CN105842529A - 智能互感器 - Google Patents

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    • G—PHYSICS
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    • G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/18—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using inductive devices, e.g. transformers

Abstract

本发明公开了一种智能互感器，包含互感器主体，互感器主体内中心开有一个沿竖直方向开设的穿线孔，互感器主体内设置有智能处理内核、电流感应线圈、电压传感器和智能通讯单元，智能处理内核为控制核心，电流感应线圈与智能处理内核连接用于获取一次导线中的电流信号，电压传感器与智能处理内核连接用于获取一次导线的电压信号，智能通讯单元与智能处理内核连接用于与智能网络通讯进行数据交换和指令接收。本发明高度集成多种信号采集模块，能够在一个节点部位采集多种电网信息，安装设置方便，便于设置大型电网数据采集节点从而方便进行整个电网的数据监控。

Description

智能互感器
技术领域
本发明涉及一种互感器，特别是一种智能互感器。
背景技术
配电网中，重要的数据是电压和电流，通过对电压和电流信号的分析，能知道电压电流的幅值、频率、角度、谐波，以及有功功率、无功功率、功率因数等参数，因此电压和电流信号是一切电网测量的基础。
现有的技术是母线电压信号直接接入电测仪表，而电流信号是通过电流互感器把一次母线的几十上百或者成千上万安培的电流转化为0~5A或者0~1A的二次小信号电流，然后接入电测仪表进行测量。这样需要设置不同的采集端，从而分别采集电压信号、电流信号，同时需要采集温湿度信息时，则需要设置另外的温度采集器和湿度采集器，这样整个采集端采集终端众多，设置麻烦，接线繁杂并且成本很高，不利于大型电网测量。同时，传统电流互感器输出的二次电流在错误接线造成开路情况时会产生高电压，对人体造成伤害。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高度集成的一体式多数据采集的智能互感器。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种智能互感器，其特征在于：包含互感器主体，互感器主体内中心开有一个沿竖直方向开设的穿线孔，互感器主体内设置有智能处理内核、电流感应线圈、电压传感器和智能通讯单元，智能处理内核为控制核心，电流感应线圈与智能处理内核连接用于获取一次导线中的电流信号，电压传感器与智能处理内核连接用于获取一次导线的电压信号，智能通讯单元与智能处理内核连接用于与智能网络通讯进行数据交换和指令接收。
进一步地，所述互感器主体前侧面设置有显示屏，显示屏与智能处理内核连接用于显示各项参数信息，显示屏下侧设置有输入按键，显示屏侧面设置有状态指示灯，显示屏上方设置有接线端子。
进一步地，所述互感器主体还设置有温湿度传感器，温湿度传感器与智能处理内核连接用于采集环境温度和湿度信息。
进一步地，所述互感器主体还设置有数据存储单元，数据存储单元与智能处理内核连接用于保存预设参数和本机采集的数据，智能存储单元采用掉电非易失性存储单元。
进一步地，所述互感器主体还设置有实时时钟单元，实时时钟单元与智能处理内核连接用于提供整个系统的实时时间信号。
进一步地，所述互感器主体内还设置有警示输出单元，警示输出单元与智能处理内核连接用于输出各种数据越限告警或预设事件告警。
进一步地，所述互感器主体内还设置有模拟量输出单元，模拟量输出单元一端与智能处理内核连接，另一端与RTU数据采集中心连接，用于把智能处理内核分析后的数字量电流、电压、温湿度、频率变换成4~20mA的直流模拟量输出给RTU数据采集中心进行采样。
进一步地，所述电压传感器采用电磁感应或光电变换的隔离方式与一次导线连接，或直接电阻分压的非隔离方式与一次导线连接。
进一步地，所述智能通讯单元采用wifi、以太网、CAN、GPRS或3G/4G网络、电力线载波通讯、微波载波通讯、Zigbee、RS485/422接口中的一种或几种的组合。
进一步地，所述互感器主体还设置有电能计量及电能脉冲输出单元，电能计量及电能脉冲输出单元与智能处理内核连接用于计量电能量并输出脉冲信号。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：
1、集成了传统的电流互感器，电压互感器与电测仪表的功能为一体，并配置有按键或触摸式液晶显示屏，在智能互感器上就可以直观的查看到电压电流幅值、频率、角度、谐波，以及有功功率、无功功率、功率因数等参数，还可以直接查看到电压电流的波形；
2、配置有线或无线通讯接口，如RS485/422，以太网，电力线载波，FM无线调制，Zigbee等通讯组网技术，可将数字化的信号传送给智能终端进行数据管理；
3、可以输出传统互感器的0~5A/1A的电流信号，也可以输出4~20mA直流电流模拟量给RTU等终端进行测量；
4、高度集成多种信号采集模块，能够在一个节点部位采集多种电网信息，安装设置方便，便于设置大型电网数据采集节点从而方便进行整个电网的数据监控。
附图说明
图1是本发明的智能互感器的示意图。
图2是本发明的智能互感器的模块连接图。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例1：
一种智能互感器，包含互感器主体1，互感器主体1内中心开有一个沿竖直方向开设的穿线孔，互感器主体内设置有智能处理内核、电流感应线圈、电压传感器和智能通讯单元，智能处理内核为控制核心，电流感应线圈与智能处理内核连接用于获取一次导线中的电流信号，电压传感器与智能处理内核连接用于获取一次导线的电压信号，智能通讯单元与智能处理内核连接用于与智能网络通讯进行数据交换和指令接收。
实施例2：
如图所示，本发明的智能互感器一种智能互感器，包含互感器主体1，互感器主体1内中心开有一个沿竖直方向开设的穿线孔2，互感器主体1前侧面设置有显示屏3，互感器主体1内设置有智能处理内核、电流感应线圈、电压传感器、温湿度传感器、智能通讯单元、数据存储单元和实时时钟单元，智能处理内核为控制核心，电流感应线圈与智能处理内核连接用于获取一次导线中的电流信号，供给智能处理内核进行模数转换，分析测量，电压传感器与智能处理内核连接用于获取一次导线的电压信号，温湿度传感器与智能处理内核连接用于采集环境温度和湿度信息，把环境温度及湿度变成模拟电信号，供给智能处理内核进行模数转换，分析测量，智能通讯单元与智能处理内核连接用于与智能网络通讯进行数据交换和指令接收，数据存储单元与智能处理内核连接用于保存预设参数和本机采集的数据，实时时钟单元与智能处理内核连接用于提供整个系统的实时时钟信号，可GPS校时。
显示屏3下侧设置有输入按键4，显示屏3侧面设置有状态指示灯5，显示屏上方设置有接线端子。显示面板排布不仅限于此，可做随意调整！
互感器主体内还设置有警示输出单元，警示输出单元与智能处理内核连接用于输出各种数据越限告警或预设事件告警，可用于采集中心采集或点亮警告灯等操作。互感器主体内还设置有模拟量输出单元，模拟量输出单元一端与智能处理内核连接，另一端与RTU数据采集中心连接，用于把智能处理内核分析后的电流、电压、温湿度、频率等数字量变换成4~20mA的直流模拟量输出给RTU数据采集中心进行采样。电压传感器采用电磁感应或光电隔离方式与一次导线连接，获取一次导线的电压信号供给智能处理内核进行模数转换，分析测量。
智能通讯单元采用wifi、以太网、CAN、GPRS或3G/4G网络、电力线载波通讯、微波载波通讯、Zigbee、RS485/422接口中的一种或几种的组合。智能存储单元采用掉电非易失性存储单元，可永久保存各种预设参数和本机采集的各种数据。互感器主体的穿线孔内设置有固定及安装系统，固定及安装系统包含夹板支架和穿刺夹具，用一定的夹具或方法把本机固定在穿心而入的电缆或铜排上，并可用穿刺或接触（还可有其它）方式与电缆或铜排导体接触，获取一次电压，供给电压传感器输入。互感器主体还设置有电能计量及电能脉冲输出单元，电能计量及电能脉冲输出单元与智能处理内核连接用于计量电能量并输出脉冲信号
本发明的智能互感器集成了传统的电流互感器，电压互感器与电测仪表的功能为一体，并配置有按键或触摸式液晶显示屏，在智能互感器上就可以直观的查看到电压电流幅值、频率、角度、谐波，以及有功功率、无功功率、功率因数等参数，还可以直接查看到电压电流的波形。智能互感器还配置有线或无线通讯接口，如RS485/422，以太网，电力线载波，FM无线调制，Zigbee 等通讯组网技术，可将数字化的信号传送给智能终端进行数据管理。智能互感器可以输出传统互感器的0~5A/1A的电流信号，也可以输出4~20mA直流电流模拟量给RTU等终端进行测量。智能互感器可提示并输出告警（声及光）被测母线参数的超限，电流偏低时有空载提示，电流偏高时有超载提示，谐波超限时有提示，电压超限或相序不对时有提示等。
本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能互感器，其特征在于：包含互感器主体，互感器主体内中心开有一个沿竖直方向开设的穿线孔，互感器主体内设置有智能处理内核、电流感应线圈、电压传感器和智能通讯单元，智能处理内核为控制核心，电流感应线圈与智能处理内核连接用于获取一次导线中的电流信号，电压传感器与智能处理内核连接用于获取一次导线的电压信号，智能通讯单元与智能处理内核连接用于与智能网络通讯进行数据交换和指令接收。
2.按照权利要求1所述的智能互感器，其特征在于：所述互感器主体前侧面设置有显示屏，显示屏与智能处理内核连接用于显示各项参数信息，显示屏下侧设置有输入按键，显示屏侧面设置有状态指示灯，显示屏上方设置有接线端子。
3.按照权利要求1所述的智能互感器，其特征在于：所述互感器主体还设置有温湿度传感器，温湿度传感器与智能处理内核连接用于采集环境温度和湿度信息。
4.按照权利要求1所述的智能互感器，其特征在于：所述互感器主体还设置有数据存储单元，数据存储单元与智能处理内核连接用于保存预设参数和本机采集的数据，智能存储单元采用掉电非易失性存储单元。
5.按照权利要求1所述的智能互感器，其特征在于：所述互感器主体还设置有实时时钟单元，实时时钟单元与智能处理内核连接用于提供整个系统的实时时间信号。
6.按照权利要求1所述的智能互感器，其特征在于：所述互感器主体内还设置有警示输出单元，警示输出单元与智能处理内核连接用于输出各种数据越限告警或预设事件告警。
7.按照权利要求1所述的智能互感器，其特征在于：所述互感器主体内还设置有模拟量输出单元，模拟量输出单元一端与智能处理内核连接，另一端与RTU数据采集中心连接，用于把智能处理内核分析后的数字量电流、电压、温湿度、频率变换成4~20mA的直流模拟量输出给RTU数据采集中心进行采样。
8.按照权利要求1所述的智能互感器，其特征在于：所述电压传感器采用电磁感应或光电变换的隔离方式与一次导线连接，或直接电阻分压的非隔离方式与一次导线连接。
9.按照权利要求1所述的智能互感器，其特征在于：所述智能通讯单元采用wifi、以太网、CAN、GPRS或3G/4G网络、电力线载波通讯、微波载波通讯、Zigbee、RS485/422接口中的一种或几种的组合。
10.按照权利要求1所述的智能互感器，其特征在于：所述互感器主体还设置有电能计量及电能脉冲输出单元，电能计量及电能脉冲输出单元与智能处理内核连接用于计量电能量并输出脉冲信号。
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