CN209375246U - 一种开关柜全方位监测装置 - Google Patents

一种开关柜全方位监测装置 Download PDF

Info

Publication number
CN209375246U
CN209375246U CN201822151790.XU CN201822151790U CN209375246U CN 209375246 U CN209375246 U CN 209375246U CN 201822151790 U CN201822151790 U CN 201822151790U CN 209375246 U CN209375246 U CN 209375246U
Authority
CN
China
Prior art keywords
circuit
current
voltage
micro
sampling
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.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201822151790.XU
Other languages
English (en)
Inventor
许干
严邦海
严彬彬
张兴鹏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anhui Guangju Electric Power Automation Technology Co Ltd
Original Assignee
Anhui Guangju Electric Power Automation Technology Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anhui Guangju Electric Power Automation Technology Co Ltd filed Critical Anhui Guangju Electric Power Automation Technology Co Ltd
Priority to CN201822151790.XU priority Critical patent/CN209375246U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN209375246U publication Critical patent/CN209375246U/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/12Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment
    • Y04S40/126Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment using wireless data transmission

Abstract

本实用新型提供一种开关柜全方位监测装置,包括:处理器;电压采样模块,包括第一电压采样电路、第二电压采样电路和第三电压采样电路;电流采样模块,包括第一电流采样电路、第二电流采样电路和第三电流采样电路;微电流采样模块,包括第一微电流采样电路、第二微电流采样电路、第三微电流采样电路和第四微电流采样电路;温湿度监测模块,包括第一温湿度监测电路和第二温湿度监测电路;人体感应电路,用于感应附近人体,和处理器电连接;无线测温电路,用于监测外部温度,和处理器电连接;状态量输入电路,用于监测外部开关的开关状态,和处理器电连接;继电器输出电路,用于保护外部电路,和处理器电连接;通讯模块,用于监测装置和外部设备连接。

Description

一种开关柜全方位监测装置
技术领域
本实用新型涉及开关柜监测技术领域,特别是涉及一种开关柜全方位监测装置。
背景技术
现阶段对开关柜各部件运行状况的监测,用到了开光柜智能操控装置、无线测温装置、电缆防爆装置、电缆绝缘监测装置、电能质量分析装置等,各装置占用空间大、接线复杂并且相互之间存在干扰。
