CN204008812U - 一种漏电流测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种漏电流测量装置，包括壳体，安装在壳体上的电流互感器，以及安装在壳体内的信号调理模块、微处理器单元、存储模块、通信模块、显示模块、按键模块、时钟模块和电源模块，其中，所述电流互感器的信号输出端与信号调理模块相连，信号调理模块的信号输出端、按键模块分别与微处理器单元的输入端相连，存储模块、通信模块、时钟模块分别与微处理器单元双向连接，显示模块与微处理器单元的输出端相连，电源模块分别与各个模块相连，为其供电。上述漏电流测量装置能准确实时地定位漏电流单元，具有测量数据保存时间长，带有显示模块和通信接口，响应快速，精度高，体积小、重量轻、易于安装等特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种漏电流测量装置，属于电力仪器仪表技术领域。
背景技术
在电力系统中，当带电导体对大地的绝缘阻抗降低到一定程度，使经过该阻抗流入大地的电流叫做漏电流。漏电电流的大小是影响电力系统完全性的重要指标，它决定了触电事故发生时，触电者的安全性，因此，对漏电流的测量具有十分重要的意义。
目前，国家电网对配变的总保投运率纳入的考核指标体系，配变下少则几十户多则几百户电力用户，所有用户的累计漏电流流电路不能超过总保动作电流（200mA），同时，还因为存在三相和单相电力用户，给排查漏电单元带来了困难，常用的测量方法是采用电流钳形表测量，该种测量方式主要存在以下不足：因为用户用电具有时间周期性，比如下班时段，瞬时的监测漏电流数据不具有代表性，不能真实反映用户漏电情况，分析数据还要涉及采样的同时性，靠常规人工现场测量已经无法胜任。
有鉴于此，本发明人对此进行研究，专门开发出一种漏电流测量装置，本案由此产生。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种可以对三相或单相漏电流进行测量的漏电流测量装置，具有测量数据保存时间长，带有显示模块和通信接口，响应快速，精度高，体积小、重量轻、易于安装等特点。
为了实现上述目的，本实用新型的解决方案是：
一种漏电流测量装置，包括壳体，安装在壳体上的电流互感器，以及安装在壳体内的信号调理模块、微处理器单元、存储模块、通信模块、显示模块、按键模块、时钟模块和电源模块，其中，所述电流互感器的信号输出端与信号调理模块相连，信号调理模块的信号输出端、按键模块分别与微处理器单元的输入端相连，存储模块、通信模块、时钟模块分别与微处理器单元双向连接，显示模块与微处理器单元的输出端相连，电源模块分别与信号调理模块、微处理器单元、存储模块、通信模块、显示模块、按键模块、时钟模块相连，为其供电。
作为优选，上述信号调理模块包括运算放大器，以及与运算放大器相连的电阻和电容，其主要作用是，将从电流互感器端采集到的弱小的电流信号，经运放调理成信号幅度适合微处理器单元处理的大小，同时滤除高次谐波和干扰信号。
作为优选，上述微处理器单元选用型号为TMS320F28080PZA的DSP芯片。
作为优选，上述电流互感器采用钳形漏电流互感器，具体可以选择型号为KLC-50的钳形漏电流互感器。
作为优选，上述存储模块采用FLASH存储器，用于保存参数和历史数据，最大可保存20天、每天1分钟的实时数据和分钟统计数据。
作为优选，上述通信模块包括485通信芯片，以及与485通信芯片相连的电阻和电容，通信模块用于实现漏电流测量装置与外界的通信，及时将相关参数和数据发送给远程控制端。
作为优选，上述显示模块采用LCD显示屏，所述按键模块包括“上、下、左、右、取消、确认”6个按键。
作为优选，上述时钟模块包括时钟芯片，以及与时钟芯片相连的电阻、电容和二极管等，其主要作用是为漏电流测量装置提供高精度的时钟信号。
上述电源模块包括5V、3.3V、2.5V多个输出电压，分别为各个模块提供相应的电压。
上述漏电流测量装置工作原理：当测量三相的漏电流时，钳形漏电流互感器卡住A、B、C、N四根线；当测量单相的漏电流时，钳形漏电流互感器卡住火线和零线，并将相应的检测信号发送给信号调理模块，信号调理模块经过调理、滤波后再将信号发送给微控制器单元，微控制器单元首先对输入的信号进行12位的AD转换，每周波采样32次及以上，计算出基波和1-15次谐波；由基波和1-15次谐波，再计算出漏电流的有效值。每秒对1分钟内的漏电流进行比较，统计出1分钟内的最大值。每整分钟时，再将瞬时漏电流值和1分钟内的最大值保存，为便于数据的分析，存储模块最大保存的数据量为20天。最后，通过通信模块将相关数据发送给远程控制端，并通过显示模块显示相关的数据和参考，供工作人员参考。
在配变出线，分支线路上安装漏电流测量装置，对线路进行简单分析，对存在漏电流线路下的每个末梢用户安装漏电流测量装置，经过一段时间，比如48小时，通过分析系统对采集数据进行分析，得出电网漏电流峰值的时刻，此时刻各用户的漏电流瞬时值，可以查看用户的漏电流曲线，一段时间内漏电流最最大值等，为快速定位漏电流点提供数值支持。本实用新型所述的漏电流测量装置，将“蹲点”测量改为采样分析，减少人力成本的投入；采用高精度钳形漏电流互感器与高效能DSP处理技术，准确实时地定位漏电流单元，具有测量数据保存时间长，带有LCD显示窗口和通信接口，响应快速，精度高，体积小、重量轻、易于安装等特点。提高了企业的经济运行水平，提升了电网优质健康运行能力，为低压网络定位漏电单元提供了一种经济可靠的解决办法。
以下结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步详细描述。
附图说明
图1为本实施例的漏电流测量装置的模块框图；
图2为本实施例的信号调理模块电路图；
图3为本实施例的微处理器单元电路图；
图4为本实施例的存储模块电路图；
图5为本实施例的通信模块电路图；
图6为本实施例的显示模块电路图；
图7为本实施例的时钟模块电路图。
具体实施方式
如图1所示，一种漏电流测量装置，包括壳体，安装在壳体上的电流互感器1，以及安装在壳体内的信号调理模块2、微处理器单元3、存储模块4、通信模块5、显示模块6、按键模块7、时钟模块8和电源模块9，其中，所述电流互感器1的信号输出端与信号调理模块2相连，信号调理模块2的信号输出端、按键模块7分别与微处理器单元3的输入端相连，存储模块4、通信模块5、时钟模块8分别与微处理器单元3双向连接，显示模块6与微处理器单元3的输出端相连，电源模块9分别与信号调理模块2、微处理器单元3、存储模块4、通信模块5、显示模块6、按键模块7、时钟模块8相连，为各个模块提供相应5V、3.3V、2.5V多个电压输出电压。在本实施例中，所述电流互感器1采用钳形漏电流互感器，钳式漏电流互感器的要求：精度高：0.1级；线性度好：在5mA—1500mA。具体可以选择型号为KLC-50钳式漏电流互感器。
如图2所示，所述信号调理模块2包括运算放大器U301，以及与上述2路运算放大器U301相连的电阻和电容，信号调理模块2主要作用是，将从电流互感器1端采集到的弱小的电流信号，经运放调理成信号幅度适合微处理器单元处理的大小，同时滤除高次谐波和干扰信号。
如图3所示，所述微处理器单元3选用型号为TMS320F28080PZA的DSP芯片。
如图4所示，所述存储模块4采用串行接口的FLASH存储器，具体选用型号为AT45DB041B-SC的存储芯片， 容量为4,325,376位，组织形式为2,048页，每页256或264页。存储模块4用于保存参数和历史数据，最大可保存20天、每天1分钟的实时数据和分钟统计数据。
如图5所示，所述通信模块5包括485通信芯片U701，以及与485通信芯片U701相连的电阻和电容，其中，所述485通信芯片U701具体选择型号为SP3485EEN的芯片，通信模块5用于实现漏电流测量装置与外界的通信，及时将相关参数和数据发送给远程控制端。
如图6所示，所述显示模块6采用LCD显示屏，所述按键模块7包括“上、下、左、右、取消、确认”6个按键。
如图7所示，所述时钟模块7包括时钟芯片RX8025SA，以及与时钟芯片相连的电阻、电容和二极管等，其主要作用是为漏电流测量装置提供高精度的时钟信号，每月误差不超过1分钟。
