CN206649314U - 一种电缆故障监护系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种电缆故障监护系统，涉及电力设备检测技术领域，包括互感器、信号调理电路和数据处理模块，线路一端的电流信号经所述互感器后送入所述信号调理电路，所述信号调理电路对输入的电压进行放大及交变直后，输入所述数据处理模块，实时监测各个电压信号，进行分析、处理和存储，所述数据处理模块包括DSP芯片、AD转换电路、电平转换电路及RS232通信接口。本实用新型的电缆故障监护系统，结构简单，工作稳定，抗干扰能力强，检测精度高，提高检测效率、避免漏检和减轻检测的劳动强度，可以应用在各种供配电系统的电线电缆故障检测领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力设备检测技术领域，尤其是一种电缆故障监护系统。
背景技术
随着国民经济的不断发展和科学技术的进步，电缆被广泛的应用于电力系统中。电缆一旦发生故障，查找困难，延迟恢复供电，为了保证电缆运行安全和快速诊断、修复故障，对电缆进行故障监护具有重要的工程意义。目前，国内外使用的较为成熟的电缆故障监护方法大都基于离线状态，这种方法已不适应当今社会的发展，不能够满足人们对电能的依赖。因此，电缆故障监护已成为当今社会必不可少的一项研究任务。
实用新型内容
本实用新型提供一种电缆故障监护系统，精确度高，快速诊断电缆故障。
本实用新型具体采用如下技术方案实现：
一种电缆故障监护系统，包括互感器、信号调理电路和数据处理模块，线路一端的电流信号经所述互感器后送入所述信号调理电路，所述信号调理电路对输入的电压进行放大及交变直后，输入所述数据处理模块，实时监测各个电压信号，进行分析、处理和存储，所述数据处理模块包括DSP芯片、AD转换电路、电平转换电路及RS232通信接口。
作为优选，所述互感器选用电流传感器模块CHB-1000SH。
作为优选，所述DSP芯片选用DSP芯片选用TMS320vC5402型单片机。
作为优选，所述DSP芯片的外围搭建电源电路、时钟电路、复位电路和JTAG 接口电路。
本实用新型提供的电缆故障监护系统，其有益效果在于：结构简单，工作稳定，抗干扰能力强，检测精度高，提高检测效率、避免漏检和减轻检测的劳动强度，可以应用在各种供配电系统的电线电缆故障检测领域。
附图说明
图1为电缆故障监护系统的原理框图；
图2为互感器与信号调理电路的连接图；
图3为信号调理电路的电路图；
图4为电源电路的电路图；
图5为复位电路的电路图；
图6为JTAG接口电路的电路图；
图7为AD转换电路的电路图；
图8为电平转换电路的电路图。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
如图1所示，本实施例提供的一种电缆故障监护系统，包括互感器、信号调理电路和数据处理模块，数据处理模块包括DSP芯片、AD转换电路、电平转换电路及RS232通信接口。线路一端的电流信号经互感器后送入信号调理电路，信号调理电路对输入的电压进行放大及交变直后，输入所述数据处理模块，实时监测各个电压信号，进行分析、处理和存储，为检修人员及时发现和排除故障提供强有力的支持。
其中，本实施例中互感器选用电流传感器模块CHB-1000SH，其信号调理电路的连接图如图2所示，传感器出来的电流是200mA，接入的电阻为15Ω，输出的电压vi为有效值为3V的交流电压信号，由于系统所用的AD转换芯片可采样的电压范围为0-10v，故必须对vi进行信号调理，信号调理电路图如图3 所示，得到的电压必须经过放大、交变直后，变成AD转换器可以转换的范围。
