CN204964689U - 基于超声波传感的开关柜局部放电测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于超声波传感的开关柜局部放电测试装置，包括超声波传感器、前置放大电路、光纤隔离电路、预处理电路、高速AD采集电路、单片机、采样触发电路、通信电路和上位机，超声波传感器通过前置放大电路与光纤隔离电路的输入端连接，光纤隔离电路通过光纤与预处理电路的输入出端相连接，预处理电路设有两路输出端，一路与单片机的局部放电信号触发输入端相连接，另一路与高速AD采集电路的输入端连接，单片机的局部放电信号采集触发输出端通过采样触发电路与高速AD采集电路的触发端相连接。本实用新型能够滤除光纤传输的高频或者抗频干扰，提高开关柜局部放电的定位精确度，并设有采样触发电路，防止局部放电信号的误采集。

Description

基于超声波传感的开关柜局部放电测试装置

技术领域

本实用新型涉及一种基于超声波传感的开关柜局部放电测试装置，属于电气设备技术领域。

背景技术

随着我国现代化建设的发展和科学技术的不断进步，我国对电气设备的研究、制造和应用有了迅速的发展。从发电站到城乡电网，从配电所到工厂街道，电气设备以其独具的特点，得到越来越广泛的应用，其数量成倍增长，开关柜是一种重要的电气设备，得到了广泛应用，由于开关柜的生产质量、施工不当、运行维护不善等诸多因素，将造成开关柜故障。因此，及时准确地诊断出开关柜故障点的位置并加以排除，迅速恢复供电，已经成为供电部门面临的又一新课题。

目前，采用超声波传感器用于开关柜局部放电的故障位置是常用手段，但是，由于超声波传感器输出的局部放电信号十分微弱，需要对其进行放大预处理，才能进行数模转换，但是，放大预处理过程中，容易引入高频或者抗频干扰，影响开关柜局部放电的定位精确度，而且，没有局部放电信号的判断电路来触发数模转换进行高速AD采集，容易出现误采集。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题是现有的超声波传感器输出的局部放电信号进行放大预处理时，容易引入高频或者抗频干扰，影响定位精确度，且没有局部放电信号的判断电路来触发数模转换进行高速AD采集，容易出现误采集的问题。本实用新型的基于超声波传感的开关柜局部放电测试装置的预处理电路设有预处理电路，能够滤除光纤传输的高频或者抗频干扰，提高开关柜局部放电的定位精确度，并设有采样触发电路，防止局部放电信号的误采集，容易实现，具有良好的应用前景。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种基于超声波传感的开关柜局部放电测试装置，其特征在于：包括超声波传感器、前置放大电路、光纤隔离电路、预处理电路、高速AD采集电路、单片机、采样触发电路、通信电路和上位机，所述超声波传感器用于测试开关柜的局部放电信号，所述前置放大电路的输入端与超声波传感器的输出端相连接，所述前置放大电路的输出端与光纤隔离电路的输入端连接，所述光纤隔离电路的输出端通过光纤与预处理电路的输入出端相连接，所述预处理电路设有两路输出端，一路与单片机的局部放电信号触发输入端相连接，另一路与高速AD采集电路的输入端连接，所述单片机的局部放电信号采集触发输出端通过采样触发电路与高速AD采集电路的触发端相连接，所述单片机通过通信电路与上位机相连接。

前述的基于超声波传感的开关柜局部放电测试装置，其特征在于：还包括时钟电路、看门狗电路、液晶显示屏、按键电路，所述时钟电路、看门狗电路、液晶显示屏、按键电路分别与单片机相连接。

前述的基于超声波传感的开关柜局部放电测试装置，其特征在于：所述高速AD采集电路内设有24位AD芯片。

前述的基于超声波传感的开关柜局部放电测试装置，其特征在于：所述预处理电路包括依次连接的带通滤波电路、后置放大电路，所述带通滤波电路的输入端通过光纤与光纤隔离电路的输出端相连接，所述后置放大电路作为预处理电路的输出设有两路输出端。

前述的基于超声波传感的开关柜局部放电测试装置，其特征在于：所述通信电路为RS485通信电路或者CAN总线通信电路。

前述的基于超声波传感的开关柜局部放电测试装置，其特征在于：所述单片机为ARM处理器。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的基于超声波传感的开关柜局部放电测试装置的预处理电路设有预处理电路，能够滤除光纤传输的高频或者抗频干扰，提高开关柜局部放电的定位精确度，并设有采样触发电路，防止局部放电信号的误采集，容易实现，具有良好的应用前景。

附图说明

图1是本实用新型的基于超声波传感的开关柜局部放电测试装置的系统框图。

图2是本实用新型的预处理电路的系统框图。

具体实施方式

下面将结合说明书附图，对本实用新型作进一步说明。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实用新型的基于超声波传感的开关柜局部放电测试装置，包括超声波传感器、前置放大电路、光纤隔离电路、预处理电路、高速AD采集电路、单片机、采样触发电路、通信电路和上位机，超声波传感器用于测试开关柜的局部放电信号，前置放大电路的输入端与超声波传感器的输出端相连接，前置放大电路的输出端与光纤隔离电路的输入端连接，光纤隔离电路的输出端通过光纤与预处理电路的输入出端相连接，光纤隔离电路提高光纤在传输过程的抗干扰能力，预处理电路设有两路输出端，一路与单片机的局部放电信号触发输入端相连接，另一路与高速AD采集电路的输入端连接，单片机的局部放电信号采集触发输出端通过采样触发电路与高速AD采集电路的触发端相连接，当预处理电路的一路输出局部放电信号时，传输给单片机，单片机做出判断确定为局部放电信号，若为局部放电信号，则通过采样触发电路触发高速AD采集电路进行预处理电路另一路输出的局部放电信号进行采集，单片机通过通信电路与上位机相连接。

本实用新型的基于超声波传感的开关柜局部放电测试装置，还包括时钟电路、看门狗电路、液晶显示屏、按键电路，所述时钟电路、看门狗电路、液晶显示屏、按键电路分别与单片机相连接，所述时钟电路用于给单片机的提供工作时钟，所述看门狗电路用于在整个开关柜局部放电测试装置受到外界干扰（如静电干扰）崩溃时，重启单片机，保证开关柜局部放电测试装置的正常工作，所述液晶显示屏用于显示高速AD采集电路的采集的局部放电信号数据，所述按键电路用于设置采集周期等参数。

所述高速AD采集电路内设有24位AD芯片，保证采集预处理后的局部放电信号的精确度。

所述预处理电路包括依次连接的带通滤波电路、后置放大电路，带通滤波电路的输入端通过光纤与光纤隔离电路的输出端相连接，后置放大电路作为预处理电路的输出设有两路输出端，能够实现在放大局部放电信号前通过带通滤波电路进行滤波，能够滤除光纤传输的高频或者抗频干扰。

所述通信电路为RS485通信电路或者CAN总线通信电路，以适应不同的工作环境，CAN总线通信电路相对于RS485通信电路更能适应比较恶劣的环境。

所述单片机为ARM处理器，外设接口多，便于扩展。

综上所述，本实用新型的基于超声波传感的开关柜局部放电测试装置的预处理电路设有预处理电路，能够滤除光纤传输的高频或者抗频干扰，提高开关柜局部放电的定位精确度，并设有采样触发电路，防止局部放电信号的误采集，容易实现，具有良好的应用前景。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.基于超声波传感的开关柜局部放电测试装置，其特征在于：包括超声波传感器、前置放大电路、光纤隔离电路、预处理电路、高速AD采集电路、单片机、采样触发电路、通信电路和上位机，所述超声波传感器用于测试开关柜的局部放电信号，所述前置放大电路的输入端与超声波传感器的输出端相连接，所述前置放大电路的输出端与光纤隔离电路的输入端连接，所述光纤隔离电路的输出端通过光纤与预处理电路的输入出端相连接，所述预处理电路设有两路输出端，一路与单片机的局部放电信号触发输入端相连接，另一路与高速AD采集电路的输入端连接，所述单片机的局部放电信号采集触发输出端通过采样触发电路与高速AD采集电路的触发端相连接，所述单片机通过通信电路与上位机相连接。

2.根据权利要求1所述的基于超声波传感的开关柜局部放电测试装置，其特征在于：还包括时钟电路、看门狗电路、液晶显示屏、按键电路，所述时钟电路、看门狗电路、液晶显示屏、按键电路分别与单片机相连接。

3.根据权利要求1所述的基于超声波传感的开关柜局部放电测试装置，其特征在于：所述高速AD采集电路内设有24位AD芯片。

4.根据权利要求1所述的基于超声波传感的开关柜局部放电测试装置，其特征在于：所述预处理电路包括依次连接的带通滤波电路、后置放大电路，所述带通滤波电路的输入端通过光纤与光纤隔离电路的输出端相连接，所述后置放大电路作为预处理电路的输出设有两路输出端。

5.根据权利要求1所述的基于超声波传感的开关柜局部放电测试装置，其特征在于：所述通信电路为RS485通信电路或者CAN总线通信电路。

6.根据权利要求1所述的基于超声波传感的开关柜局部放电测试装置，其特征在于：所述单片机为ARM处理器。