CN104181428A - 氧化锌避雷器的绝缘在线状态监测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氧化锌避雷器的绝缘在线状态监测装置,包括温湿度传感器、复合监测传感器和监控终端;监控终端包括中央控制电路、电源电路、信号采集电路、AD转换电路、报警驱动电路、蜂鸣器和监测状态标识模块;电源电路、AD转换电路、报警驱动电路和监测状态标识模块均与中央控制电路相连接;信号采集电路通过AD转换电路与中央控制电路相连接;蜂鸣器通过报警驱动电路与中央控制电路相连接;信号采集电路包括电压模拟信号采集放大电路和电流模拟信号采集放大电路;电源电路包括开关电源电路和降压电路模块。本发明的氧化锌避雷器的绝缘在线状态监测装置,具有可实时监测氧化锌避雷器的泄漏全电流等参数、减少避雷器事故发生等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种氧化锌避雷器的绝缘在线状态监测装置。
背景技术
变电所的氧化锌避雷器是保护电力设备运行安全、防止雷击事故的重要保护装置。而避雷器处在高压下能否长期安全运行,是对避雷器进行安全性能监测的一个重要内容。为防止避雷器老化或自身的绝缘损坏引发爆炸而导致大面积停电,人们采取了每年对避雷器停电检测的检测方式;或者在避雷器的接地回路中串入1只电流表,利用人工巡视,记录电流表的读数来判断避雷器的老化和绝缘损坏程度。避雷器绝缘性能的好坏可通过测量其泄漏电流中的阻性电流分量来判定。这种电流分量在正常状态下要比避雷器本身的电容电流分量小得多,它与电容电流一起流过电流表。如果泄漏电流峰值总量在0.5~1mA之间时。阻性电流分量也只有十几分之一。当绝缘损坏不很严重时,阻性电流分量即使增加几倍,在电流表上反映的读数变化也不会很明显。只有当绝缘性能进一步恶化,电流表的读数才会有明显的变化。这时,阻性电流增加引起了有功分量加大,会导致避雷器的发热量很快上升。如果不能迅速将故障避雷器及时退出运行,很可能在几天或几小时内发生爆炸,引发大面积停电。事实证明,靠人工24h或每周巡视1次电流表的读数来监测避雷器的劣化情况,在发现故障的即时性上存在较大缺陷。劣化过程较快的避雷器完全可能在下1次巡视之前就发生爆炸。类似这种情况的爆炸事故已发生过多次。因此,解决避雷器运行工况下的在线自动监测,是电力系统实现变电所无人值班急需解决的高压设备在线状态监测的重要内容之一。
对氧化锌避雷器运行工况的监测方法研究时间比较长,检测方法也有多种,基本都以测泄漏电流为基础,包括以下几种:
1.总泄漏电流法
总泄漏电流法是基于氧化锌避雷器泄漏电流的容性分量基本不变,可以简单地认为其总电流的增加能在一定程度上反映其阻性分量电流的增长情况。此方法粗糙,灵敏度较低。
2.阻性电流三次谐波法
阻性电流三次谐波法是将全电流经带通滤波器检出三次谐波分量,根据氧化锌避雷器的总阻性电流与是那次谐波阻性分量的一定的比例关系来得到阻性电流峰值。比例关系因为不同厂家的避雷器特性不同而呈现不同的函数关系,因此不具有通用性。
3.补偿法测量阻性电流
补偿法通过外加容性电流补偿避雷器阻性电流分量,但是只能在阻性电流和容性电流成π/2相位差时才能反应避雷器老化的真实结果。
发明内容
本发明是为避免上述已有技术中存在的不足之处,提供一种氧化锌避雷器的绝缘在线状态监测装置,以实时监测氧化锌避雷器的泄漏全电流、阻性电流、动作次数、动作时间等参数、减少因泄漏全电流、阻性电流升高等引起的避雷器烧毁、停电等事故的发生。
本发明为解决技术问题采用以下技术方案。
氧化锌避雷器的绝缘在线状态监测装置,其结构特点是,包括温湿度传感器、复合监测传感器和监控终端;所述温湿度传感器、复合监测传感器均与所述监控终端相连接;所述监控终端包括中央控制电路、电源电路、信号采集电路、AD转换电路、报警驱动电路、蜂鸣器和监测状态标识模块;
所述电源电路、AD转换电路、报警驱动电路和监测状态标识模块均与所述中央控制电路相连接;所述信号采集电路通过所述AD转换电路与所述中央控制电路相连接;所述蜂鸣器通过所述报警驱动电路与所述中央控制电路相连接;
所述信号采集电路包括电压模拟信号采集放大电路和电流模拟信号采集放大电路;所述电压模拟信号采集放大电路与所述温湿度传感器相连接,并接入电压互感器PT的电压信号;所述电流模拟信号采集放大电路与所述复合监测传感器相连接;
所述电源电路包括开关电源电路和降压电路模块;所述开关电源电路连接市电交流电源,开关电源电路通过所述降压电路模块与所述中央控制电路相连接;
所述监测状态标识模块用于显示装置监测信息是否正常。
本发明的氧化锌避雷器的绝缘在线状态监测装置的结构特点也在于:
所述中央控制电路上还连接有一个运行状态标识模块。
所述中央控制电路上还连接有协议转换处理模块,所述协议转换处理模块通过一个光纤通信接口模块与状态接入控制器相连接。
所述中央控制电路包括单片机U1;所述单片机U1连接有复位电路、3V电源电路、系统时钟电路、外部时钟电路和指示灯电路;所述复位电路包括复位芯片U8、电阻R21、电阻R24、电容C21;所述复位芯片U8与所述单片机U1相连接;所述电阻R21的两端分别连接在所述复位芯片U8的GND端子和RSET端子上,所述电阻R24的两端分别连接在所述复位芯片U8的VCC端子和MR端子上,所述电容C21的两端也分别连接在所述复位芯片U8的VCC端子和MR端子上,复位芯片U8的VCC端子连接单片机U1的3.3V电源VDD端子;
所述3V电源电路包括3V电池BATT、二极管D21和二极管D22;所述3V电池BATT的负极接地,所述3V电池BATT的正极连接所述二极管D22的正极,所述二极管D22的负极连接单片机U1的VBAT端子,所述二极管D21的负极也与单片机U1的VBAT端子相连接,所述二极管D21的正极连接单片机U1的3.3V电源VDD端子;
所述系统时钟电路包括电容C31、电容C32和晶振Y2;所述电容C31的一端和所述电容C32的一端相连接后接地,所述电容C31的另一端单片机U1的RTCX_1端子,所述电容C32的另一端单片机U1的RTCX_0端子,所述晶振Y2的两端分别连接在单片机U1的RTCX_1端子和单片机U1的RTCX_0端子上;
所述外部时钟电路包括电容C33、电容C34和晶振Y1;所述电容C33的一端和所述电容C34的一端相连接后接地,所述电容C33的另一端单片机U1的XTAL_1端子,所述电容C34的另一端单片机U1的XTAL_0端子,所述晶振Y1的两端分别连接在单片机U1的XTAL_1端子和单片机U1的XTAL_0端子上;
所述指示灯电路包括电阻R25和发光二极管D23;所述发光二极管D23的负极接地,所述发光二极管D23的正极通过所述电阻R25与所述单片机U1相连接。
所述AD转换电路包括AD转换芯片U3、电阻R6~电阻R8、电阻R100~电阻R107、电容C4~电容C13和电容C50~电容C57;所述电阻R6~电阻R8的一端与33V电源VDD相连接,电阻R6~电阻R8的另一端分别连接AD转换芯片U3的CS端子、RESET端子和PWDN端子;所述电容C4~电容C9的一端连接电源AVSS,所述电容C4的另一端和C5的另一端连接AD转换芯片U3的VCAP1端子,所述电容C6的另一端连接AD转换芯片U3的VCAP2端子,所述电容C7的另一端和C8的另一端连接AD转换芯片U3的VCAP3端子,所述电容C9的另一端连接AD转换芯片U3的VCAP4端子;
所述电容C10和电容C11相互并联连接后的一端连接AD转换芯片U3的VREFN端子,所述电容C10和电容C11相互并联连接后的另一端连接AD转换芯片U3的VREFP端子;所述AD转换芯片U3的VREFN端子还与电源AVSS相连接;
所述电容C12的一端和电容C13的一端与AD转换芯片U3的DVDD端子相连接并与33V电源VDD相连接,所述电容C12的另一端和电容C13的另一端连接接地端AGND;
所述电阻R100~电阻R107的一端为外部信号输入端,电阻R100~电阻R107的另一端分别连接在所述AD转换芯片U3的端子IN1N~IN8N上;所述电容C50~C57的一端连接连接接地端AGND,所述电容C50~C57的另一端也分别连接在所述AD转换芯片U3的端子IN1N~IN8N上。
所述开关电源电路包括电阻R601~电阻R613、电阻605′、可调电阻RV1、可调电阻RV2、电容C601~电容C619、二极管D601~二极管D604、TVS二极管VS1~二极管VS5、整流二极管VD1、电感L1~电感L2、电感T1、熔断器F1、稳压管U7、开关电源芯片U5、稳压芯片U4、光耦U6、由四个二极管组成的整流桥ZD和变压器B1;变压器B1包括原边线圈B01、副边线圈B02、副边线圈B03和副边线圈B04;
所述可调电阻RV1的一端连接在市电交流电源的火线L上,所述可调电阻RV1的另一端连接在市电交流电源的零线N上;所述可调电阻RV1的一端还通过熔断器F1与所述电阻R601的一端相连接,电阻R601的另一端与可调电阻RV1的另一端相连接;所述电容C601的两端分别连接在所述电阻R601的两端上;所述电感T1包括线圈T01和线圈T02;所述线圈T01的一端与所述熔断器F1与电阻R601的连接点相连接,所述线圈T01的另一端与电容C602的一端相连接,电容C602的另一端与所述电容C603的一端相连接;所述线圈T02的一端与所述市电交流电源的零线N相连接,所述线圈T02的另一端与电容C603的另一端相连接;所述电容C602与所述电容C603之间的连接点与所述电容605的一端相连接并接地;所述电容602与所述线圈T01相连接的一端与整流桥ZD的端子1相连接;所述电容C603的另一端与整流桥ZD的端子3相连接;所述电容605与所述电容606之间的连接点与整流桥ZD的端子4相连接;
所述整流桥ZD的端子2连接在电容C604与电容C608之间;所述
所述电容C608、电阻605、电阻605′和TVS二极管VS1两两相互并联连接后的一端与电容C604的一端相连接,并与电容C607的一端相连接;所述电容C608、电阻605、电阻605′和TVS二极管VS1两两相互并联连接的另一端与所述整流二极管VD1的负极相连接,所述整流二极管VD1的负极还与所述变压器B1的原边线圈B01的端子1相连接,所述整流二极管VD1的正极与所述变压器B1的原边线圈B01的端子2相连接;所述TVS二极管VS2、TVS二极管VS3、TVS二极管VS4相互串联后的一端(即图6中所述VS2的负极端)与所述整流二极管VD1的正极相连接;所述TVS二极管VS2、TVS二极管VS3、TVS二极管VS4相互串联后的另一端(即图6中所述VS4的正极端)与电容C604的另一端相连接,并与所述变压器B1的副边线圈B04的端子5相连接;所述TVS二极管VS2的负极、TVS二极管VS4的正极均与所述开关电源芯片U5相连接;所述变压器B1的原边线圈B01的端子1还分别通过电阻R602、电阻R603与开关电源芯片U5相连接;所述电阻R606与所述电容610相互串联连接的串联支路、电容C609、电阻R604两两并联后的两端均与所述开关电源芯片U5相连接;所述电阻R606与所述电容C609之间的连接点还与光耦U6相连接;
所述副边线圈B02的端子10与所述二极管D601的正极相连接,所述二极管D601的负极通过所述电感L1连接电源输出端V1′;所述电容C607另一端连接副边线圈B02的端子9后通过所述电阻R608接地;所述副边线圈B02的端子8与二极管D602的负极相连接;
所述二极管D602的正极与稳压芯片U4相连接,且所述二极管D602的正极与稳压芯片U4的连接点依次通过电容C614和电容C612与电阻R609的一端相连接;所述电源输出端V1′通过电容C613与稳压芯片U4相连接,电容C614的一端连接在电容C613与稳压芯片U4之间,电容C614的另一端与稳压芯片U4相连接且与电源输出端V2′相连接;稳压芯片U4的端子1连接在副边线圈B02的端子9与电容C607之间,还连接在电容C613和电容C614之间;
所述副边线圈B03的端子7与二极管D603的正极相连接,二极管D603的负极通过电感L2连接电源输出端V3+′;副边线圈B03的端子6连接电源输出端V3-′;所述电容C616的一端连接在二极管D603的负极和电感L2之间,另一端与副边线圈B03的端子6相连接;所述电容C617的两端分别连接在所述电源输出端V3+′和电源输出端V3-′之间;所述TVS二极管VS5与可调电阻RV2相互并联连接后的两端分别与电源输出端V3+′和电源输出端V3-′相连接;
所述副边线圈B04的端子4与二极管D604的正极相连接,二极管D604的负极通过电阻R607与光耦U6相连接;所述所述副边线圈B04的端子5依次通过电容C611和电阻R607与光耦U6相连接;所述光耦U6的一个输出端通过电阻R609连接电容C612,光耦U6的另一个输出端通过电容C618和电阻R608接地;所述电源输出端V1′依次通过电阻R612、电阻R613和电阻R608接地;所述电阻R610的一端连接在电阻R609和光耦U6之间,所述电阻R610的另一端依次通过电阻R611、电容C619连接在电阻R612、电阻R613之间;所述稳压管U7的阴极连接在电阻R610和电阻R611之间,稳压管U7的阳极通过电阻R608接地,稳压管U7的参考极连接在电阻R612、电阻R613之间。
所述电压模拟信号采集放大电路包括电阻R107~电阻R120、二极管D601~二极管D604、滑动电阻W7、滑动电阻W8、运算放大器U26和运算放大器U27;
所述电阻R113的一端连接温湿度信号传感器的WD端子,所述电阻R113的另一端与所述二极管D601的负极相连接;所述电阻R112的一端和电阻R111的一端均与24V电源的负极相连接,所述电阻R112的另一端与所述二极管D601的负极相连接,所述电阻R111的另一端与所述二极管D601的正极相连接;所述二极管D602的正极与所述二极管D601的负极相连接,所述二极管D602的负极与所述二极管D601的正极相连接;所述二极管D602的正极和负极均与所述运算放大器U26相连接;
所述电阻R110的一端与所述二极管D602的负极相连接,所述电阻R110的另一端与运算放大器U26的输出端相连接;所述电阻R108的一端与所述运算放大器U26的输出端相连接,所述电阻R108的另一端与滑动电阻W7的一端相连接,所述滑动电阻W7上与电阻R108相连接的一端还与滑动电阻W7的滑动端相连接;所述滑动电阻W7的另一端通过电阻R109接地;所述电阻R120的一端连接滑动电阻W7的滑动端,电阻R120的另一端连接单片机U1;
所述电阻R109的一端连接温湿度信号传感器的SD端子,所述电阻R109的另一端与所述二极管D603的负极相连接;所述电阻R118的一端和电阻R117的一端均与24V电源的负极相连接,所述电阻R118的另一端与所述二极管D603的负极相连接,所述电阻R117的另一端与所述二极管D603的正极相连接;所述二极管D604的正极与所述二极管D603的负极相连接,所述二极管D604的负极与所述二极管D603的正极相连接;所述二极管D604的正极和负极分别连接在所述运算放大器U27的正向输入端和反向输入端上;
所述电阻R116的一端与所述二极管D604的负极相连接,所述电阻R116的另一端与运算放大器U27的输出端相连接;所述电阻R114的一端与所述运算放大器U27的输出端相连接,所述电阻R114的另一端与滑动电阻W8的一端相连接,所述滑动电阻W8上与电阻R114相连接的一端还与滑动电阻W8的滑动端相连接;所述滑动电阻W8的另一端通过电阻R115接地;所述滑动电阻W8的滑动端连接单片机U1。
与已有技术相比,本发明有益效果体现在:
本发明的氧化锌避雷器的绝缘在线状态监测装置包括监测终端、温湿度传感器和复合监测传感器;监控终端包括中央控制电路、电源电路、信号采集电路、AD转换电路、报警驱动电路、蜂鸣器、监测状态标识模块、运行状态标识模块和数据存储模块等电路,由中央控制电路驱动其他各模块运作。
中央控制电路上还连接有协议转换处理模块,所述协议转换处理模块通过一个光纤通信接口模块与状态接入控制器相连接,以便进一步处理检测数据。所述的氧化锌避雷器在线监测终端与外部状态接入控制器(CAC)之间通过光纤通信接口模块进行数据交换,光纤通信接口模块选用网络转多模光电收发一体化模块。该种通信接口,可以提高通讯速率、提高通讯抗干扰能力、延长通讯距离,保障通讯可靠性。
本发明的氧化锌避雷器的绝缘在线状态监测装置,实现了实时监测氧化锌避雷器的泄漏全电流、阻性电流、动作次数、动作时间,了解氧化锌避雷器泄漏全电流、阻性电流等变化状况,减少因泄漏全电流、阻性电流升高等引起的避雷器烧毁、停电等事故的发生。杜绝事故引发停电导致的社会不良影响和社会企业的生产损失,同时避雷器状态监测装置直接输出DL/T860协议,满足智能电网对变电站内标准通信的技术要求,可直接上传至站端状态接入控制器(CAC),降低了系统配置架构的复杂性,即插即用;复合监测传感器的使用实现避雷器泄漏全电流远传和就地显示,以及避雷器动作次数的就地显示。
本发明的氧化锌避雷器的绝缘在线状态监测装置,具有可实时监测氧化锌避雷器的泄漏全电流、阻性电流、动作次数、动作时间等参数、减少因泄漏全电流、阻性电流升高等引起的避雷器烧毁、停电等事故的发生等优点。
附图说明
图1是本新型氧化锌避雷器状态监测装置的结构示意图。
图2是本新型氧化锌避雷器状态监测装置的复合监测传感器结构示意图
图3是本发明的氧化锌避雷器的绝缘在线状态监测装置的中央控制电路的电路图。
图4是本发明的氧化锌避雷器的绝缘在线状态监测装置的A/D转换电路的电路图。
图5是本发明的氧化锌避雷器的绝缘在线状态监测装置的开关电源电路的电路图。
图6是本发明的氧化锌避雷器的绝缘在线状态监测装置的电压模拟信号采集放大电路的电路图。
以下通过具体实施方式,并结合附图对本发明作进一步说明。
具体实施方式
参见附图1~图6,本发明的氧化锌避雷器的绝缘在线状态监测装置,包括温湿度传感器、复合监测传感器和监控终端;所述温湿度传感器、复合监测传感器均与所述监控终端相连接;所述监控终端包括中央控制电路、电源电路、信号采集电路、AD转换电路、报警驱动电路、蜂鸣器和监测状态标识模块;
所述电源电路、AD转换电路、报警驱动电路和监测状态标识模块均与所述中央控制电路相连接;所述信号采集电路通过所述AD转换电路与所述中央控制电路相连接;所述蜂鸣器通过所述报警驱动电路与所述中央控制电路相连接;
所述信号采集电路包括电压模拟信号采集放大电路和电流模拟信号采集放大电路;所述电压模拟信号采集放大电路与所述温湿度传感器相连接,并接入电压互感器PT的电压信号;所述电流模拟信号采集放大电路与所述复合监测传感器相连接;
所述电源电路包括开关电源电路和降压电路模块;所述开关电源电路连接市电交流电源,开关电源电路通过所述降压电路模块与所述中央控制电路相连接;
所述监测状态标识模块用于显示装置监测信息是否正常。
所述降压电路模块上还连接有一个电源标识模块,采用高亮度8mm草帽红发绿光LED。由所述监测状态标识模块显示装置监测信息是否正常,通过监测状态标识模块显示不同的颜色对应不同的状态,红色为超限,黄色为警示需关注,绿色为正常。
所述复合监测传感器包括指针式电流表、穿芯式电流传感器、电阻R1-R3、氧化锌阀片、计数器、电容C、由四个二极管构成的整流桥等部件,各部件之间的连接关系见图2所示。所述穿芯式电流传感器连接氧化锌避雷器,将氧化锌避雷器的泄漏电流信号发送给监测终端的电流模拟信号采集放大电路。
所述中央控制电路上还连接有一个运行状态标识模块。运行状态标识模块,通过闪烁频率的不同变化表示运行状态正常与异常。所述的监测状态标识模块和运行状态标识模块选用高亮度8mm草帽白发蓝光LED。中央控制电路连接有一个Flash(数据存储模块),所述数据存储模块容量可以根据存储时间的长度进行调整。
所述中央控制电路上还连接有协议转换处理模块,所述协议转换处理模块通过一个光纤通信接口模块与状态接入控制器相连接。协议转换处理模块采用嵌入式核心板独立进行协议转换,并通过光纤通信接口模块对外数据传输,具有独立的运行平台和强大的处理能力。协议转换处理模块选用6410核心板,采用Samsung S3C6410处理器,ARM1176JZF-S内核,主频为533MHz/667MHz,对采集的数据进行DL/T860协议转换,所述的控制终端与状态接入控制器(CAC)相连通过内置光纤通信接口模块实现智能变电站站内标准通讯。
如图3所示,所述中央控制电路包括单片机U1;所述单片机U1连接有复位电路、3V电源电路、系统时钟电路、外部时钟电路和指示灯电路;所述复位电路包括复位芯片U8、电阻R21、电阻R24、电容C21;所述复位芯片U8与所述单片机U1相连接;所述电阻R21的两端分别连接在所述复位芯片U8的GND端子和RSET端子上,所述电阻R24的两端分别连接在所述复位芯片U8的VCC端子和MR端子上,所述电容C21的两端也分别连接在所述复位芯片U8的VCC端子和MR端子上,复位芯片U8的VCC端子连接单片机U1的3.3V电源VDD端子;
所述3V电源电路包括3V电池BATT、二极管D21和二极管D22;所述3V电池BATT的负极接地,所述3V电池BATT的正极连接所述二极管D22的正极,所述二极管D22的负极连接单片机U1的VBAT端子,所述二极管D21的负极也与单片机U1的VBAT端子相连接,所述二极管D21的正极连接单片机U1的3.3V电源VDD端子;
所述系统时钟电路包括电容C31、电容C32和晶振Y2;所述电容C31的一端和所述电容C32的一端相连接后接地,所述电容C31的另一端单片机U1的RTCX_1端子,所述电容C32的另一端单片机U1的RTCX_0端子,所述晶振Y2的两端分别连接在单片机U1的RTCX_1端子和单片机U1的RTCX_0端子上;
所述外部时钟电路包括电容C33、电容C34和晶振Y1;所述电容C33的一端和所述电容C34的一端相连接后接地,所述电容C33的另一端单片机U1的XTAL_1端子,所述电容C34的另一端单片机U1的XTAL_0端子,所述晶振Y1的两端分别连接在单片机U1的XTAL_1端子和单片机U1的XTAL_0端子上;
所述指示灯电路包括电阻R25和发光二极管D23;所述发光二极管D23的负极接地,所述发光二极管D23的正极通过所述电阻R25与所述单片机U1相连接。
所述复位芯片U8为SGM811。所述单片机U1为本发明的监测装置提供稳定可靠的运行环境;U1、U8和各元器件之间的连接见图2所示。外部时钟电路使用外部振荡器产生的脉冲信号,用于多片单片机同时工作,以便于多片单片机之间的同步。系统时钟电路是单片机内部由一个用于构成振荡器的高增益反相放大器,石英晶体振荡器Y2和两个微调电容,构成了一个稳定的自激振荡器。3V电池BATT为单片机U1提供3V电源。单片机U1接通电源时,为发光二极管D23正极提供一个电压,点亮发光二极管D23。
如图4所示,所述AD转换电路包括AD转换芯片U3、电阻R6~电阻R8、电阻R100~电阻R107、电容C4~电容C13和电容C50~电容C57;所述电阻R6~电阻R8的一端与33V电源VDD相连接,电阻R6~电阻R8的另一端分别连接AD转换芯片U3的CS端子、RESET端子和PWDN端子;所述电容C4~电容C9的一端连接电源AVSS,所述电容C4的另一端和C5的另一端连接AD转换芯片U3的VCAP1端子,所述电容C6的另一端连接AD转换芯片U3的VCAP2端子,所述电容C7的另一端和C8的另一端连接AD转换芯片U3的VCAP3端子,所述电容C9的另一端连接AD转换芯片U3的VCAP4端子;
所述电容C10和电容C11相互并联连接后的一端连接AD转换芯片U3的VREFN端子,所述电容C10和电容C11相互并联连接后的另一端连接AD转换芯片U3的VREFP端子;所述AD转换芯片U3的VREFN端子还与电源AVSS相连接;
所述电容C12的一端和电容C13的一端与AD转换芯片U3的DVDD端子相连接并与33V电源VDD相连接,所述电容C12的另一端和电容C13的另一端连接接地端AGND;
所述电阻R100~电阻R107的一端为外部信号输入端,电阻R100~电阻R107的另一端分别连接在所述AD转换芯片U3的端子IN1N~IN8N上;所述电容C50~C57的一端连接连接接地端AGND,所述电容C50~C57的另一端也分别连接在所述AD转换芯片U3的端子IN1N~IN8N上。
如图3是本发明的AD转换电路,具体各元器件的连接见图3。由AD转换电路对测量的温湿度等信号进行AD转换后发给中央处理器CPU,中央处理器CPU对测量信号进行处理。电阻R20~R27的另一端作为外部信号输入端IN1~IN8,可接入最多8路的外部信号。
所述AD转换芯片U3为ADS131E08。ADS131E08是多通道、同步采样、24位和16位三角积分(ΔΣ)模数转换器(ADC)系列产品,此产品具有一个内置可编程增益放大器(PGA)、内部基准、和一个板载振荡器。ADS131E0x输入可独立且直接地与一个电阻器分频器网络或者一个变压器对接以测量电压。此输入可与一个电流互感器或者罗戈夫斯基线圈(Rogowski)对接以测量电流,具有高集成度和出色的性能。ADS131E0x在每通道上有一个灵活输入多路复用器,此多路复用器被独立连接至内部生成信号以实现测试、温度、和故障检测。故障检测可在器件内部执行,此器件使用集成的带有受数模转换器DAC控制的触发电平的比较器。ADS131E0x运行的数据速率可高达64kSPS。
如图5所示,所述开关电源电路包括电阻R601~电阻R613、电阻605′、可调电阻RV1、可调电阻RV2、电容C601~电容C619、二极管D601~二极管D604、TVS二极管VS1~二极管VS5、整流二极管VD1、电感L1~电感L2、电感T1、熔断器F1、稳压管U7、开关电源芯片U5、稳压芯片U4、光耦U6、由四个二极管组成的整流桥ZD和变压器B1;变压器B1包括原边线圈B01、副边线圈B02、副边线圈B03和副边线圈B04;
所述可调电阻RV1的一端连接在市电交流电源的火线L上,所述可调电阻RV1的另一端连接在市电交流电源的零线N上;所述可调电阻RV1的一端还通过熔断器F1与所述电阻R601的一端相连接,电阻R601的另一端与可调电阻RV1的另一端相连接;所述电容C601的两端分别连接在所述电阻R601的两端上;所述电感T1包括线圈T01和线圈T02;所述线圈T01的一端与所述熔断器F1与电阻R601的连接点相连接,所述线圈T01的另一端与电容C602的一端相连接,电容C602的另一端与所述电容C603的一端相连接;所述线圈T02的一端与所述市电交流电源的零线N相连接,所述线圈T02的另一端与电容C603的另一端相连接;所述电容C602与所述电容C603之间的连接点与所述电容605的一端相连接并接地;所述电容602与所述线圈T01相连接的一端与整流桥ZD的端子1相连接;所述电容C603的另一端与整流桥ZD的端子3相连接;所述电容605与所述电容606之间的连接点与整流桥ZD的端子4相连接;
所述整流桥ZD的端子2连接在电容C604与电容C608之间;所述
所述电容C608、电阻605、电阻605′和TVS二极管VS1两两相互并联连接后的一端与电容C604的一端相连接,并与电容C607的一端相连接;所述电容C608、电阻605、电阻605′和TVS二极管VS1两两相互并联连接的另一端与所述整流二极管VD1的负极相连接,所述整流二极管VD1的负极还与所述变压器B1的原边线圈B01的端子1相连接,所述整流二极管VD1的正极与所述变压器B1的原边线圈B01的端子2相连接;所述TVS二极管VS2、TVS二极管VS3、TVS二极管VS4相互串联后的一端(即图5中所述VS2的负极端)与所述整流二极管VD1的正极相连接;所述TVS二极管VS2、TVS二极管VS3、TVS二极管VS4相互串联后的另一端(即图5中所述VS4的正极端)与电容C604的另一端相连接,并与所述变压器B1的副边线圈B04的端子5相连接;所述TVS二极管VS2的负极、TVS二极管VS4的正极均与所述开关电源芯片U5相连接;所述变压器B1的原边线圈B01的端子1还分别通过电阻R602、电阻R603与开关电源芯片U5相连接;所述电阻R606与所述电容610相互串联连接的串联支路、电容C609、电阻R604两两并联后的两端均与所述开关电源芯片U5相连接;所述电阻R606与所述电容C609之间的连接点还与光耦U6相连接;
所述副边线圈B02的端子10与所述二极管D601的正极相连接,所述二极管D601的负极通过所述电感L1连接电源输出端V1′;所述电容C607另一端连接副边线圈B02的端子9后通过所述电阻R608接地;所述副边线圈B02的端子8与二极管D602的负极相连接;
所述二极管D602的正极与稳压芯片U4相连接,且所述二极管D602的正极与稳压芯片U4的连接点依次通过电容C614和电容C612与电阻R609的一端相连接;所述电源输出端V1′通过电容C613与稳压芯片U4相连接,电容C614的一端连接在电容C613与稳压芯片U4之间,电容C614的另一端与稳压芯片U4相连接且与电源输出端V2′相连接;稳压芯片U4的端子1连接在副边线圈B02的端子9与电容C607之间,还连接在电容C613和电容C614之间;
所述副边线圈B03的端子7与二极管D603的正极相连接,二极管D603的负极通过电感L2连接电源输出端V3+′;副边线圈B03的端子6连接电源输出端V3-′;所述电容C616的一端连接在二极管D603的负极和电感L2之间,另一端与副边线圈B03的端子6相连接;所述电容C617的两端分别连接在所述电源输出端V3+′和电源输出端V3-′之间;所述TVS二极管VS5与可调电阻RV2相互并联连接后的两端分别与电源输出端V3+′和电源输出端V3-′相连接;
所述副边线圈B04的端子4与二极管D604的正极相连接,二极管D604的负极通过电阻R607与光耦U6相连接;所述所述副边线圈B04的端子5依次通过电容C611和电阻R607与光耦U6相连接;所述光耦U6的一个输出端通过电阻R609连接电容C612,光耦U6的另一个输出端通过电容C618和电阻R608接地;所述电源输出端V1′依次通过电阻R612、电阻R613和电阻R608接地;所述电阻R610的一端连接在电阻R609和光耦U6之间,所述电阻R610的另一端依次通过电阻R611、电容C619连接在电阻R612、电阻R613之间;所述稳压管U7的阴极连接在电阻R610和电阻R611之间,稳压管U7的阳极通过电阻R608接地,稳压管U7的参考极连接在电阻R612、电阻R613之间。
如图5为本发明的开关电源电路,采用脉宽调节的方式来提供不同的稳定电压,以供单片机、测量传感器和运放等器件使用,各元器件之间的连接关系见图5。
所述稳压管U7的型号为TL431。TL431是可控精密稳压源。它的输出电压用两个电阻就可以任意的设置到从Verf(2.5V)到36V范围内的任何值。该器件的典型动态阻抗为0.2Ω,在很多应用中用它代替稳压二极管,例如,数字电压表,运放电路,可调压电源,开关电源等。
开关电源芯片U5的型号为TOP243,是一种具有灵活性及更大功率高效节能的集成离线式开关IC。稳压芯片U4的型号为负电压稳压器MC79L12C。光耦U6的型号为PC817A。PC817光电耦合器广泛用在电脑终端机,可控硅系统设备,测量仪器,影印机,自动售票,家用电器,如风扇,加热器等,用于电路之间的信号传输,使之前端与负载完全隔离,目的在于增加安全性,减小电路干扰,减化电路设计。
如图6所示,所述电压模拟信号采集放大电路包括电阻R107~电阻R120、二极管D601~二极管D604、滑动电阻W7、滑动电阻W8、运算放大器U26和运算放大器U27;
所述电阻R113的一端连接温湿度信号传感器的WD端子,所述电阻R113的另一端与所述二极管D601的负极相连接;所述电阻R112的一端和电阻R111的一端均与24V电源的负极相连接,所述电阻R112的另一端与所述二极管D601的负极相连接,所述电阻R111的另一端与所述二极管D601的正极相连接;所述二极管D602的正极与所述二极管D601的负极相连接,所述二极管D602的负极与所述二极管D601的正极相连接;所述二极管D602的正极和负极均与所述运算放大器U26相连接;
所述电阻R110的一端与所述二极管D602的负极相连接,所述电阻R110的另一端与运算放大器U26的输出端相连接;所述电阻R108的一端与所述运算放大器U26的输出端相连接,所述电阻R108的另一端与滑动电阻W7的一端相连接,所述滑动电阻W7上与电阻R108相连接的一端还与滑动电阻W7的滑动端相连接;所述滑动电阻W7的另一端通过电阻R109接地;所述电阻R120的一端连接滑动电阻W7的滑动端,电阻R120的另一端连接单片机U1;
所述电阻R109的一端连接温湿度信号传感器的SD端子,所述电阻R109的另一端与所述二极管D603的负极相连接;所述电阻R118的一端和电阻R117的一端均与24V电源的负极相连接,所述电阻R118的另一端与所述二极管D603的负极相连接,所述电阻R117的另一端与所述二极管D603的正极相连接;所述二极管D604的正极与所述二极管D603的负极相连接,所述二极管D604的负极与所述二极管D603的正极相连接;所述二极管D604的正极和负极分别连接在所述运算放大器U27的正向输入端和反向输入端上;
所述电阻R116的一端与所述二极管D604的负极相连接,所述电阻R116的另一端与运算放大器U27的输出端相连接;所述电阻R114的一端与所述运算放大器U27的输出端相连接,所述电阻R114的另一端与滑动电阻W8的一端相连接,所述滑动电阻W8上与电阻R114相连接的一端还与滑动电阻W8的滑动端相连接;所述滑动电阻W8的另一端通过电阻R115接地;所述滑动电阻W8的滑动端连接单片机U1。
如图6是电压模拟信号采集放大电路,用于采集温湿度信号,外接温湿度传感器,通过此电路进行转换后进入单片机,另外,此电路中的运放兼做隔离,保护中央控制电路。运算放大器U26和运算放大器U27均为运放OP07。OP07芯片是一种低噪声,非斩波稳零的双极性(双电源供电)运算放大器集成电路。由于OP07具有非常低的输入失调电压(对于OP07A最大为25μV),所以OP07在很多应用场合不需要额外的调零措施。OP07同时具有输入偏置电流低(OP07A为±2nA)和开环增益高(对于OP07A为300V/mV)的特点,这种低失调、高开环增益的特性使得OP07特别适用于高增益的测量设备和放大传感器的微弱信号等方面。
本发明的氧化锌避雷器的绝缘在线状态监测装置,包括监测终端、温湿度传感器和复合监测传感器;监控终端包括中央控制电路、电源电路、信号采集电路、AD转换电路、报警驱动电路、蜂鸣器、监测状态标识模块、运行状态标识模块和数据存储模块等电路,由中央控制电路驱动其他各模块运作。
电源电路为监控终端提供在线监测终端电源。中央控制电路上还连接有协议转换处理模块,所述协议转换处理模块通过一个光纤通信接口模块与状态接入控制器相连接,以便进一步处理检测数据。状态接入控制器以便对变电站照明信息进行标准化通信规约转换,符合国家电网公司DL/T860智能变电站站内通信传输标注。
信号采集电路包括电压模拟信号采集放大电路和电流模拟信号采集放大电路,可采集PT电压信号、温度湿度传感器的电压信号和复合监测传感器的泄漏电流信号。通过电压模拟信号采集放大电路、电流模拟信号采集放大电路实现电压信号、泄漏电流信号接入,通过电压模拟信号采集放大电路实现温湿度信号接入,分别采集PT电压信号和复合监测传感器所感应到的避雷器接地电流,通过计算分析采集泄漏全电流、阻性电流、动作次数、动作时间,同时采集温度湿度信号,以便于在组成系统时需要环境数据的支持来综合分析氧化锌避雷器的运行状态。
复合监测传感器包括指针式电流表和穿芯式电流传感器,实现避雷器泄漏全电流远传和就地显示,同时实现避雷器动作次数就地显示,一体式复合监测避雷器实时电信号,这样便于变电站运维人员不用改变避雷器的原有监控方式,实现就地和远方的两种监控方式。
本发明的氧化锌避雷器的绝缘在线状态监测装置,实现了就地观测氧化锌避雷器的泄漏电流和动作次数,同时实现远程监测氧化锌避雷器的泄漏全电流、阻性电流、动作次数、动作时间,了解氧化锌避雷器泄漏全电流、阻性电流等代表避雷器绝缘状态变化状况,减少因泄漏全电流、阻性电流升高等引起的避雷器烧毁、停电等事故的发生。
中央控制电路的电路原理图见图3。图4中的模数转换电路和中央控制电路相连接,信号采集电路采集的模拟信号经过模数转换电路接入中央控制电路。图5的开关电源电路将从外部接入AC220V市电转换为避雷器监测装置所需要的各种电源。
附图6中的电压模拟信号采集放大电路对温湿度传感器的输入信号的处理和转换,为A/D转换电路提供准确的模拟信号。附图4中A/D转换电路接收电压模拟信号采集放大电路和电流模拟信号采集放大电路的信号,为中央控制电路提供标准的数字量信息。
所述的协议转换处理模块选用基于Samsung S3C6410高性能处理器,ARM1176JZF-S内核,可实现多任务的处理和分析,通过和中央控制电路的配合使用,一体化完成避雷器运行工况的状态监测和智能电网标准通信输出,简化系统组合结构,可直接输出标准信息供国网公司状态分析平台使用。
所述的控制终端与外部状态接入控制器(CAC)之间通过光纤通信接口模块进行状态信息交换,光纤通信接口模块选用网络转多模光电收发一体化模块。该种通信接口,可以提高通讯速率、提高通讯抗干扰能力、延长通讯距离,保障通讯可靠性。
氧化锌避雷器状态监测装置同时采集泄漏电流信号、PT电压信号、温度湿度信号,达到同时监测电信号和环境信息的目的,保障泄漏电流和环境进行同步对比,泄漏电流跟随环境的变化会呈现同步的变化趋势,实现避雷器运行工况真实准确的分析。
监测终端的蜂鸣器,通过蜂鸣器的报警声音可以实现变电站运维人员根据声音提示直接判断氧化锌避雷器的运行工况和避雷器状态监测装置自身的运行状况。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下,本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进,均应落入到本发明的保护范围,本发明请求保护的技术内容,已经全部记载在权利要求书中。
Claims (7)
1.氧化锌避雷器的绝缘在线状态监测装置,其特征是,包括温湿度传感器、复合监测传感器和监控终端;所述温湿度传感器、复合监测传感器均与所述监控终端相连接;所述监控终端包括中央控制电路、电源电路、信号采集电路、AD转换电路、报警驱动电路、蜂鸣器和监测状态标识模块;
所述电源电路、AD转换电路、报警驱动电路和监测状态标识模块均与所述中央控制电路相连接;所述信号采集电路通过所述AD转换电路与所述中央控制电路相连接;所述蜂鸣器通过所述报警驱动电路与所述中央控制电路相连接;
所述信号采集电路包括电压模拟信号采集放大电路和电流模拟信号采集放大电路;所述电压模拟信号采集放大电路与所述温湿度传感器相连接,并接入电压互感器PT的电压信号;所述电流模拟信号采集放大电路与所述复合监测传感器相连接;
所述电源电路包括开关电源电路和降压电路模块;所述开关电源电路连接市电交流电源,开关电源电路通过所述降压电路模块与所述中央控制电路相连接;
所述监测状态标识模块用于显示装置监测信息是否正常。
2.根据权利要求1所述的氧化锌避雷器的绝缘在线状态监测装置,其特征是,所述中央控制电路上还连接有一个运行状态标识模块。
3.根据权利要求1所述的氧化锌避雷器的绝缘在线状态监测装置,其特征是,所述中央控制电路上还连接有协议转换处理模块,所述协议转换处理模块通过一个光纤通信接口模块与状态接入控制器相连接。
4.根据权利要求1所述的氧化锌避雷器的绝缘在线状态监测装置,其特征是,(如图3所示,)所述中央控制电路包括单片机U1;所述单片机U1连接有复位电路、3V电源电路、系统时钟电路、外部时钟电路和指示灯电路;所述复位电路包括复位芯片U8、电阻R21、电阻R24、电容C21;所述复位芯片U8与所述单片机U1相连接;所述电阻R21的两端分别连接在所述复位芯片U8的GND端子和RSET端子上,所述电阻R24的两端分别连接在所述复位芯片U8的VCC端子和MR端子上,所述电容C21的两端也分别连接在所述复位芯片U8的VCC端子和MR端子上,复位芯片U8的VCC端子连接单片机U1的3.3V电源VDD端子;
所述3V电源电路包括3V电池BATT、二极管D21和二极管D22;所述3V电池BATT的负极接地,所述3V电池BATT的正极连接所述二极管D22的正极,所述二极管D22的负极连接单片机U1的VBAT端子,所述二极管D21的负极也与单片机U1的VBAT端子相连接,所述二极管D21的正极连接单片机U1的3.3V电源VDD端子;
所述系统时钟电路包括电容C31、电容C32和晶振Y2;所述电容C31的一端和所述电容C32的一端相连接后接地,所述电容C31的另一端单片机U1的RTCX_1端子,所述电容C32的另一端单片机U1的RTCX_0端子,所述晶振Y2的两端分别连接在单片机U1的RTCX_1端子和单片机U1的RTCX_0端子上;
所述外部时钟电路包括电容C33、电容C34和晶振Y1;所述电容C33的一端和所述电容C34的一端相连接后接地,所述电容C33的另一端单片机U1的XTAL_1端子,所述电容C34的另一端单片机U1的XTAL_0端子,所述晶振Y1的两端分别连接在单片机U1的XTAL_1端子和单片机U1的XTAL_0端子上;
所述指示灯电路包括电阻R25和发光二极管D23;所述发光二极管D23的负极接地,所述发光二极管D23的正极通过所述电阻R25与所述单片机U1相连接。
5.根据权利要求1所述的氧化锌避雷器的绝缘在线状态监测装置,其特征是,(如图4所示,)所述AD转换电路包括AD转换芯片U3、电阻R6~电阻R8、电阻R100~电阻R107、电容C4~电容C13和电容C50~电容C57;所述电阻R6~电阻R8的一端与33V电源VDD相连接,电阻R6~电阻R8的另一端分别连接AD转换芯片U3的CS端子、RESET端子和PWDN端子;所述电容C4~电容C9的一端连接电源AVSS,所述电容C4的另一端和C5的另一端连接AD转换芯片U3的VCAP1端子,所述电容C6的另一端连接AD转换芯片U3的VCAP2端子,所述电容C7的另一端和C8的另一端连接AD转换芯片U3的VCAP3端子,所述电容C9的另一端连接AD转换芯片U3的VCAP4端子;
所述电容C10和电容C11相互并联连接后的一端连接AD转换芯片U3的VREFN端子,所述电容C10和电容C11相互并联连接后的另一端连接AD转换芯片U3的VREFP端子;所述AD转换芯片U3的VREFN端子还与电源AVSS相连接;
所述电容C12的一端和电容C13的一端与AD转换芯片U3的DVDD端子相连接并与33V电源VDD相连接,所述电容C12的另一端和电容C13的另一端连接接地端AGND;
所述电阻R100~电阻R107的一端为外部信号输入端,电阻R100~电阻R107的另一端分别连接在所述AD转换芯片U3的端子IN1N~IN8N上;所述电容C50~C57的一端连接连接接地端AGND,所述电容C50~C57的另一端也分别连接在所述AD转换芯片U3的端子IN1N~IN8N上。
6.根据权利要求1所述的氧化锌避雷器的绝缘在线状态监测装置,其特征是,(如图5所示,)所述开关电源电路包括电阻R601~电阻R613、电阻605′、可调电阻RV1、可调电阻RV2、电容C601~电容C619、二极管D601~二极管D604、TVS二极管VS1~二极管VS5、整流二极管VD1、电感L1~电感L2、电感T1、熔断器F1、稳压管U7、开关电源芯片U5、稳压芯片U4、光耦U6、由四个二极管组成的整流桥ZD和变压器B1;变压器B1包括原边线圈B01、副边线圈B02、副边线圈B03和副边线圈B04;
所述可调电阻RV1的一端连接在市电交流电源的火线L上,所述可调电阻RV1的另一端连接在市电交流电源的零线N上;所述可调电阻RV1的一端还通过熔断器F1与所述电阻R601的一端相连接,电阻R601的另一端与可调电阻RV1的另一端相连接;所述电容C601的两端分别连接在所述电阻R601的两端上;所述电感T1包括线圈T01和线圈T02;所述线圈T01的一端与所述熔断器F1与电阻R601的连接点相连接,所述线圈T01的另一端与电容C602的一端相连接,电容C602的另一端与所述电容C603的一端相连接;所述线圈T02的一端与所述市电交流电源的零线N相连接,所述线圈T02的另一端与电容C603的另一端相连接;所述电容C602与所述电容C603之间的连接点与所述电容605的一端相连接并接地;所述电容602与所述线圈T01相连接的一端与整流桥ZD的端子1相连接;所述电容C603的另一端与整流桥ZD的端子3相连接;所述电容605与所述电容606之间的连接点与整流桥ZD的端子4相连接;
所述整流桥ZD的端子2连接在电容C604与电容C608之间;所述
所述电容C608、电阻605、电阻605′和TVS二极管VS1两两相互并联连接后的一端与电容C604的一端相连接,并与电容C607的一端相连接;所述电容C608、电阻605、电阻605′和TVS二极管VS1两两相互并联连接的另一端与所述整流二极管VD1的负极相连接,所述整流二极管VD1的负极还与所述变压器B1的原边线圈B01的端子1相连接,所述整流二极管VD1的正极与所述变压器B1的原边线圈B01的端子2相连接;所述TVS二极管VS2、TVS二极管VS3、TVS二极管VS4相互串联后的一端(即图6中所述VS2的负极端)与所述整流二极管VD1的正极相连接;所述TVS二极管VS2、TVS二极管VS3、TVS二极管VS4相互串联后的另一端(即图6中所述VS4的正极端)与电容C604的另一端相连接,并与所述变压器B1的副边线圈B04的端子5相连接;所述TVS二极管VS2的负极、TVS二极管VS4的正极均与所述开关电源芯片U5相连接;所述变压器B1的原边线圈B01的端子1还分别通过电阻R602、电阻R603与开关电源芯片U5相连接;所述电阻R606与所述电容610相互串联连接的串联支路、电容C609、电阻R604两两并联后的两端均与所述开关电源芯片U5相连接;所述电阻R606与所述电容C609之间的连接点还与光耦U6相连接;
所述副边线圈B02的端子10与所述二极管D601的正极相连接,所述二极管D601的负极通过所述电感L1连接电源输出端V1′;所述电容C607另一端连接副边线圈B02的端子9后通过所述电阻R608接地;所述副边线圈B02的端子8与二极管D602的负极相连接;
所述二极管D602的正极与稳压芯片U4相连接,且所述二极管D602的正极与稳压芯片U4的连接点依次通过电容C614和电容C612与电阻R609的一端相连接;所述电源输出端V1′通过电容C613与稳压芯片U4相连接,电容C614的一端连接在电容C613与稳压芯片U4之间,电容C614的另一端与稳压芯片U4相连接且与电源输出端V2′相连接;稳压芯片U4的端子1连接在副边线圈B02的端子9与电容C607之间,还连接在电容C613和电容C614之间;
所述副边线圈B03的端子7与二极管D603的正极相连接,二极管D603的负极通过电感L2连接电源输出端V3+′;副边线圈B03的端子6连接电源输出端V3-′;所述电容C616的一端连接在二极管D603的负极和电感L2之间,另一端与副边线圈B03的端子6相连接;所述电容C617的两端分别连接在所述电源输出端V3+′和电源输出端V3-′之间;所述TVS二极管VS5与可调电阻RV2相互并联连接后的两端分别与电源输出端V3+′和电源输出端V3-′相连接;
所述副边线圈B04的端子4与二极管D604的正极相连接,二极管D604的负极通过电阻R607与光耦U6相连接;所述所述副边线圈B04的端子5依次通过电容C611和电阻R607与光耦U6相连接;所述光耦U6的一个输出端通过电阻R609连接电容C612,光耦U6的另一个输出端通过电容C618和电阻R608接地;所述电源输出端V1′依次通过电阻R612、电阻R613和电阻R608接地;所述电阻R610的一端连接在电阻R609和光耦U6之间,所述电阻R610的另一端依次通过电阻R611、电容C619连接在电阻R612、电阻R613之间;所述稳压管U7的阴极连接在电阻R610和电阻R611之间,稳压管U7的阳极通过电阻R608接地,稳压管U7的参考极连接在电阻R612、电阻R613之间。
7.根据权利要求1所述的氧化锌避雷器的绝缘在线状态监测装置,其特征是,(如图6所示,)所述电压模拟信号采集放大电路包括电阻R107~电阻R120、二极管D601~二极管D604、滑动电阻W7、滑动电阻W8、运算放大器U26和运算放大器U27;
所述电阻R113的一端连接温湿度信号传感器的WD端子,所述电阻R113的另一端与所述二极管D601的负极相连接;所述电阻R112的一端和电阻R111的一端均与24V电源的负极相连接,所述电阻R112的另一端与所述二极管D601的负极相连接,所述电阻R111的另一端与所述二极管D601的正极相连接;所述二极管D602的正极与所述二极管D601的负极相连接,所述二极管D602的负极与所述二极管D601的正极相连接;所述二极管D602的正极和负极均与所述运算放大器U26相连接;
所述电阻R110的一端与所述二极管D602的负极相连接,所述电阻R110的另一端与运算放大器U26的输出端相连接;所述电阻R108的一端与所述运算放大器U26的输出端相连接,所述电阻R108的另一端与滑动电阻W7的一端相连接,所述滑动电阻W7上与电阻R108相连接的一端还与滑动电阻W7的滑动端相连接;所述滑动电阻W7的另一端通过电阻R109接地;所述电阻R120的一端连接滑动电阻W7的滑动端,电阻R120的另一端连接单片机U1;
所述电阻R109的一端连接温湿度信号传感器的SD端子,所述电阻R109的另一端与所述二极管D603的负极相连接;所述电阻R118的一端和电阻R117的一端均与24V电源的负极相连接,所述电阻R118的另一端与所述二极管D603的负极相连接,所述电阻R117的另一端与所述二极管D603的正极相连接;所述二极管D604的正极与所述二极管D603的负极相连接,所述二极管D604的负极与所述二极管D603的正极相连接;所述二极管D604的正极和负极分别连接在所述运算放大器U27的正向输入端和反向输入端上;
所述电阻R116的一端与所述二极管D604的负极相连接,所述电阻R116的另一端与运算放大器U27的输出端相连接;所述电阻R114的一端与所述运算放大器U27的输出端相连接,所述电阻R114的另一端与滑动电阻W8的一端相连接,所述滑动电阻W8上与电阻R114相连接的一端还与滑动电阻W8的滑动端相连接;所述滑动电阻W8的另一端通过电阻R115接地;所述滑动电阻W8的滑动端连接单片机U1。
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