缆母线，电缆母线最里层是导电缆芯，导电缆芯外层是绝缘层，绝缘层外面是屏蔽层。电缆主芯线提供电流，主芯线之外屏蔽层需要和地可靠连接，屏蔽层和主芯线彼此绝缘。屏蔽层接地，保证了屏蔽层与大地在同一电位，降低了电磁干扰，在发生意外触碰时还可以保证相关人员生命和设备安全。但是单纯依靠电缆屏蔽是不够的，因为电缆母线的屏蔽层接地，当接地出现问题时，接地点电阻将会变大，从而使得屏蔽层不在零电位；意外碰触时会危及相关人员的生命安全；当接地网上出现短路电流或雷击电流时，屏蔽层各接地点的电位不同，使屏蔽层内流过电流，可能导致屏蔽层烧毁；当屏蔽层内流过电流时，对每个芯线将产生干扰信号，屏蔽层电流对芯线产生干扰有可能令设备装置发生误动。大电流母线屏蔽层需要具有良好的保护和绝缘措施，保证屏蔽层与大地等电位，一方面，可以降低电缆母线自身对电子设备的电磁干扰，确保电子设备的可靠运行；另一方面，也保证了相关人员生命和设备的安全。因此，需要对母线屏蔽层电位进行实时监测和控制。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种母线屏蔽层电位监测装置，用于实时监测电缆母线屏蔽层电位，以解决母线屏蔽层为非零电位时电缆母线对电子设备的电磁干扰、屏蔽层烧毁、相关人员生命和设备安全受到影响等问题。为实现上述目的及其他相关目的，本技术提供一种母线屏蔽层电位监测装置，连接于母线屏蔽层，测量所述母线屏蔽层的电位，所述屏蔽层电位监测装置至少包括:电阻分压单元，其第一端连接于所述母线屏蔽层，包括多个串联的电阻，将所述母线屏蔽层的电压分压后输出；仪表放大器单元，其输入端连接于所述电阻分压单元的第二端，将所述电阻分压单元分压后所采集的电位信号进行滤波保护和I倍增益处理后输出；程控放大器单元，其输入端连接于所述仪表放大器的输出端，将所述仪表放大器单元输出的电位信号进行f200倍增益处理后输出；基准电压单元，同时与所述仪表放大器单元和程控放大器单元相连，为之提供偏置电压；AD转换单元，连接于所述程控放大器的输出端，将所述程控放大器单元经增益处理后输出的模拟电位值转换为数字电位值。优选的，所述仪表放大器单元由信号滤波保护单元和仪表放大器组成，所述信号滤波保护单元由多个电阻、瞬态电压抑制器组成，输入端与所述电阻分压单元相连，输出端与所述仪表放大器相连，并为其提供双极差分输入。优选的，所述仪表放大器输入端接入所述信号滤波保护单元提供的双级差分输入信号，输出端连接一个外加电阻与所述程控放大器单元相连，还有一个端口与所述基准电压单元相连。优选的，所述程控放大器单元由多个电阻、电容和程控放大器组成，输入端输入来自所述仪表放大器单元输出的电位信号，输出端与所述AD转换单元连接，还有一个端口与所述基准电压单元相连。如上所述，本技术所述的母线屏蔽层电位监测装置，具有以下有益效果:1、实现了母线屏蔽层电位的实时监测；2、降低了电缆母线对电子装置的电磁干扰；3、提高了设备运行的可靠性和安全性；4、保证了相关人员生命和财产的安全。附图说明图1显示为本技术母线屏蔽层电位监测装置的结构示意总图。图2显示为本技术母线屏蔽层电位监测装置的电阻分压单元和仪表放大器单元结构示意图。图3显示为本技术母线屏蔽层电位监测装置的程控放大器单元结构示意图。图4显示为本技术母线屏蔽层电位监测装置的基准电压单元结构示意图。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。本技术提供一种母线屏蔽层电位监测装置，用于实时监测电缆母线屏蔽层电位，以解决母线屏蔽层为非零电位时电缆母线对电子设备的电磁干扰、屏蔽层烧毁、相关人员生命和设备安全受到影响等问题。以下将详细阐述本技术的一种母线屏蔽层电位监测装置的原理及实施方式，使本领域技术人员不需要创造性劳动即可理解本技术一种母线屏蔽层电位监测装置。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本技术的基本构想，遂图式中仅显示与本技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。请参阅图1，本技术的母线屏蔽层电位监测装置由电阻分压单元21、仪表放大器单元22、程控放大器单元23、基准电压单元24和AD转换单元25组成。请参阅图2，在本实施例中，所述电阻分压单元21第一端连接于所述母线屏蔽层1，包括10个串联的高精度20ΜΩ电阻，将所述母线屏蔽层I的电压分压后输出，输出端即第二端与仪表放大器单元22相连。如果母线屏蔽层I的电位在(T200V，经分压后，仪表放大器单元22输入端的电位降为(T4V。本实施例中，所述仪表放大器单元22由信号滤波保护单元221和仪表放大器222组成。所述信号滤波保护单元221由7个电阻Rf R7、2个瞬态电压抑制器TVSl和TVS2组成，所述信号滤波保护单元221 —端与所述电阻分压单元21相连，将经所述电阻分压单元21分压后获得的电位信号进行滤波，另一端与所述仪表放大器222相连，并为其提供双极差分输入。所述信号滤波保护单元221中，电阻Rl第一端与所述电阻分压单元21输出端相连，第二端接地；电阻R2第一端与电阻Rl第一端相连，同样接于所述电阻分压单元21输出端，所述电阻R2第二端与电阻R3第一端以及瞬态电压抑制器TVS2第一端相连；所述电阻R3第二端与电阻R6第一端相连，同时也作为所述仪表放大器222的正极输入端；电阻R4第一端与电阻Rl第二端相连并接地，所述电阻R4第二端与电阻R5第一端以及瞬态电压抑制器TVSl第一端相连；所述瞬态电压抑制器TVSl第二端接地，由电容Cl和稳压二极管ZDl并联而成，稳压二极管ZDl负极连接于电阻R4第二端和电容Cl第一端，正极与和电容Cl第二端相连接地；所述瞬态电压抑制器TVS2由电容C2和稳压二极管ZD2并联而成，稳压二极管ZD2负极连接于电阻R2第二端和电容C2第一端，正极与电容C2第二端相连接地；本实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种母线屏蔽层电位监测装置，连接于母线屏蔽层监测所述母线屏蔽层的电位，其特征在于，所述屏蔽层电位监测装置至少包括：电阻分压单元，其第一端连接于所述母线屏蔽层，包括多个串联的电阻，将所述母线屏蔽层的电压进行分压；仪表放大器单元，其输入端连接于所述电阻分压单元的第二端，将所述电阻分压单元分压后获得的电位信号进行滤波保护和1倍增益处理后输出；程控放大器单元，其输入端连接于所述仪表放大器单元的输出端，将所述仪表放大器单元输出的电位信号进行1~200倍增益处理后输出；基准电压单元，同时与所述仪表放大器单元和程控放大器单元相连，为之提供偏置电压；AD转换单元，连接于所述程控放大器的输出端，将所述程控放大器单元经增益处理后输出的模拟电位值转换为数字电位值。

【技术特征摘要】
1.一种母线屏蔽层电位监测装置，连接于母线屏蔽层监测所述母线屏蔽层的电位，其特征在于，所述屏蔽层电位监测装置至少包括: 电阻分压单元，其第一端连接于所述母线屏蔽层，包括多个串联的电阻，将所述母线屏蔽层的电压进行分压； 仪表放大器单元，其输入端连接于所述电阻分压单元的第二端，将所述电阻分压单元分压后获得的电位信号进行滤波保护和I倍增益处理后输出； 程控放大器单元，其输入端连接于所述仪表放大器单元的输出端，将所述仪表放大器单元输出的电位信号进行广200倍增益处理后输出； 基准电压单元，同时与所述仪表放大器单元和程控放大器单元相连，为之提供偏置电压； AD转换单元，连接于所述程控放大器的输出端，将所述程控放大器单元经增益处理后输出的模拟电位值转换为数字电位值。2.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：王彦良，许磊，赵锐，陈晓红，刘宗杰，王继文，张建峰，李伟明，冯维华，田玉庆，
申请(专利权)人：山东电力集团公司济宁供电公司，国家电网公司，
类型：实用新型
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