CN211402599U

CN211402599U - 一种电力线路剩余电流监测装置

Info

Publication number: CN211402599U
Application number: CN201922231406.1U
Authority: CN
Inventors: 丁文军
Original assignee: HANGZHOU TIANMU ELECTRIC POWER TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: HANGZHOU TIANMU ELECTRIC POWER TECHNOLOGY CO LTD
Priority date: 2019-12-13
Filing date: 2019-12-13
Publication date: 2020-09-01
Anticipated expiration: 2029-12-13

Abstract

本实用新型涉及一种电力线路剩余电流监测装置。现有的监测装置判断故障较为困难，效率低下。本实用新型包括钳形零序互感器、信号滤波放大电路、微控制器电路、人机交互界面电路、数据存储电路、无线通讯模块、电源电路，其特征在于钳形零序互感器采样线路剩余电流并送入信号滤波放大电路，信号滤波放大电路输出端接微控制器，微控制器电路还连的端口连接有人机交互界面电路、数据存储电路、无线通讯模块，电源电路为整个装置电路提供工作电源。本实用新型采用微控制器对剩余电流进行分析计算，并可以存储，配备无线通讯模块可以实时传送剩余电流故障记录，为判断剩余电流保护器动作原因提供了数据支持，大大方便了用户排除剩余电流故障。

Description

一种电力线路剩余电流监测装置

技术领域

本实用新型涉及一种电力线路剩余电流监测装置，具体而言是一种用于低压电网剩余电流监测的仪器。

背景技术

目前国内农村电网安装了大量的剩余电流动作保护器，这些保护器为保护设备、人身安全防止火灾发生起了很大作用。但是由于农村电网线路复杂，这些保护器经常频繁跳闸、误动作，大大影响了供电的可靠性、连续性。由于缺乏技术手段，故障原因判断困难，供电部门人员排除漏电故障往往靠经验判断，工作量大、效率低下。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对目前技术不足，提供一种电力线路剩余电流监测装置，方便了用户排除剩余电流故障，提高了工作效率、减轻了工作量。

为了实现这一目的，本实用新型的技术方案如下：一种电力线路剩余电流监测装置，包括钳形零序互感器、信号滤波放大电路、微控制器电路、人机交互界面电路、数据存储电路、无线通讯模块、电源电路，其特征在于钳形零序互感器采样线路剩余电流并送入信号滤波放大电路，信号滤波放大电路输出端接微控制器，微控制器电路还连的端口连接有人机交互界面电路、数据存储电路、无线通讯模块，电源电路为整个装置电路提供工作电源。

所述的信号滤波放大电路由运算放大器U2A及外围电路组成，钳形零序互感器的信号经过接线端子J1接入，通过电阻R3转换为电压信号；经过二极管D1、D2钳位后通过电阻R5与运算放大器U2A的反相相输入端；电源电压经电阻R9、R10分压后与U2A的同相输入端连接；电阻R2、电容C2的一端接U2A的反相输入端，另一端与接U2A的输出端；U2A的输出端经电阻R6与微控制器U1的AD口连接。

所述的微控制器电路由微控制器U1及外围电路构成。

所述的人机交互界面电路包括液晶显示器J2、按键S1、S2、S3、发光管LED1、LED2、LED3及外围电路构成，液晶显示器的数据线LCD_A0、LCD_RST、LCD_A0、LCD_SCK、LCD_SDA与微控制器U1的IO口连接。

所述的数据存储电路由FLASH存储器U3、EEPROM存储器U7构成，U3与微控制器U1采用SPI总线连接，U7与微控制器U1采用IIC总线连接。

所述的无线通讯模块由SIM900A gprs模块U1和外围电路构成，U1与微控制器U1采用串行通讯连接。

本实用新型与现有技术方案相比有以下优点：本实用新型采用微控制器对剩余电流进行分析计算，并可以存储，配备无线通讯模块可以实时传送剩余电流故障记录，为判断剩余电流保护器动作原因提供了数据支持，大大方便了用户排除剩余电流故障，提高了工作效率、减轻了工作量。

附图说明

图1本实用新型的原理框图。

图2为信号滤波放大电路的电路图。

图3为微控制器电路的电路图。

图4为人机交互界面电路的电路图。

图5为数据存储电路的电路图。

图6为无线通讯模块的电路图。

图7为电源电路的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的原理及实施方式作进一步具体说明。

图1所示的一种电力线路剩余电流监测装置，包括钳形零序互感器1、信号滤波放大电路2、微控制器电路3、人机交互界面电路4、数据存储电路5、电源电路7、无线通讯模块6。零序互感器安装在用电现场，线路的零线和三相相线穿过零序互感器，零序互感器的输出正比于线路的剩余电流。于钳形零序互感器1采样线路剩余电流并送入信号滤波放大电路2，信号滤波放大电路2输出端接微控制器3，微控制器电路3还连的端口连接有人机交互界面电路4、数据存储电路5、无线通讯模块6，电源电路7为整个装置电路提供工作电源。