上述漏电流测量装置工作原理：当测量三相的漏电流时，钳形漏电流互感器1卡住A、B、C、N四根线；当测量单相的漏电流时，钳形漏电流互感器1卡住火线和零线，并将相应的检测信号发送给信号调理模块2，信号调理模块2经过调理、滤波后再将信号发送给微控制器单元3，微控制器单元3首先对输入的信号进行12位的AD转换，每周波采样32次及以上，计算出基波和1-15次谐波；由基波和1-15次谐波，再计算出漏电流的有效值。每秒对1分钟内的漏电流进行比较，统计出1分钟内的最大值。每整分钟时，再将瞬时漏电流值和1分钟内的最大值保存，为便于数据的分析，存储模块4最大保存的数据量为20天。最后，通过通信模块5将相关数据发送给远程控制端，并通过显示模块6显示相关的数据和参考，供工作人员参考，按键模块7用于输入用户指令。
在配变出线，分支线路上安装漏电流测量装置，对线路进行简单分析，对存在漏电流线路下的每个末梢用户安装漏电流测量装置，经过一段时间，比如48小时，通过分析系统对采集数据进行分析，得出电网漏电流峰值的时刻，此时刻各用户的漏电流瞬时值，可以查看用户的漏电流曲线，一段时间内漏电流最最大值等，为快速定位漏电流点提供数值支持。
上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。
Claims (9)
1.一种漏电流测量装置，其特征在于：包括壳体，安装在壳体上的电流互感器，以及安装在壳体内的信号调理模块、微处理器单元、存储模块、通信模块、显示模块、按键模块、时钟模块和电源模块，其中，所述电流互感器的信号输出端与信号调理模块相连，信号调理模块的信号输出端、按键模块分别与微处理器单元的输入端相连，存储模块、通信模块、时钟模块分别与微处理器单元双向连接，显示模块与微处理器单元的输出端相连，电源模块分别与信号调理模块、微处理器单元、存储模块、通信模块、显示模块、按键模块、时钟模块相连，为其供电。
2.如权利要求1所述的一种漏电流测量装置，其特征在于：所述信号调理模块包括运算放大器，以及与运算放大器相连的电阻和电容。
3.如权利要求1所述的一种漏电流测量装置，其特征在于：所述微处理器单元选用型号为TMS320F28080PZA的DSP芯片。
4.如权利要求1所述的一种漏电流测量装置，其特征在于：所述电流互感器采用钳形漏电流互感器。
5.如权利要求1所述的一种漏电流测量装置，其特征在于：存储模块采用FLASH存储器。
6.如权利要求1所述的一种漏电流测量装置，其特征在于：所述通信模块包括485通信芯片，以及与485通信芯片相连的电阻和电容。
7.如权利要求1所述的一种漏电流测量装置，其特征在于：所述显示模块采用LCD显示屏，所述按键模块包括“上、下、左、右、取消、确认”6个按键。
8.如权利要求1所述的一种漏电流测量装置，其特征在于：所述时钟模块包括时钟芯片，以及与时钟芯片相连的电阻、电容和二极管。
9.如权利要求1所述的一种漏电流测量装置，其特征在于：所述电源模块包括5V、3.3V、2.5V数个输出电压，分别为各个模块提供相应的电压。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN105242168A (zh) * | 2015-10-29 | 2016-01-13 | 国网浙江省电力公司绍兴供电公司 | 分体式漏电流采集系统 |
| CN111983505A (zh) * | 2019-05-06 | 2020-11-24 | 江苏新安电器股份有限公司 | 一种洗衣机漏电检测系统 |
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2014
- 2014-07-21 CN CN201420402975.2U patent/CN204008812U/zh not_active Expired - Fee Related
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