而且,现有技术中采用的设备功能单一、种类繁多,用户使用时安装麻烦,操作复杂,各装置之间存在相互干扰,整体性能受到很大影响。
实用新型内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本实用新型的目的在于提供一种开关柜全方位监测装置,用于解决现有技术中各装置占用空间大、接线复杂并且相互之间存在干扰,设备功能单一、种类繁多,用户使用时安装麻烦,操作复杂,各装置之间存在相互干扰,整体性能受到很大影响的问题。
本实用新型提供一种开关柜全方位监测装置,包括:处理器;电压采样模块,包括用于采样A相电压的第一电压采样电路、用于采样B相电压的第二电压采样电路和用于采样C相电压的第三电压采样电路;所述第一电压采样电路、所述第二电压采样电路和所述第三电压采样电路分别和所述处理器电连接;电流采样模块,包括用于采样A相电流的第一电流采样电路、用于采样B相电流的第二电流采样电路和用于采样C相电流的第三电流采样电路;所述第一电流采样电路、所述第二电流采样电路和所述第三电流采样电路分别和所述处理器电连接;微电流采样模块,包括用于采样A相漏电电流的第一微电流采样电路、用于采样B相漏电电流的第二微电流采样电路、用于采样C相漏电电流的第三微电流采样电路和用于采样零线漏电电流的第四微电流采样电路;所述第一微电流采样电路、所述第二微电流采样电路、所述第三微电流采样电路和所述第四微电流采样电路分别和所述处理器电连接;温湿度监测模块,包括第一温湿度监测电路和第二温湿度监测电路,所述第一温湿度监测电路和所述第二温湿度监测电路分别和所述处理器电连接;人体感应电路,用于感应附近人体,和所述处理器电连接;无线测温电路,用于监测外部温度,和所述处理器电连接;状态量输入电路,用于监测外部开关的开关状态,和所述处理器电连接;继电器输出电路,用于保护外部电路,和所述处理器电连接;通讯模块,用于监测装置和外部设备连接。
于本实用新型的一实施例中,所述第一电压采样电路、所述第二电压采样电路和所述第三电压采样电路结构相同;所述第一电压采样电路包括:电压互感器、转换电阻R1、电流型电压互感器、转换电阻R2、第一TVS二极管、第一二阶RC滤波器、第一信号跟随器和第一二极管保护电路;所述电压互感器串联所述转换电阻R1后和所述电流型电压互感器的输入端相连;所述转换电阻R2的两端分别和所述电流型电压互感器的两个输出端相连;所述第一TVS二极管的输出端、所述第一二阶RC滤波器的输入端均和所述电流型电压互感器的低压输出端相连,所述第一二阶RC滤波器的输出端和所述第一信号跟随器的正输入端相连,所述第一信号跟随器的负输入端和所述第一信号跟随器的输出端相连后与所述第一二极管保护电路相连后与所述处理器相连。
于本实用新型的一实施例中,所述第一电流采样电路、所述第二电流采样电路和所述第三电流采样电路结构相同;所述第一电流采样电路包括:电流互感器、微型电流互感器、转换电阻R5、第二TVS二极管、第二二阶RC滤波器、第二信号跟随器和第二二极管保护电路;所述电流互感器和所述微型电流互感器串联,所述转换电阻R5的两端分别和所述微型电流互感器的两个输出端相连;所述第二TVS二极管的输出端、所述第二二阶RC滤波器的输入端均和所述微型电流互感器的低压输出端相连,所述第二二阶RC滤波器的输出端和所述第二信号跟随器的正输入端相连,所述第二信号跟随器的负输入端和所述第二信号跟随器的输出端相连后与所述第二二极管保护电路相连后与所述处理器相连。
于本实用新型的一实施例中,所述第一微电流采样电路、所述第二微电流采样电路、所述第三微电流采样电路和所述第四微电流采样电路结构相同;所述第一微电流采样电路包括:霍尔传感器、转换电阻R14、第三二阶RC滤波器、信号高阻抗差分放大电路和第三二极管保护电路;所述霍尔传感器、所述转换电阻R14、所述第三二阶RC滤波器、所述信号高阻抗差分放大电路和所述第三二极管保护电路依次串联后和所述处理器相连。
于本实用新型的一实施例中,所述第一温湿度监测电路和所述第二温湿度监测电路结构相同;所述第一温湿度监测电路包括:温湿度传感器、第一电感L1、第二电感L2、电阻R14;所述第一电感L1的两端分别与电源输入端和所述温湿度传感器的正输入端相连;所述第二电感L2的一端和所述温湿度传感器的负输入端相连,另一端接地;所述电阻R14的两端分别与所述电源输入端和所述温湿度传感器的输出端相连;所述温湿度传感器的输出端和所述处理器相连。
于本实用新型的一实施例中,所述无线测温电路包括无线测温模块和STM8单片机,所述无线测温模块和所述STM8单片机通过SPI通信连接;所述STM8单片机和所述处理器通过串口通信连接。
于本实用新型的一实施例中,所述状态量输入电路包括:开关状态输入口、限流电阻R15、光耦U1和防抖滤波电路;所述防抖滤波电路包括电阻R16、R17和电容C7;所述开关状态输入口的高电压输入端和所述光耦U1的低压输入端相连,低压输入端接地;所述限流电阻R15的两端分别与所述光耦U1的高压输入端和外部12V电源相连;所述光耦U1的高压输出端连接外部5V电源相连,所述低压输出端和所述防抖滤波电路相连;所述电阻R16的两端分别与所述光耦U1的低压输出端和所述处理器相连;所述电阻R17的一端与所述光耦U1的低压输出端相连,另一端接地;所述电容C7的一端和所述处理器相连,另一端接地。
于本实用新型的一实施例中,所述继电器输出电路包括:继电器、二极管D7、三极管、限流电阻R18、R19和光耦U2;所述继电器的高压输出端和低压输出端分别与所述二极管D7的输入端和输出端相连;所述二极管D7的输入端和三极管的集电极相连,所述二极管D7的输出端和外部12V电源相连;所述三极管的发射极与外部12VGND相连;所述三极管的基级和所述光耦U2的高压输入端相连,所述限流电阻R18的两端分别与所述二极管D7的输出端和所述光耦U2的低压输入端相连;所述光耦U2的高压输出端和外部5VGND相连;所述限流电阻R19的两端分别与所述光耦U2的低压输出端和所述处理器相连。
于本实用新型的一实施例中,还包括用于控制监测装置带电切断的带电闭锁模块;所述带电闭锁模块包括第一带电闭锁电路、第二带电闭锁电路、第三带电闭锁电路和驱动电路;所述第一带电闭锁电路、所述第二带电闭锁电路和所述第三带电闭锁电路并联后和所述驱动电路相连。
于本实用新型的一实施例中,所述第一带电闭锁电路、所述第二带电闭锁电路和所述第三带电闭锁电路结构相同;所述第一带电闭锁电路包括:整流桥、储能电容CE、稳压二极管DZ和光耦U3;所述储能电容CE和所述稳压二极管DZ的两端分别与所述整流桥的两个输出端相连,所述整流桥的两个输出端分别和所述光耦U3的两个输入端相连;所述光耦U3的高压输出端和外部12V电源相连,低压输出端和所述驱动电路相连;所述驱动电路包括:电阻R26、三极管、二极管D8和继电器;所述电阻R26的一端与所述三极管的基级相连,另一端分别与所述第一带电闭锁电路、所述第二带电闭锁电路和所述第三带电闭锁电路的低压输出端相连;所述三极管集电极与二极管D8的输入端相连,所述三极管发射机与外部12VGND相连;所述二极管D8的输出端和外部12V电源相连;所述继电器的高压输入端和外部12V电源相连,低压输入端和所述二极管D8的输入端相连。
如上所述,本实用新型的一种开关柜全方位监测装置,具有以下有益效果:
综合了各种功能于一身,性能更稳定,安装更简单、使用更方便,监测更准确。还有一套独立的纯硬件带电闭锁电路,保证了设备操作人员的人身安全。
附图说明
图1显示为本实用新型中开关柜全方位监测装置的电路模块结构示意图。
图2显示为图1中第一电压采样电路的电路结构示意图。
图3显示为图1中第一电流采样电路的电路结构示意图。
图4显示为图1中第一位电流采样电路的电路结构示意图。
图5显示为图1中温湿度监测电路的电路结构示意图。
图6显示为图1中无线测温电路的电路结构示意图。
图7显示为图1中状态量输入电路的电路结构示意图。
图8显示为图1中继电器输出电路的电路结构示意图。
图9显示为图1中带电闭锁模块的电路结构示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想,遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。
参见图1至图9,须知,本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本实用新型可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本实用新型可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本实用新型可实施的范畴。
如图1至图9所示,图1显示为本实用新型中开关柜全方位监测装置的电路模块结构示意图。图2显示为图1中第一电压采样电路的电路结构示意图。图3显示为图1中第一电流采样电路的电路结构示意图。图4显示为图1中第一位电流采样电路的电路结构示意图。图5显示为图1中温湿度监测电路的电路结构示意图。图6显示为图1中无线测温电路的电路结构示意图。图7显示为图1中状态量输入电路的电路结构示意图。图8显示为图1中继电器输出电路的电路结构示意图。图9显示为图1中带电闭锁模块的电路结构示意图。本实用新型提供了一种开关柜全方位监测装置,包括:处理器;在一优选实施例中,处理器通常包括CPU或者单片机;电压采样模块,包括用于采样A相电压的第一电压采样电路、用于采样B相电压的第二电压采样电路和用于采样C相电压的第三电压采样电路;第一电压采样电路、第二电压采样电路和第三电压采样电路分别和处理器电连接;电流采样模块,包括用于采样A相电流的第一电流采样电路、用于采样B相电流的第二电流采样电路和用于采样C相电流的第三电流采样电路;第一电流采样电路、第二电流采样电路和第三电流采样电路分别和处理器电连接;微电流采样模块,包括用于采样A相漏电电流的第一微电流采样电路、用于采样B相漏电电流的第二微电流采样电路、用于采样C相漏电电流的第三微电流采样电路和用于采样零线漏电电流的第四微电流采样电路;第一微电流采样电路、第二微电流采样电路、第三微电流采样电路和第四微电流采样电路分别和处理器电连接;温湿度监测模块,包括第一温湿度监测电路和第二温湿度监测电路,第一温湿度监测电路和第二温湿度监测电路分别和处理器电连接;人体感应电路,用于感应附近人体,和处理器电连接;无线测温电路,用于监测外部温度,和处理器电连接;状态量输入电路,用于监测外部开关的开关状态,和处理器电连接;继电器输出电路,用于保护外部电路,和处理器电连接;通讯模块,用于监测装置和外部设备连接。
在一实施例中,第一电压采样电路、第二电压采样电路和第三电压采样电路结构相同;第一电压采样电路包括:电压互感器、转换电阻R1、电流型电压互感器、转换电阻R2、第一TVS二极管、第一二阶RC滤波器、第一信号跟随器和第一二极管保护电路;电压互感器串联转换电阻R1后和电流型电压互感器的输入端相连;转换电阻R2的两端分别和电流型电压互感器的两个输出端相连;第一TVS二极管的输出端、第一二阶RC滤波器的输入端均和电流型电压互感器的低压输出端相连,第一二阶RC滤波器的输出端和第一信号跟随器的正输入端相连,第一信号跟随器的负输入端和第一信号跟随器的输出端相连后与第一二极管保护电路相连后与处理器相连。第一电压采样电路、第二电压采样电路和第三电压采样电路的结构均如图2所示,其中,第一二阶RC滤波器包括两个电阻R3、R4和两个电容C1、C2。第一二极管保护电路包括两个二极管D1、D2。使用时,由电压互感器信号经转换电阻R1后转换成毫安级电流信号,再经过电流型电压互感器,电流型电压互感器的输出端串联转换电阻R2后再将电流信号转换成电压信号,同时,在电流型电压互感器的输出端加太高电压Vref,将采样输入电压进行抬高;抬高后的采样信号与第一二阶RC滤波器与第一信号跟随器相连,第一信号跟随器输出经过第一二极管保护电路后与处理器(单片机)的AD采样引脚相连。
在一优选实施例中,第一电流采样电路、第二电流采样电路和第三电流采样电路结构相同;第一电流采样电路包括:电流互感器、微型电流互感器、转换电阻R5、第二TVS二极管、第二二阶RC滤波器、第二信号跟随器和第二二极管保护电路;电流互感器和微型电流互感器串联,转换电阻R5的两端分别和微型电流互感器的两个输出端相连;第二TVS二极管的输出端、第二二阶RC滤波器的输入端均和微型电流互感器的低压输出端相连,第二二阶RC滤波器的输出端和第二信号跟随器的正输入端相连,第二信号跟随器的负输入端和第二信号跟随器的输出端相连后与第二二极管保护电路相连后与处理器相连。第一电流采样电路、第二电流采样电路和第三电流采样电路的结构均如图3所示,其中,第二二阶RC滤波器包括两个电阻R6、R7和两个电容C3、C4。第二二极管保护电路包括两个二极管D3、D4。使用时,由电流互感器信号经内部微型电流互感器缩小为毫安级电流信号,微电流互感器的输出端串联转换电阻R5后再将电流信号转换成电压信号,同时,在微电流互感器的输出端加太高电压Vref,将采样输入电压进行抬高;抬高后的采样信号与第二二阶RC滤波器与第二信号跟随器相连,第二信号跟随器输出经过第二二极管保护电路后与处理器(单片机)的AD采样引脚相连。
进一步地,第一微电流采样电路、第二微电流采样电路、第三微电流采样电路和第四微电流采样电路结构相同;第一微电流采样电路包括:霍尔传感器、转换电阻R14、第三二阶RC滤波器、信号高阻抗差分放大电路和第三二极管保护电路;霍尔传感器、转换电阻R14、第三二阶RC滤波器、信号高阻抗差分放大电路和第三二极管保护电路依次串联后和处理器相连。第一微电流采样电路、第二微电流采样电路、第三微电流采样电路和第四微电流采样电路结构均如图4所示,其中,第三二阶RC滤波器包括两个电阻R15、R16和两个电容C5、C6。第三二极管保护电路包括两个二极管D5、D6。使用时,由高精度霍尔传感器采集漏电电流信号,然后将信号发送至第三二阶RC滤波器,第三二阶滤波器与信号高阻抗差分放大电路相连,通过信号高阻抗差分放大电路中接入的太高电压Vref,将采样输入电压抬高,实现对交流信号的直流化,从而实现对交流信号的采样,抬高后的信号经第三二极管保护电路与处理器(单片机)的AD采样引脚相连。其中,信号高阻抗差分放大电路的结构如图4所示,此处不再赘述。
在一实施例中,第一温湿度监测电路和第二温湿度监测电路结构相同;第一温湿度监测电路包括:温湿度传感器、第一电感L1、第二电感L2、电阻R14;第一电感L1的两端分别与电源输入端和温湿度传感器的正输入端相连;第二电感L2的一端和温湿度传感器的负输入端相连,另一端接地;电阻R14的两端分别与电源输入端和温湿度传感器的输出端相连;温湿度传感器的输出端和处理器相连。第一温湿度监测电路和第二温湿度监测电路结构如图5所示。温湿度传感器由装置本身提供电源,电源经过第一电感L1和第二电感L2隔离后接到温湿度传感器,温湿度传感器数据信号经过电阻R14上拉后接到处理器(单片机)的IO口。
进一步地,无线测温电路包括无线测温模块和STM8单片机,无线测温模块和STM8单片机通过SPI通信连接;STM8单片机和处理器通过串口通信连接。如图6所示,无线测温模块接受外部无线测温发射模块信号后,以SPI通信方式将数据传输给STM8单片机,经STM8单片机转换成串口通信信号后连接到处理器(单片机)。
在本实用新型一实施例中,状态量输入电路包括:开关状态输入口、限流电阻R15、光耦U1和防抖滤波电路;防抖滤波电路包括电阻R16、R17和电容C7;开关状态输入口的高电压输入端和光耦U1的低压输入端相连,低压输入端接地;限流电阻R15的两端分别与光耦U1的高压输入端和外部12V电源相连;光耦U1的高压输出端连接外部5V电源相连,低压输出端和防抖滤波电路相连;电阻R16的两端分别与光耦U1的低压输出端和处理器相连;电阻R17的一端与光耦U1的低压输出端相连,另一端接地;电容C7的一端和处理器相连,另一端接地。
如图7所示,外部开关接到开关状态输入口,当外部开关为断开状态时,光耦U1不工作,输出低电平到CPU,当外部开关为闭合状态时,光耦U1工作,输出高电平到CPU。其中R15为限流电阻,R16、R17和C7为防抖动滤波电路。
优选地,继电器输出电路包括:继电器、二极管D7、三极管、限流电阻R18、R19和光耦U2;继电器的高压输出端和低压输出端分别与二极管D7的输入端和输出端相连;二极管D7的输入端和三极管的集电极相连,二极管D7的输出端和外部12V电源相连;三极管的发射极与外部12VGND相连;三极管的基级和光耦U2的高压输入端相连,限流电阻R18的两端分别与二极管D7的输出端和光耦U2的低压输入端相连;光耦U2的高压输出端和外部5VGND相连;限流电阻R19的两端分别与光耦U2的低压输出端和处理器相连。如图8所示,当处理器(单片机/CPU)发出高电平时,光耦U2工作,光耦U2驱动三极管,三极管导通电流流过继电器线圈,继电器吸合,当处理器(单片机/CPU)发出低电平时,光耦U2不工作,三极管为高阻状态,继电器断开。其中R18与R19为限流电阻,二极管D7用来消除继电器线圈由于断电瞬间出现的反向电压,保护其他电路。
在本实用新型的一实施例中,开关柜全方位监测装置还包括用于控制监测装置带电切断的带电闭锁模块;带电闭锁模块包括第一带电闭锁电路、第二带电闭锁电路、第三带电闭锁电路和驱动电路;第一带电闭锁电路、第二带电闭锁电路和第三带电闭锁电路并联后和驱动电路相连。进一步地,第一带电闭锁电路、第二带电闭锁电路和第三带电闭锁电路结构相同;第一带电闭锁电路包括:整流桥、储能电容CE、稳压二极管DZ和光耦U3;储能电容CE和稳压二极管DZ的两端分别与整流桥的两个输出端相连,整流桥的两个输出端分别和光耦U3的两个输入端相连;光耦U3的高压输出端和外部12V电源相连,低压输出端和驱动电路相连;驱动电路包括:电阻R26、三极管、二极管D8和继电器;电阻R26的一端与三极管的基级相连,另一端分别与第一带电闭锁电路、第二带电闭锁电路和第三带电闭锁电路的低压输出端相连;三极管集电极与二极管D8的输入端相连,三极管发射机与外部12VGND相连;二极管D8的输出端和外部12V电源相连;继电器的高压输入端和外部12V电源相连,低压输入端和二极管D8的输入端相连。当有交流电压输入时整流桥工作,整流桥输出直流电流,经过储能电容CE储能,产生直流电压,电压经过稳压二极管DZ钳制维持稳定,电压达到一定值后驱动光耦U3工作,光耦U3连接三极管导通,继电器线圈带电,继电器吸合。无交流电压输入时,整流桥、光耦U3、继电器均不工作,继电器为断开状态。A、B、C三相电压监测电路并联驱动继电器,只要任意一相带电时继电器输出均为吸合状态。
综上所述,本实用新型的开关柜全方位监测装置,综合了各种功能于一身,性能更稳定,安装更简单、使用更方便,监测更准确。还有一套独立的纯硬件带电闭锁电路,保证了设备操作人员的人身安全。所以,本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效,而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种开关柜全方位监测装置,其特征在于,包括:
处理器;
电压采样模块,包括用于采样A相电压的第一电压采样电路、用于采样B相电压的第二电压采样电路和用于采样C相电压的第三电压采样电路;所述第一电压采样电路、所述第二电压采样电路和所述第三电压采样电路分别和所述处理器电连接;
电流采样模块,包括用于采样A相电流的第一电流采样电路、用于采样B相电流的第二电流采样电路和用于采样C相电流的第三电流采样电路;所述第一电流采样电路、所述第二电流采样电路和所述第三电流采样电路分别和所述处理器电连接;
微电流采样模块,包括用于采样A相漏电电流的第一微电流采样电路、用于采样B相漏电电流的第二微电流采样电路、用于采样C相漏电电流的第三微电流采样电路和用于采样零线漏电电流的第四微电流采样电路;所述第一微电流采样电路、所述第二微电流采样电路、所述第三微电流采样电路和所述第四微电流采样电路分别和所述处理器电连接;
温湿度监测模块,包括第一温湿度监测电路和第二温湿度监测电路,所述第一温湿度监测电路和所述第二温湿度监测电路分别和所述处理器电连接;
人体感应电路,用于感应附近人体,和所述处理器电连接;
无线测温电路,用于监测外部温度,和所述处理器电连接;
状态量输入电路,用于监测外部开关的开关状态,和所述处理器电连接;
继电器输出电路,用于保护外部电路,和所述处理器电连接;
通讯模块,用于监测装置和外部设备连接。
2.根据权利要求1所述的开关柜全方位监测装置,其特征在于,所述第一电压采样电路、所述第二电压采样电路和所述第三电压采样电路结构相同;
所述第一电压采样电路包括:电压互感器、转换电阻R1、电流型电压互感器、转换电阻R2、第一TVS二极管、第一二阶RC滤波器、第一信号跟随器和第一二极管保护电路;
所述电压互感器串联所述转换电阻R1后和所述电流型电压互感器的输入端相连;所述转换电阻R2的两端分别和所述电流型电压互感器的两个输出端相连;所述第一TVS二极管的输出端、所述第一二阶RC滤波器的输入端均和所述电流型电压互感器的低压输出端相连,所述第一二阶RC滤波器的输出端和所述第一信号跟随器的正输入端相连,所述第一信号跟随器的负输入端和所述第一信号跟随器的输出端相连后与所述第一二极管保护电路相连后与所述处理器相连。
3.根据权利要求1所述的开关柜全方位监测装置,其特征在于,所述第一电流采样电路、所述第二电流采样电路和所述第三电流采样电路结构相同;