如图2所示，信号滤波放大电路2由运算放大器U2A及外围电路组成，钳形零序互感器1的信号经过接线端子J1接入，通过电阻R3转换为电压信号；经过二极管D1、D2钳位后通过电阻R5与运算放大器U2A的反相相输入端；电源电压经电阻R9、R10分压后与U2A的同相输入端连接；电阻R2、电容C2的一端接U2A的反相输入端，另一端与U2A的输出端；U2A的输出端经电阻R6与微控制器U1的AD口连接。

如图3所示，微控制器电路3由微控制器U1及外围电路构成，微控制器U1采用arm_m0内核的芯片STM32F030。U1的模数转换器ADC将信号滤波放大电路2送来的信号转换为数字信号，并进行分析处理：与预设阈值比较生成剩余电流超限记录；定时记录当前剩余电流数值的历史曲线记录。

如图5所示，数据存储电路5由FLASH存储器U3、EEPROM存储器U7构成，U3与微控制器U1采用SPI总线连接，U7与微控制器U1采用IIC总线连接。微控制器U1将剩余电流超限记录、历史曲线记录存储于FLASH存储器U3、EEPROM存储器U7中。

如图4所示，微控制器电路3还连接有人机交互界面电路4，人机交互界面电路4包括液晶显示器J2、按键S1、S2、S3发光管LED1、LED2、LED3及外围电路构成，液晶显示器的数据线LCD_A0、LCD_RST、LCD_A0、LCD_SCK、LCD_SDA与微控制器U1的IO口连接。用户可以通过按键S1、S2、S3操作选择查询、设置数据，这些信息在液晶显示器J2上展示。

如图6所示，微控制器电路3还连接无线通讯模块6，无线通讯模块6由SIM900Agprs模块U1和外围电路构成，U1与微控制器U1采用串行通讯连接。当微控制器U1经分析处理后生成剩余电流超限记录时，微控制器U1通过串口将数据传送给gprs模块U1，控制U1向指定用户、服务器发送告警短信及数据。

如图7所示，电源电路7由锂电池BT2、充电管理芯片U5、稳压块G3及外围电路构成。U5为锂电池充电管理芯片，有外接电源时对锂电池进行充电管理。U5对锂电池电源进行升压输出，第1脚为升压输出脚，第一脚接低压差稳压块G3降压为3.3V作为装置主电源为装置电路供电。

本实用新型采用了微控制器对线路漏电进行监测，方便电力部门对线路漏电情况进行分析判断，可以快速的定位故障点，大大提高了工作效率，减轻了工作量。

Claims

1.一种电力线路剩余电流监测装置，包括钳形零序互感器、信号滤波放大电路、微控制器电路、人机交互界面电路、数据存储电路、无线通讯模块、电源电路，其特征在于钳形零序互感器采样线路剩余电流并送入信号滤波放大电路，信号滤波放大电路输出端接微控制器，微控制器电路的其余端口分别连接人机交互界面电路、数据存储电路和无线通讯模块，所述的电源电路为整个装置电路提供工作电源。

2.根据权利要求1所述的一种电力线路剩余电流监测装置，其特征在于所述的信号滤波放大电路由运算放大器U2A及外围电路组成，钳形零序互感器1的信号经过接线端子J1接入，通过电阻R3转换为电压信号；经过二极管D1、D2钳位后通过电阻R5与运算放大器U2A的反相输入端；电源电压经电阻R9、R10分压后与U2A的同相输入端连接；电阻R2、电容C2的一端接U2A的反相输入端，另一端与接U2A的输出端；U2A的输出端经电阻R6与微控制器U1的AD口连接。

3.根据权利要求1所述的一种电力线路剩余电流监测装置，其特征在于所述的微控制器电路3由微控制器U1及外围电路构成。

4.根据权利要求1所述的一种电力线路剩余电流监测装置，其特征在于所述的人机交互界面电路4包括液晶显示器J2、按键S1、S2、S3、发光管LED1、LED2、LED3及外围电路构成，液晶显示器的数据线LCD_A0、LCD_RST、LCD_A0、LCD_SCK、LCD_SDA与微控制器U1的IO口连接。

5.根据权利要求1所述的一种电力线路剩余电流监测装置，其特征在于所述的数据存储电路5由FLASH存储器U3、EEPROM存储器U7构成，U3与微控制器U1采用SPI总线连接，U7与微控制器U1采用IIC总线连接。

6.根据权利要求1所述的一种电力线路剩余电流监测装置，其特征在于所述的无线通讯模块6由SIM900A gprs模块U1和外围电路构成，U1与微控制器U1采用串行通讯连接。