CN111896835A - 一种基于ct取电线圈的检测装置 - Google Patents
一种基于ct取电线圈的检测装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111896835A CN111896835A CN202010850306.1A CN202010850306A CN111896835A CN 111896835 A CN111896835 A CN 111896835A CN 202010850306 A CN202010850306 A CN 202010850306A CN 111896835 A CN111896835 A CN 111896835A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wireless
- module
- energy storage
- low
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims abstract description 30
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 14
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 20
- 238000000825 ultraviolet detection Methods 0.000 claims description 10
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 7
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 11
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000010259 detection of temperature stimulus Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 229910000889 permalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000002211 ultraviolet spectrum Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K13/00—Thermometers specially adapted for specific purposes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
- H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
- H02J7/345—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering using capacitors as storage or buffering devices
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于CT取电线圈的检测装置，包括储能模块、放电模块、温度检测模块、非温度检测模块和无线传输模块等构成。本发明为基于CT取电线圈的检测装置，采用CT(电流互感)取电方式给装置供电，对电力开关柜、配电箱、汇流母排、刀闸等重要电气接点进行紫外线、温度进行、电流检测等实时在线监测，并通过无线方式将测量数据传输给后台监控软件，监控软件根据采集的紫外线强度、温度变化趋势进行报警提醒。
Description
【技术领域】
本发明涉及检测装置技术领域，具体为一种基于CT取电线圈的检测装置。
【背景技术】
目前，现有的检测装置存在以下缺点：
1、供电方式：
①采用电池供电：每隔几年就要更换电池；
②射频(RF)供电：识别距离近；
2、测量单一：目前只对节点的温度进行检测，没有对引起发热的关键因素流过的电流进行检测。导致不管流过接头的电流大或小，只要温度升高就报警，增加现场检修人员的维护工作量；
3、实时性差：采用电池供电方式，为了确保电池能够正常使用几年以上，测量数据只能低频次(十来分钟发一次)发送，导致测量数据的连续性较差；
4、抗干扰能力较差：由于发数据发送频次较低，一旦接收中途出现一次干扰报警数据，就会引起误报警；如果中途受干扰数据包丢失一次且又出现报警，就会漏报。
【发明内容】
为解决上述问题，本发明提供如下技术方案：；
一种基于CT取电线圈的检测装置，其特征在于：
包括储能模块、放电模块、温度检测模块、非温度检测模块和无线传输模块；
储能模块包括CT取电线圈、全桥整流和储能电容，CT取电线圈、全桥整流和储能电容依次相连接；
电源管理模块(低功耗)中安装有迟滞比较器；所述储能电容、迟滞比较器、电源管理模块(低功耗)和无线MCU依次相连接，且所述储能电容、电源管理模块(低功耗)和无线MCU依次相连接；
温度检测模块包括温度传感器和无线MCU，所述温度传感器和无线MCU相连接；
无线传输模块包括无线MCU和接收装置，所述无线MCU和接收装置通过无线方式相连接。
进一步地，非温度检测模块为电流检测模块；电流检测模块包括罗氏电流互感线圈、低噪放大器、电压基准和无线MCU；所述罗氏电流互感线圈、低噪放大器和无线MCU相连接；所述罗氏电流互感线圈、低噪放大器和电压基准。
进一步地，非温度检测模块为紫外线检测模块；紫外线检测模块包括紫外线传感器、低噪放大器、比较器和无线MCU；所述紫外线传感器、低噪放大器和无线MCU相连接；所述罗氏电流互感线圈、低噪放大器和比较器。
本发明为基于CT取电线圈的检测装置，采用CT(电流互感)取电方式给装置供电，对电力开关柜、配电箱、汇流母排、刀闸等重要电气接点进行紫外线、温度进行、电流检测等实时在线监测，并通过无线方式将测量数据传输给后台监控软件，监控软件根据采集的紫外线强度、温度变化趋势进行报警提醒。
该装置具有以下技术优点：
1、采用CT取电线圈，不需要另外一次性电池，使用寿命长；