在数据处理模块中，DSP芯片选用TMS320vC5402型单片机，DSP芯片的正常运行需要搭建电源电路、时钟电路、复位电路和JTAG接口电路。电源电路是对输入的特定电压进行调整，为系统其他模块提供稳定的电源供给，本实施例选用低压差线性稳压电源TPS73HD318来实现电源转换模块，电路图如图4 所示，该芯片是Tl公司为了配合低电压DSP而推出的电源转换芯片之一，可以由5V电压产生3.3V和1.8V电压输出,最大输出电流为1A。时钟电路为DSP芯片提供工作所需的时钟源驱动，由于DSP芯片内部集成有时钟管理单元，由振荡电路和锁相环(PLL)组成。时钟管理使用一个外部的参考时钟输入，即将 10MHz的晶体跨接到Xl和XZ/CL幻N引脚，结合内部振荡电路产生时钟信号，经过内部锁相环倍频产生内部工作时钟。本系统的复位电路，使用专用复位芯片MAX706来搭建，电路图如图5所示，复位电路工作时，如果供电电压低于 0.8V，则WDl脚输出一个脉冲信号，该信号延时1.65后触发看门狗计数器溢出，在WDO脚产生一个低电平，将MR脚电平拉低，致使RESET脚输出低电平，使系统复位。系统正常工作时，RESET脚为高电平。MR脚也可以设置手动复位开关,在必要的时候通过手动使系统复位。TMS320vC5402型单片机具有JTAG 接口，JTAG接口电路只需将TMS320vC5402型单片机的TMS、TCK、TDI、 TDO引出即可，调试时JTAG接口上连接仿真器即可，具体电路如图6所示， JTAG接口采用标准的14脚接口。
AD转换电路选用的A/D转换器是AD7865，电路图如图7所示，将AD7865 的输出数据线与'C5402的数据线直接连接，并由'C5402直接控制AD7865工作。即利用'C5402控制启动A/D转换、读取A/D转换数据等操作。为了控制AD7865 的工作，还加入74F138译码器，通过74F138译码给AD7865的各个功能分配不同存储器单元。通过对这些存储单元的操作，即可实现数据采集、转换和读取的目的。AD7865与扩展总线的接口由74LVT02与74F138实现。AD7865与 C5402间采用并行数据传输，将'C5402的最高位地址线A15与I/O空间选通信号/IOSTRB相或的结果作为AD7865的选通信号。AD7865的BUSY管脚与 'C5402的/INTO脚相连接。当一次A/D转换结束，触发一次中断通知DSP取数据。为使AD7865正常工作，Vref脚应接上2.5V±5％电压，AVDD接5V±5％电压。
由于A/D转换器的输入电平是5V，而'C5402的I/O接口是3.3V电平输入，本系统使用SN74LVC245实现电平转换。SN74LVC245是一个8位的总线驱动芯片，当工作电压为2.7V-3.6V时，其输入信号的高电平的下限为2V，输出信号为5.5V。利用这一特点，只要将传输方向控制信号T/R置为高，将需要进行电平转换的数据线接到A端口即可，电平转换电路如图8所示。
上述电路将采集到的测量数据进行处理，得到电缆故障信息，通过RS-232 接口进行通信，将数据处理模块输出的数据进行传输，进行远程化监控。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种电缆故障监护系统，其特征在于，包括互感器、信号调理电路和数据处理模块，线路一端的电流信号经所述互感器后送入所述信号调理电路，所述信号调理电路对输入的电压进行放大及交变直后，输入所述数据处理模块，实时监测各个电压信号，进行分析、处理和存储，所述数据处理模块包括DSP芯片、AD转换电路、电平转换电路及RS232通信接口。
2.根据权利要求1所述的一种电缆故障监护系统，其特征在于：所述互感器选用电流传感器模块CHB-1000SH。
3.根据权利要求1所述的一种电缆故障监护系统，其特征在于：所述DSP芯片选用DSP芯片选用TMS320vC5402型单片机。
4.根据权利要求3所述的一种电缆故障监护系统，其特征在于：所述DSP芯片的外围搭建电源电路、时钟电路、复位电路和JTAG接口电路。
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Cited By (1)
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| CN110927802A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-03-27 | 国网浙江省电力有限公司舟山供电公司 | 基于磁矢量数据的海缆故障精确定位方法及定位仪 |
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2017
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