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一種電力輸電線路上的電流采集裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種電力輸電線路上的電流采集裝置，屬于電力設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。它解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的需要額外電源供電等技術(shù)問題。本采集裝置包括取電互感線圈、采樣互感線圈、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、內(nèi)部存儲器、單片機(jī)、無線信號發(fā)射模塊和電源整理單元，取電互感線圈和采樣互感線圈相互獨(dú)立，取電互感線圈上的二次輸出繞組和電源整理單元相電氣聯(lián)接，電源整理單元能夠?qū)Χ屋敵隼@組輸出的電流進(jìn)行整流、穩(wěn)壓和過壓保護(hù)。本采集裝置直接從輸電線路上獲取感應(yīng)電流的功能，節(jié)省了額外的低壓直流電源。輸電線路上的電壓的高低均不會影響采集裝置的工作，實(shí)現(xiàn)了無視高低壓的功能。
【專利說明】—種電力輸電線路上的電流采集裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種電力輸電線路上的電流采集裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在輸配電環(huán)節(jié)中為了實(shí)現(xiàn)自動化管理，需要對電力線路的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行測量，特別是線路電流的測量。
[0003]測量裝置其電子單元需要供電，目前中高壓線路上的測量裝置一般采用PT供電、輔助低壓電源供電、太陽能供電和光纖供電等方式。前兩種方式都需要裝置設(shè)計(jì)中考慮高壓絕緣，所以裝置體積都比較大，并且安裝不方便；太陽能供電存在成本高，安裝復(fù)雜的問題；光纖供電則需要架設(shè)光纖，同時光器件壽命較短無法滿足長期運(yùn)行的要求。
[0004]如專利(CN201220494152.8)所公開的一種電流采集裝置，包括:電流電壓轉(zhuǎn)換器、信號采集器、處理器和光信號轉(zhuǎn)換器；電流電壓轉(zhuǎn)換器與采集器相連接，采集器與處理器相連接，處理器與光信號轉(zhuǎn)換器相連接；電流電壓轉(zhuǎn)換器將接收到的SVG電流轉(zhuǎn)換為模擬電壓信號并發(fā)送給所述信號采集器；信號采集器采集模擬電壓信號并轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓信號并發(fā)送給處理器；處理器對數(shù)字電壓信號進(jìn)行編碼處理為編碼信號并發(fā)送給光信號轉(zhuǎn)換器；光信號轉(zhuǎn)換器將編碼信號進(jìn)行電光轉(zhuǎn)換為光數(shù)據(jù)信號發(fā)送給外部的控制器。本實(shí)用新型通過在SVG端接入電流采集裝置，使模擬信號的傳輸距離大大縮短，抗干擾能力大大增強(qiáng)，從而使SVG實(shí)現(xiàn)高精度的無功補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)電壓更穩(wěn)定的控制。但這種采集裝置也存在著上述供電的弊端。
[0005]隨著電子技術(shù)的發(fā)展，很多測量電路的工作電流僅需要數(shù)個毫安，完全可以采用電流感應(yīng)供電。在一些只需要測量電流的場合使用電流感應(yīng)供電就不用考慮電壓絕緣問題，大大簡化了設(shè)計(jì)，減小裝置體積。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的技術(shù)存在的上述問題，提供一種電力輸電線路上的電流采集裝置，其所要解決的技術(shù)問題是:實(shí)現(xiàn)利用互感線圈感應(yīng)線路上的電流信號給裝置中電子元件供電，節(jié)省額外的電源。
[0007]本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0008]一種電力輸電線路上的電流采集裝置，其特征在于，本采集裝置包括取電互感線圈、采樣互感線圈、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、內(nèi)部存儲器、單片機(jī)和電源整理單元。所述取電互感線圈上的取電二次輸出繞組和所述電源整理單元相電氣聯(lián)接，所述電源整理單元能夠?qū)λ鋈‰姸屋敵隼@組輸出的電流進(jìn)行整流、穩(wěn)壓和過壓保護(hù)，所述電源整理單元將整理后的電流輸送給單片機(jī)和內(nèi)部存儲器。所述采樣互感線圈能夠感應(yīng)電力輸電線路上的電流的變化并向模數(shù)轉(zhuǎn)換電路輸送模擬信號，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號并傳送給單片機(jī)，單片機(jī)接收數(shù)字信號進(jìn)行邏輯計(jì)算并向內(nèi)部存儲器輸出電流數(shù)值，內(nèi)部存儲器接收電流數(shù)值并進(jìn)行儲存。[0009]其原理如下:取電互感線圈可以和任意電壓規(guī)格的輸電線路相電氣聯(lián)接，通過感應(yīng)輸電線路上的電流變化在取電二次輸出繞組上產(chǎn)生輸出電流，取電二次輸出繞組產(chǎn)生的電流通過電源整理單元進(jìn)行整流、穩(wěn)壓和過壓保護(hù)后，變的能夠?yàn)閱纹瑱C(jī)和內(nèi)部存儲器等電子元件所利用，從而實(shí)現(xiàn)了本采集裝置直接從輸電線路上獲取感應(yīng)電流的功能，節(jié)省了額外的低壓直流電源。輸電線路上的電壓的高低均不會影響采集裝置的工作，實(shí)現(xiàn)了無視高低壓的功能。
[0010]在上述的一種電力輸電線路上的電流采集裝置中，所述采集裝置還包括一個無線信號發(fā)射模塊，所述無線信號發(fā)射模塊和電源整理單元相電氣聯(lián)接實(shí)現(xiàn)供電，該無線信號發(fā)射模塊還和單片機(jī)相聯(lián)接，通過單片機(jī)讀取內(nèi)部存儲器并將其儲存的電流數(shù)值向外無線發(fā)射給遠(yuǎn)程目標(biāo)。設(shè)計(jì)有無線信號發(fā)射模塊后，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程的控制，提高系統(tǒng)的自動化程度。
[0011]在上述的一種電力輸電線路上的電流采集裝置中，所述電源整理單元包括過壓保護(hù)電路、整流電路和穩(wěn)壓電路，所述過壓保護(hù)電路對單片機(jī)、內(nèi)部存儲器進(jìn)行過壓保護(hù)，所述整流電路對取電二次輸出繞組輸出的電流進(jìn)行整流，所述穩(wěn)壓電路對取電二次輸出繞組輸出的電流進(jìn)行穩(wěn)壓。取電二次輸出繞組上輸出的感應(yīng)電流是不穩(wěn)定和變化的，必須經(jīng)過整流和穩(wěn)壓后才能為電子元件所利用。
[0012]在上述的一種電力輸電線路上的電流采集裝置中，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和單片機(jī)之間通過數(shù)字通訊接口連接，所述內(nèi)部儲存器和單片機(jī)及無線信號發(fā)射模通過數(shù)字通訊接口連接。數(shù)字通信接口和普通的電氣聯(lián)接不同，該接口能夠傳遞比較復(fù)雜的數(shù)字信號。
[0013]在上述的一種電力輸電線路上的電流采集裝置中，所述取電互感線圈和采樣互感線圈相互獨(dú)立，電力輸電線路穿過取電互感線圈和采樣互感線圈并作為線圈的一次繞組，取電互感線圈和采樣互感線圈各自感應(yīng)電力輸電線路的電流并通過各自的二次繞組輸出電流信號并被后續(xù)連接的電路所利用，這樣設(shè)計(jì)有利于保持各自相連電路的工作穩(wěn)定性，避免相互干擾。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下:
[0015]1、本采集裝置直接從輸電線路上獲取感應(yīng)電流的功能，節(jié)省了額外的低壓直流電源。輸電線路上的電壓的高低均不會影響采集裝置的工作，實(shí)現(xiàn)了無視高低壓的功能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是電流采集裝置的電路結(jié)構(gòu)框圖。
[0017]圖中，I取電互感線圈；2采樣互感線圈；3模數(shù)轉(zhuǎn)換電路；4內(nèi)部存儲器；5單片機(jī)；6電源整理單元；7無線信號發(fā)射模塊；8過壓保護(hù)電路；9整流電路；10穩(wěn)壓電路；11取電二次輸出繞組；12采樣二次輸出繞組。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。
[0019]如圖1所示，本采集裝置包括取電互感線圈1、采樣互感線圈2、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路3、內(nèi)部存儲器4、單片機(jī)5和電源整理單元6，取電互感線圈I和采樣互感線圈2相互獨(dú)立，取電互感線圈I上的二次輸出繞組11和電源整理單元6相電氣聯(lián)接，電源整理單元6能夠?qū)Χ屋敵隼@組11輸出的電流進(jìn)行整流、穩(wěn)壓和過壓保護(hù)，電源整理單元6將整理后的電流輸送給單片機(jī)5和內(nèi)部存儲器4。采樣互感線圈2能夠感應(yīng)電力輸電線路上的電流的變化并向模數(shù)轉(zhuǎn)換電路3輸送模擬信號，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路3將模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號并傳送給單片機(jī)5，單片機(jī)5接收數(shù)字信號進(jìn)行邏輯計(jì)算并向內(nèi)部存儲器4輸出電流數(shù)值，內(nèi)部存儲器4接收電流數(shù)值并進(jìn)行儲存。采樣互感線圈2具有采樣二次輸出繞組12。
[0020]采集裝置還包括一個無線信號發(fā)射模塊7，無線信號發(fā)射模塊7和電源整理單元6相電氣聯(lián)接實(shí)現(xiàn)供電，該無線信號發(fā)射模塊7還和單片機(jī)5相聯(lián)接，通過單片機(jī)5讀取內(nèi)部存儲器4并將其儲存的電流數(shù)值通過無線發(fā)射給遠(yuǎn)程目標(biāo)。設(shè)計(jì)有無線信號發(fā)射模塊7后，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程的控制，提高系統(tǒng)的自動化程度。電源整理單元6包括過壓保護(hù)電路8、整流電路9和穩(wěn)壓電路10，過壓保護(hù)電路8對單片機(jī)5、內(nèi)部存儲器4進(jìn)行過壓保護(hù)，整流電路9對二次輸出繞組11輸出的電流進(jìn)行整流，穩(wěn)壓電路10對二次輸出繞組11輸出的電流進(jìn)行穩(wěn)壓。二次輸出繞組11上輸出的感應(yīng)電流是不穩(wěn)定和變化的，必須經(jīng)過整流和穩(wěn)壓后才能為電子元件所利用。模數(shù)轉(zhuǎn)換電路3和采樣互感線圈2及單片機(jī)5之間通過數(shù)字通訊接口連接，內(nèi)部儲存器和單片機(jī)5及無線信號發(fā)射模通過數(shù)字通訊接口連接。數(shù)字通信接口和普通的電氣聯(lián)接不同，該接口能夠傳遞比較復(fù)雜的數(shù)字信號。取電互感線圈I和采樣互感線圈2相互獨(dú)立，電力輸電線路穿過取電互感線圈I和采樣互感線圈2并作為線圈的一次繞組，取電互感線圈I和采樣互感線圈2各自感應(yīng)電力輸電線路的電流并通過各自的二次繞組輸出電流信號并被后續(xù)連接的電路所利用，這樣設(shè)計(jì)有利于保持各自相連電路的工作穩(wěn)定性，避免相互干擾。
[0021]取電互感線圈I包括其具有的二次輸出繞組11，取電互感線圈I可以和任意電壓規(guī)格的輸電線路相電氣聯(lián)接，通過感應(yīng)輸電線路上的電流變化在二次輸出繞組11上產(chǎn)生輸出電流，二次輸出繞組11產(chǎn)生的電流通過電源整理單元6進(jìn)行整流、穩(wěn)壓和過壓保護(hù)后，變的能夠?yàn)閱纹瑱C(jī)5和內(nèi)部存儲器4等電子元件所利用，從而實(shí)現(xiàn)了本采集裝置直接從輸電線路上獲取感應(yīng)電流的功能，節(jié)省了額外的低壓直流電源。輸電線路上的電壓的高低均不會影響采集裝置的工作，實(shí)現(xiàn)了無視高低壓的功能。
[0022]本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種電力輸電線路上的電流采集裝置，其特征在于，本采集裝置包括取電互感線圈(I)、采樣互感線圈(2)、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(3)、內(nèi)部存儲器(4)、單片機(jī)(5)和電源整理單元(6),所述取電互感線圈(I)上的取電二次輸出繞組(11)和所述電源整理單元(6)相電氣聯(lián)接，所述電源整理單元(6)能夠?qū)λ鋈‰姸屋敵隼@組(11)輸出的電流進(jìn)行整流、穩(wěn)壓和過壓保護(hù)，所述電源整理單元(6)將整理后的電流輸送給單片機(jī)(5)和內(nèi)部存儲器(4)，所述采樣互感線圈(2 )能夠感應(yīng)電力輸電線路上的電流的變化并向模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(3 )輸送模擬信號，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(3)將模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號并傳送給單片機(jī)(5)，單片機(jī)(5)接收數(shù)字信號進(jìn)行邏輯計(jì)算并向內(nèi)部存儲器(4)輸出電流數(shù)值，內(nèi)部存儲器(4)接收電流數(shù)值并進(jìn)行儲存。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力輸電線路上的電流采集裝置，其特征在于，所述采集裝置還包括一個無線信號發(fā)射模塊(7 )，所述無線信號發(fā)射模塊(7 )和電源整理單元(6 )相電氣聯(lián)接實(shí)現(xiàn)供電，該無線信號發(fā)射模塊(7)還和單片機(jī)(5)相聯(lián)接，通過單片機(jī)(5)讀取內(nèi)部存儲器(4 )并將其儲存的電流數(shù)值向外無線發(fā)射給遠(yuǎn)程目標(biāo)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種電力輸電線路上的電流采集裝置，其特征在于，所述電源整理單元(6)包括過壓保護(hù)電路(8)、整流電路(9)和穩(wěn)壓電路(10)，所述過壓保護(hù)電路(8)對單片機(jī)(5)、內(nèi)部存儲器(4)進(jìn)行過壓保護(hù)，所述整流電路(9)對取電二次輸出繞組(11)輸出的電流進(jìn)行整流，所述穩(wěn)壓電路(10)對取電二次輸出繞組(11)輸出的電流進(jìn)行穩(wěn)壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電力輸電線路上的電流采集裝置，其特征在于，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(3)和單片機(jī)(5)之間通過數(shù)字通訊接口連接，所述內(nèi)部儲存器和單片機(jī)(5)及無線信號發(fā)射模通過數(shù)字通訊接口連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電力輸電線路上的電流采集裝置，其特征在于，所述取電互感線圈(I)和采樣互感線圈(2)相互獨(dú)立，電力輸電線路穿過取電互感線圈(I)和采樣互感線圈(2)并作為線圈的一次繞組，采樣互感線圈(2)具有采樣二次輸出繞組(12)，取電互感線圈(I)和采樣互感線圈(2 )各自感應(yīng)電力輸電線路的電流并通過各自的二次輸出繞組輸出電流信號并被后續(xù)連接的電路所利用。
【文檔編號】G01R19/25GK103675431SQ201310643505
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月3日
【發(fā)明者】高少軍, 鄭國鑫, 周泉, 黎景倫, 李方庚 申請人:浙江華采科技有限公司