2、CT取电线圈磁环采用磁导率高、饱和磁感应强度低的软态坡莫合金，装置具有启动电流小(3A)、不发热的特点；
3、采用罗氏电流互感线圈测量电流，具有电流测量范围宽(10A～1500A)的特点；
4、对节点同时进行温度、电流综合检测或紫外线进行检测，为测温点报警提供综合依据；
5、安装方便，不破坏电气间隙和爬电距离。
6、实时性好，无线数据发送频率根据电流大小在2s～60s范围自行调节；
7、直接测量，装置与发热体直接接触测量，测量精度高；。
【附图说明】
图1为本发明电流检测各个功能模块链接关系流程图；
图2为本发明紫外线检测各个功能模块链接关系流程图；
图3为本发明储能模块电路图；
图4为本发明电流采样电路图；
图5为本发明紫外线检测电路图；
图6为本发明电流和温度采样无线传输电路图；
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
一种基于CT取电线圈的检测装置，其特征在于：
包括储能模块、放电模块、温度检测模块、非温度检测模块和无线传输模块；
储能模块包括CT取电线圈、、全桥整流和储能电容，CT取电线圈、、全桥整流和储能电容依次相连接；
电源管理模块(低功耗)中安装有迟滞比较器；所述储能电容、迟滞比较器、电源管理模块(低功耗)和无线MCU依次相连接，且所述储能电容、电源管理模块(低功耗)和无线MCU依次相连接；
温度检测模块包括温度传感器和无线MCU，所述温度传感器和无线MCU相连接；
无线传输模块包括无线MCU和接收装置，所述无线MCU和接收装置通过无线方式相连接。
进一步地，非温度检测模块为电流检测模块；电流检测模块包括罗氏电流互感线圈、低噪放大器、电压基准和无线MCU；所述罗氏电流互感线圈、低噪放大器和无线MCU相连接；所述罗氏电流互感线圈、低噪放大器和电压基准。
进一步地，非温度检测模块为紫外线检测模块；紫外线检测模块包括紫外线传感器、低噪放大器、比较器和无线MCU；所述紫外线传感器、低噪放大器和无线MCU相连接；所述罗氏电流互感线圈、低噪放大器和比较器。
电流检测装置的工作原理
(1)储能过程
当流过开关柜静触头的电流超过3A时，CT取电线圈、uA级的感应电流通过全桥整流后对储能电容进行充电。电流低于3A时，CT取电线圈的感应电流只够维持装置内部损耗。
(2)放电过程
电源管理模块(低功耗)中有个迟滞比较器U6将储能电容的电压与上限阀值电压4.2V进行比较，当储能电容电压超过4.2V时，使能电源芯片U5输出稳定的3.3V，无线MCU(CC1310)U2开始对电流、温度进行采样、计算等操作，并将数据通过无线方式发送出去，无线MCU完成一系列操作后自动进入2s的休眠模式后再次唤醒。如果操作过程中储能电容的电压低于下限阀值电压3.0V，迟滞比较器将关闭电源输出，继续储能至电压超过上限阀值电压。
(3)电流检测
通过罗氏电流互感线圈对接头处的电流进行检测，当有电流流过接头处时，罗氏电流互感线圈会输出一个微弱的正弦波信号，通过低噪放大U3电路后给到MCU，MCU通过计算得到相应的电流值；
(4)温度检测
由于NTC的电阻值随温度的变化呈线性状态，所以MCU通过对NTC的电阻值进行采样、计算得到当前温度值；
(5)无线传输
当电流值、温度采样计算完成后，无线MCU U2将数据打包成完整的数据帧格式通过无线方式传输给接收装置。传输完成后，MCU立即进入低功耗模式，降低能量的消耗。
紫外线检测装置的工作原理
(1)储能过程
当流过开关柜静触头的电流超过3A时，CT取电线圈、uA级的感应电流通过全桥整流后对储能电容进行充电。电流低于3A时，CT取电线圈、的感应电流只够维持装置内部损耗。
(2)放电过程
电源管理模块(低功耗)中有个迟滞比较器U6将储能电容的电压与上限阀值电压4.2V进行比较，当储能电容电压超过4.2V时，使能电源芯片U5输出稳定的3.3V，无线MCU(CC1310)U2开始对电流、温度进行采样、计算等操作，并将数据通过无线方式发送出去，无线MCU完成一系列操作后自动进入2s的休眠模式后再次唤醒。如果操作过程中储能电容的电压低于下限阀值电压3.0V，迟滞比较器将关闭电源输出，继续储能至电压超过上限阀值电压。
(3)紫外线检测
当紫外线传感器检测到220nm～350nm的紫外线谱时，根据紫外线强度产生电流信号，电流经过U4去噪、放大处理后转换成电压信号，电压信号分成两路，一路直接进入无线MCU的ADC采集通道；另外一路连接到比较器的输入端与设定的阀值进行比较，如果超过阀值，比较器输出一个高电平信号强制唤醒无线MCU，及时发送采样信息。
(4)温度检测
由于NTC的电阻值随温度的变化呈线性状态，所以无线MCU的ADC通道直接对NTC的电阻值进行AD采样、计算得到当前温度值；
(5)无线传输
当紫外线强度、温度、中断信息等采样计算完成后，无线MCU U2将数据打包成完整的数据帧格式通过无线方式传输给接收装置。传输完成后，MCU立即进入低功耗模式，降低能量的消耗。
以下为实验测量数据：
1、测量温度传感器的一致性和精度
2、测量温度传感器的电流测量一致性和精度
3、温度传感器高低温环境测试
4、无线发射距离测试
5、常温CT取电效果测试
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种基于CT取电线圈的检测装置，其特征在于：
包括储能模块、放电模块、温度检测模块、非温度检测模块和无线传输模块；
所述储能模块包括CT取电线圈、全桥整流和储能电容，CT取电线圈、全桥整流和储能电容依次相连接；
所述电源管理模块(低功耗)中安装有迟滞比较器；所述储能电容、迟滞比较器、电源管理模块(低功耗)和无线MCU依次相连接，且所述储能电容、电源管理模块(低功耗)和无线MCU依次相连接；
所述温度检测模块包括温度传感器和无线MCU，所述温度传感器和无线MCU相连接；
所述无线传输模块包括无线MCU和接收装置，所述无线MCU和接收装置通过无线方式相连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于CT取电线圈的检测装置，其特征在于：所述非温度检测模块为电流检测模块。