所述第一电流采样电路包括:电流互感器、微型电流互感器、转换电阻R5、第二TVS二极管、第二二阶RC滤波器、第二信号跟随器和第二二极管保护电路;
所述电流互感器和所述微型电流互感器串联,所述转换电阻R5的两端分别和所述微型电流互感器的两个输出端相连;所述第二TVS二极管的输出端、所述第二二阶RC滤波器的输入端均和所述微型电流互感器的低压输出端相连,所述第二二阶RC滤波器的输出端和所述第二信号跟随器的正输入端相连,所述第二信号跟随器的负输入端和所述第二信号跟随器的输出端相连后与所述第二二极管保护电路相连后与所述处理器相连。
4.根据权利要求1所述的开关柜全方位监测装置,其特征在于,所述第一微电流采样电路、所述第二微电流采样电路、所述第三微电流采样电路和所述第四微电流采样电路结构相同;
所述第一微电流采样电路包括:霍尔传感器、转换电阻R14、第三二阶RC滤波器、信号高阻抗差分放大电路和第三二极管保护电路;
所述霍尔传感器、所述转换电阻R14、所述第三二阶RC滤波器、所述信号高阻抗差分放大电路和所述第三二极管保护电路依次串联后和所述处理器相连。
5.根据权利要求1所述的开关柜全方位监测装置,其特征在于,所述第一温湿度监测电路和所述第二温湿度监测电路结构相同;
所述第一温湿度监测电路包括:温湿度传感器、第一电感L1、第二电感L2、电阻R14;
所述第一电感L1的两端分别与电源输入端和所述温湿度传感器的正输入端相连;所述第二电感L2的一端和所述温湿度传感器的负输入端相连,另一端接地;所述电阻R14的两端分别与所述电源输入端和所述温湿度传感器的输出端相连;所述温湿度传感器的输出端和所述处理器相连。
6.根据权利要求1所述的开关柜全方位监测装置,其特征在于,所述无线测温电路包括无线测温模块和STM8单片机,所述无线测温模块和所述STM8单片机通过SPI通信连接;所述STM8单片机和所述处理器通过串口通信连接。
7.根据权利要求1所述的开关柜全方位监测装置,其特征在于,所述状态量输入电路包括:开关状态输入口、限流电阻R15、光耦U1和防抖滤波电路;所述防抖滤波电路包括电阻R16、R17和电容C7;
所述开关状态输入口的高电压输入端和所述光耦U1的低压输入端相连,低压输入端接地;所述限流电阻R15的两端分别与所述光耦U1的高压输入端和外部12V电源相连;
所述光耦U1的高压输出端连接外部5V电源相连,所述低压输出端和所述防抖滤波电路相连;
所述电阻R16的两端分别与所述光耦U1的低压输出端和所述处理器相连;所述电阻R17的一端与所述光耦U1的低压输出端相连,另一端接地;所述电容C7的一端和所述处理器相连,另一端接地。
8.根据权利要求1所述的开关柜全方位监测装置,其特征在于,所述继电器输出电路包括:继电器、二极管D7、三极管、限流电阻R18、R19和光耦U2;
所述继电器的高压输出端和低压输出端分别与所述二极管D7的输入端和输出端相连;所述二极管D7的输入端和三极管的集电极相连,所述二极管D7的输出端和外部12V电源相连;所述三极管的发射极与外部12VGND相连;所述三极管的基级和所述光耦U2的高压输入端相连,所述限流电阻R18的两端分别与所述二极管D7的输出端和所述光耦U2的低压输入端相连;所述光耦U2的高压输出端和外部5VGND相连;所述限流电阻R19的两端分别与所述光耦U2的低压输出端和所述处理器相连。
9.根据权利要求1所述的开关柜全方位监测装置,其特征在于,还包括用于控制监测装置带电切断的带电闭锁模块;所述带电闭锁模块包括第一带电闭锁电路、第二带电闭锁电路、第三带电闭锁电路和驱动电路;所述第一带电闭锁电路、所述第二带电闭锁电路和所述第三带电闭锁电路并联后和所述驱动电路相连。
10.根据权利要求9所述的开关柜全方位监测装置,其特征在于,所述第一带电闭锁电路、所述第二带电闭锁电路和所述第三带电闭锁电路结构相同;
所述第一带电闭锁电路包括:整流桥、储能电容CE、稳压二极管DZ和光耦U3;
所述储能电容CE和所述稳压二极管DZ的两端分别与所述整流桥的两个输出端相连,所述整流桥的两个输出端分别和所述光耦U3的两个输入端相连;所述光耦U3的高压输出端和外部12V电源相连,低压输出端和所述驱动电路相连;
所述驱动电路包括:电阻R26、三极管、二极管D8和继电器;所述电阻R26的一端与所述三极管的基级相连,另一端分别与所述第一带电闭锁电路、所述第二带电闭锁电路和所述第三带电闭锁电路的低压输出端相连;所述三极管集电极与二极管D8的输入端相连,所述三极管发射机与外部12VGND相连;所述二极管D8的输出端和外部12V电源相连;所述继电器的高压输入端和外部12V电源相连,低压输入端和所述二极管D8的输入端相连。
CN201822151790.XU 2018-12-21 2018-12-21 一种开关柜全方位监测装置 Expired - Fee Related CN209375246U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201822151790.XU CN209375246U (zh) 2018-12-21 2018-12-21 一种开关柜全方位监测装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201822151790.XU CN209375246U (zh) 2018-12-21 2018-12-21 一种开关柜全方位监测装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN209375246U true CN209375246U (zh) 2019-09-10

Family

ID=67829854

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201822151790.XU Expired - Fee Related CN209375246U (zh) 2018-12-21 2018-12-21 一种开关柜全方位监测装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN209375246U (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110208597B (zh) 一种基于单绕组电流互感器的自供电无线电流监测系统
CN102097718B (zh) 人体安全插座
CN205809164U (zh) 一种智能计量设备
CN209375246U (zh) 一种开关柜全方位监测装置
CN109932619A (zh) 配电网电子式传感器二次信号采集器
CN201107372Y (zh) 用于避雷器在线动作的监测装置
CN208384520U (zh) 数据采集终端
CN208423909U (zh) 一种充电器
CN208112265U (zh) 充电器保护电路及充电器
CN207265888U (zh) 一种机顶盒及其电源电路
CN208092206U (zh) 断路器状态检测装置及断路器
CN206977018U (zh) 应用于直流电路控制保护系统的智能直流控制器
CN208383974U (zh) 一种交流检测器
CN209375471U (zh) 一种基于开关电源的控制电路
CN206698125U (zh) 一种测控设备用可插拔直流稳压供电装置
CN202363868U (zh) 接地保护和漏电保护功能可选择的低压智能断路器
CN206649075U (zh) 电力设备控制输出信号采集电路
CN206272139U (zh) 一种配电终端的电子式防跳及分、合闸监视装置
CN105119490A (zh) 电压电流双输出控制电路及恒压恒流电源、显示装置
CN111355297A (zh) 一种开关柜全方位监测装置
CN103364632A (zh) 智能数显仪表
CN206193467U (zh) 一种智能控制开关
CN2528141Y (zh) 一种用于漏电保护的电子控制装置
CN205622530U (zh) 具有短路保护的电源系统
CN204517645U (zh) 电源转换器

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20190910

Termination date: 20191221

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee