电缆型故障检测仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种电缆型故障检测仪，包括短路故障指示器和零序电流互感器。短路故障指示器包括取电电流互感器、测量电流互感器、CT供电电路、相电流测量电路、无线通信模块、MCU和零序电流测量电路；取电电流互感器通过CT供电电路与MCU的电源端连接；测量电流互感器通过相电流测量电路与MCU的I/O端口连接，用于将检测的相电流变送信号传至MCU；零序电流互感器通过零序电流测量电路与MCU的A/D采样端口连接，用于将检测的电流变送信号传至MCU；无线通信模块通过SPI总线与MCU的I/O端口连接。本实用新型专利技术采用了多电流互感器的结构形式进行短路与接地故障检测，有效提高了电流测量精度，降低了设备启动电流。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
电缆型故障检测仪
本技术涉及一种故障检测仪，特别涉及一种电缆型故障检测仪。
技术介绍
在配电自动化系统中，故障定位检测是一项非常重要的功能。随着社会经济的发展，电缆型配电线路负荷及供电半径不断增大，分支线路不断增多，线路的结构越来越复杂，造成线路故障率升高，故障查抄和排查难度大。如何将线路故障率降到最低，并将故障排除时间减到最少，是电力优质服务的重要内容之一。目前传统电缆型配电线路故障检测，短路故障指示器一般采用单互感器结构，零序电流互感器不接入短路故障指示器，测量采用一次性锂电池作为主电源，通信一般采用塑料光纤作为介质，将故障信息显示在面板显示器上。这种故障指示器能适应部分应用需求，但仍然存在较多问题。1.采用单电流互感器结构的故障指示器，感应电源与测量回路共用一个互感器，对测量精度影响较大，故障判断准确度不高，负荷电流测量误差大。2.零序电流互感器不接入短路故障指示器，测量采用一次性锂电池作为主电源，锂电池电量有限，设备使用寿命短。3.故障指示器通过塑料光纤的通信方式将故障信息上报，塑料光纤现场布线困难，可靠性低，难以批量推广应用。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种测量误差小且使用寿命长的电缆型故障检测仪。本技术提供的这种电缆型故障检测仪，包括短路故障指示器、零序电流互感器和锂电池，短路故障指示器包括取电电流互感器、测量电流互感器、CT供电电路、相电流测量电路、无线通信模块、MCU和零序电流测量电路；取电电流互感器通过CT供电电路与MCU的电源端连接；测量电流互感器通过相电流测量电路与MCU的I/O端口连接，用于将检测的相电流变送信号传至MCU ;零序电流互感器通过零序电流测量电路与MCU的A/D采样端口连接，用于将检测的电流变送信号传至MCU ;锂电池通过CT供电电路与MCU的电源端连接；无线通信模块的串行接口通过SPI总线与MCU的I/O端口连接，用于与通信终端进行信息交互。所述短路故障指示器安装在配电网A相、B相、C相线路上。所述零序电流互感器安装在A相、B相、C相线路的汇合处。所述CT供电电路包括整流保护电路、直流5V电源电路、供电CT接插件和电池接插件；所述取电电流互感器通过供电CT接插件与整流保护电路的输入端连接，该整流保护电路的输出端与直流5V电源电路的输入端连接；所述锂电池通过电池接插件再经由电源切换二极管与该直流5V电源电路的输入端连接；该直流5V电源电路的输出端与所述MCU的电源端连接。[0011 ] 所述相电流检测电路包括信号调理电路1、A/D采样电路I和测量CT接插件；所述测量电流互感器通过测量CT接插件与信号调理电路I的输入端连接，该信号调理电路I的输出端与A/D采样电路I的输入端连接，A/D采样电路I的输出端与所述MCU的IO端口连接。所述零序电流测量电路包括信号调理电路2、A/D采样电路2和零序CT接插件；所述零序电流互感器通过所述接插件与信号调理电路2的输入端连接，该信号调理电路2的输出端与A/D采样电路2的输入端连接，该A/D采样电路2的输出端与所述MCU的AD采样端口连接。所述无线通信模块经由通信终端通过GPRS或光纤通道与主站进行通信，用于将故障信息传送至主站，完成故障定位和告警。所述直流5V电源电路包括三端稳压模块。所述A/D采样电路包括差分型A/D转换器。本技术采用了多电流互感器的结构形式，在电缆型配电线路中进行短路与接地故障检测，有效提高了电流测量精度，降低了设备启动电流。与现有技术相比，本技术所带来的有益效果如下。1.本技术内置双电流互感器，故障测量误差小，故障判断准确率高。2.本技术可外接零序电流互感器，从而延长了设备使用寿命，具有免维护功倉泛。3.本技术采用微功率无线通信方式，具有现场安装简单，可靠性高等特点。【附图说明】图1是本技术的原理框图。图2是本技术的CT供电电路图。图3是本技术的相电流测量电路图。图4是本技术的零序电流测量电路图。图5是本技术的MCU电路图。【具体实施方式】中压配电线路一般采用三相三线结构，本技术通过对A、B、C三相电流及零序电流进行采用与分析，计算出短路与接地信号。本技术包括短路故障指示器和零序电流互感器；短路故障指示器安装在配电网A相、B相、C相线路上。零序电流互感器安装在A相、B相、C相线路的汇合处。短路故障指示器内部集成两个电流互感器，一个电流互感器(取电电流互感器)为本技术提供感应电源；另一个电流互感器(测量电流互感器)为本技术提供相电流变送信号，用于短路故障计算与负荷电流测量。取电电流互感器输出感应电流，对感应电流进行整流与保护后，为系统提供5V直流电源。本技术还采用锂电池作为后备电源。测量电流互感器输出电流变送信号，经滤波保护后，由A/D转换电路将其转换为数字信号，MCU对数字信号进行运算与分析，计算出负荷电流与短路故障信息。短路故障指示器还可测量来自外部零序电流互感器的变送信号，用于接地故障计算。本技术特别适用于对电流测量精度、短路或接地故障检测准确率要求高，及设备启动电流要求小的电缆型故障检测应用现场。如图1所示，本技术包括短路故障指示器和零序电流互感器。短路故障指示器包括取电电流互感器、测量电流互感器、CT供电电路、相电流测量电路、无线通信模块、MCU和零序电流测量电路。CT供电电路包括整流保护电路、直流5V电源电路、供电CT接插件和电池接插件。相电流检测电路包括信号调理电路1、A/D采样电路I和测量CT接插件。零序电流测量电路包括信号调理电路2、A/D采样电路2和零序CT接插件。直流5V电源电路包括三端稳压模块。A/D采样电路I包括A/D转换器。取电电流互感器通过供电CT接插件与整流保护电路的输入端连接，该整流保护电路的输出端与直流5V电源电路的输入端连接，锂电池通过电池接插件与该直流5V电源电路的输入端连接；该直流5V电源电路的输出端与MCU的电源端连接，用于给MCU提供电源。测量电流互感器通过测量CT接插件与信号调理电路I的输入端连接，该信号调理电路I的输出端与A/D采样电路I的输入端连接，A/D采样电路I的输出端与MCU的IO端口连接，用于将检测的相电流变送信号传至MCU。零序电流互感器通过所述接插件与信号调理电路2的输入端连接，该信号调理电路2的输出端与MCU的A/D采样端口连接，用于将检测的电流变送信号传至MCU。无线通信模块的串行接口通过SPI总线与MCU的I/O端口连接，用于与主站进行信息交互。CT供电电路包括整流保护电路、直流5V电源电路、供电CT接插件XSl和电池接插件XS2。整流保护电路包括滤波电容Cl、桥式整流电路、第一级过压保护电路、第二级过压保护电路和储能电容C2。直流5V电源电路包括低功耗电源芯片V5。桥式整流电路包括二极管V1、二极管V3、二极管V6和二极管V9。第一级过压保护电路包括电阻Rl和稳压二极管V7。第二级过压保护电路包括电阻R2和稳压二极管V8。如图2和图5所示，供电CT接插件XSl的I脚和2脚分别接滤波电容Cl的两端，滤波电容Cl的一端接于二极管Vl的阳极端，该电容的另一端接于二极管V9的阴极端，二极管Vl的阴极端通过电阻Rl与低正向压降二极管V2的阳极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电缆型故障检测仪，包括短路故障指示器、零序电流互感器和锂电池，其特征在于，短路故障指示器包括取电电流互感器、测量电流互感器、CT供电电路、相电流测量电路、无线通信模块、MCU和零序电流测量电路；取电电流互感器通过CT供电电路与MCU的电源端连接；测量电流互感器通过相电流测量电路与MCU的I/O端口连接，用于将检测的相电流变送信号传至MCU；零序电流互感器通过零序电流测量电路与MCU的A/D采样端口连接，用于将检测的电流变送信号传至MCU；锂电池通过CT供电电路与MCU的电源端连接；无线通信模块的串行接口通过SPI总线与MCU的I/O端口连接，用于与通信终端进行信息交互。

【技术特征摘要】
1.一种电缆型故障检测仪，包括短路故障指示器、零序电流互感器和锂电池，其特征在于，短路故障指示器包括取电电流互感器、测量电流互感器、CT供电电路、相电流测量电路、无线通信模块、MCU和零序电流测量电路；取电电流互感器通过CT供电电路与MCU的电源端连接；测量电流互感器通过相电流测量电路与MCU的I/O端口连接，用于将检测的相电流变送信号传至MCU ;零序电流互感器通过零序电流测量电路与MCU的A/D采样端口连接，用于将检测的电流变送信号传至MCU ;锂电池通过CT供电电路与MCU的电源端连接；无线通信模块的串行接口通过SPI总线与MCU的I/O端口连接，用于与通信终端进行信息交互。2.根据权利要求1所述的电缆型故障检测仪，其特征在于，所述短路故障指示器安装在配电网A相、B相、C相线路上。3.根据权利要求1所述的电缆型故障检测仪，其特征在于，所述零序电流互感器安装在A相、B相、C相线路的汇合处。4.根据权利要求1所述的电缆型故障检测仪，其特征在于，所述CT供电电路包括整流保护电路、直流5V电源电路、供电CT接插件和电池接插件；所述取电电流互感器通过供电CT接插件与整流保护电路的输入端连接，该整流保护电路的输出端与直流5V电源电路的输入端连接；所述锂电池通过电...

【专利技术属性】
技术研发人员：李君，黄雄凯，阳武，许健，刘刚，周到，
申请(专利权)人：长沙威胜信息技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：