3.根据权利要求2所述的一种基于CT取电线圈的检测装置，其特征在于：所述电流检测模块包括罗氏电流互感线圈、低噪放大器、电压基准和无线MCU；所述罗氏电流互感线圈、低噪放大器和无线MCU相连接；所述罗氏电流互感线圈、低噪放大器和电压基准。
4.根据权利要求1所述的一种基于CT取电线圈的检测装置，其特征在于：所述非温度检测模块为紫外线检测模块。
5.根据权利要求4所述的一种基于CT取电线圈的检测装置，其特征在于：所述紫外线检测模块包括紫外线传感器、低噪放大器、比较器和无线MCU；所述紫外线传感器、低噪放大器和无线MCU相连接；所述罗氏电流互感线圈、低噪放大器和比较器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010850306.1A CN111896835A (zh) | 2020-08-21 | 2020-08-21 | 一种基于ct取电线圈的检测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010850306.1A CN111896835A (zh) | 2020-08-21 | 2020-08-21 | 一种基于ct取电线圈的检测装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111896835A true CN111896835A (zh) | 2020-11-06 |
Family
ID=73230536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010850306.1A Pending CN111896835A (zh) | 2020-08-21 | 2020-08-21 | 一种基于ct取电线圈的检测装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111896835A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112533279A (zh) * | 2020-11-13 | 2021-03-19 | 珠海格力电器股份有限公司 | 无线数据转换模块及能源互联网系统 |
| CN113686454A (zh) * | 2021-08-06 | 2021-11-23 | 深圳供电局有限公司 | 一种变压器的接线桩头自供电监测系统 |
| CN117644499A (zh) * | 2024-01-29 | 2024-03-05 | 山西科达自控股份有限公司 | 一种互感式轨道巡检机器人 |
-
2020
- 2020-08-21 CN CN202010850306.1A patent/CN111896835A/zh active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112533279A (zh) * | 2020-11-13 | 2021-03-19 | 珠海格力电器股份有限公司 | 无线数据转换模块及能源互联网系统 |
| CN113686454A (zh) * | 2021-08-06 | 2021-11-23 | 深圳供电局有限公司 | 一种变压器的接线桩头自供电监测系统 |
| CN117644499A (zh) * | 2024-01-29 | 2024-03-05 | 山西科达自控股份有限公司 | 一种互感式轨道巡检机器人 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111896835A (zh) | 一种基于ct取电线圈的检测装置 | |
| WO2019154050A1 (zh) | 基于非侵入式负荷辨识的分项计量智能电能表 | |
| CN110412347B (zh) | 一种基于非侵入式负荷监测的窃电行为识别方法与装置 | |
| CN202210151U (zh) | 对电能计量装置的误差进行远程校验和监测的系统 | |
| CN102855729B (zh) | 自取电剩余电流式电气火灾监控系统 | |
| CN108318079A (zh) | 一种电量和温度监测复合型传感器及电缆状态监测系统 | |
| CN203337722U (zh) | 电网架空输电线路的电压和电流采集装置 | |
| CN201667558U (zh) | 一种户外高压开关温度在线监测装置 | |
| CN212622879U (zh) | 一种基于ct取电线圈的检测装置 | |
| CN203705089U (zh) | 非闭合磁路电流感应取电无线测温系统 | |
| CN203024872U (zh) | 自取电式无线测温系统 | |
| CN104236741A (zh) | 户外高压开关的温度监测装置及实施方法 | |
| CN215340068U (zh) | 一种多功能绝缘电阻测试仪 | |
| CN115327218B (zh) | 一种非侵入式功率因数测量装置及分体式电功率测量系统 | |
| CN115327221A (zh) | 一种非侵入式无线电能计量系统及方法 | |
| CN111370774A (zh) | 一种克服电磁屏蔽的电池内部温度监控与传输方法 | |
| CN203929246U (zh) | 变电站设备温度检测装置 | |
| CN103868605A (zh) | 一种电力传输温度检测系统 | |
| CN217007658U (zh) | 一种电能表检测电路 | |
| CN215493887U (zh) | 一种无线双芯变频电能质量分析仪 | |
| CN114325098A (zh) | 多功能绝缘电阻测试仪 | |
| CN109085470A (zh) | 一种弧光传感装置和设备健康状况判断方法 | |
| CN212965347U (zh) | 配电线路在线状态智能监测终端 | |
| CN208847358U (zh) | 一种无线温度传感器电路系统 | |
| CN112505430A (zh) | 一种无源高压电容器电容量在线监测系统及方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |