CN212341320U - 一种电流互感器二次回路直流电阻带电检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于直流电阻测试技术领域,特别是一种电流互感器二次回路直流电阻带电检测装置。由壳体和电气部分组成,电气部分设置在壳体内,所述电气部分包括检测接线模块、电源模块、压控电流源模块、电流信号检测调理模块、电压信号检测调理模块、CD交流通路模块、回路保护模块、CPU控制模块、显示/操作模块和方向切换模块;CPU控制模块与显示/操作模块、压控电流源模块、电流信号检测调理模块、电压信号检测调理模块、方向切换模块及回路保护模块相连;压控电流源模块通过方向切换模块与CD交流通路模块相连,CD交流通路模块与回路保护模块连接;检测接线模块与回路保护模块、电压信号检测调理模块及被测接线盒回路相连。
Description
技术领域
本实用新型属于直流电阻测试技术领域,特别是一种电流互感器二次回路直流电阻带电检测装置,适用于各种环境下电力生产,尤其是对供电可靠要求高的计量设备检测。
背景技术
随着电能采集系统的覆盖应用,发现和处理了大量电能计量的故障,其中电流不平衡现象占较大比例。对待此类疑似故障目前只能停电检查,严重影响了电力用户的正常生产生活。依据以往检测情况分析:接线不牢、接点氧化是最主要的故障因素。同时由于接线不牢、接点氧化导致回路不平衡,在以往停电检测时因重新拆解、拧紧相关螺丝导致故障被无意排除,带来故障判断困难。由于电流互感器运行规程规定不允许开路,目前很少有针对互感器带电直流电阻测试研究。如果在正常用电情况下可进行电流二次回路直流电阻的测试,不同相别测试值之间比较则可以判定电流不平衡为直流电阻引起还是正常偏相负荷造成。可以减少停电次数,减少电量损失,避免停电作业安全隐患。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对上述不足之处提供一种电流互感器二次回路直流电阻带电检测装置,该装置能够在不停电状况下测量判断电流二次回路是否存在接触不良时发挥作用,尤其适应筛查电能采集系统发现的电流不平衡的测试需求。
本实用新型是采取以下技术方案实现的:
一种电流互感器二次回路直流电阻带电检测装置,由壳体和电气部分组成,电气部分设置在壳体内,所述电气部分包括检测接线模块、电源模块、压控电流源模块、电流信号检测调理模块、电压信号检测调理模块、CD交流通路模块、回路保护模块、CPU控制模块、显示/操作模块和方向切换模块;
CPU控制模块分别与显示/操作模块、压控电流源模块、电流信号检测调理模块、电压信号检测调理模块、方向切换模块以及回路保护模块相连;电源模块分别与压控电流源模块、电流信号检测调理模块、电压信号检测调理模块以及CPU控制模块相连,并为这些相连的模块提供工作电能;压控电流源模块通过方向切换模块与CD交流通路模块相连,CD交流通路模块与回路保护模块并联连接;检测接线模块与回路保护模块、电压信号检测调理模块及被测接线盒回路相连;
检测接线模块由电流输出线和电压信号线组成,电流输出线由两根截面积大于2mm2的软铜导线组成,电压信号线由带屏蔽的双绞线组成,电流输出线从回路保护模块引出,电压信号线通过方向切换模块从电压信号检测调理模块引出,在需要使用本实用新型装置做测试时,将电流输出线和电压信号线分别接到计量接线盒的电流接线孔上即可进行测试。
所述CPU控制模块,采用市售的ARM单片机作为核心,对压控电流源模块传递过来的输出0~2.5V模拟电压信号,对应的压控电流源输出0~10A电流,测量过程中及次序设定压控电流源输出为:+5A、-4A、+3A、-2A、+1A、-0.5A、+0.2A、0A,每个值测量时间为2S,以此验证不同电流下的直流电阻区别并实现退磁作用;对电流信号检测调理模块和电压信号检测调理模块输送来的数字信号进行采集,并计出电流互感器二次回路阻值,进而判断回路状态。
所述电源模块上接有与充电模块相连的蓄电池,以备在没有外接电源情况下,提供本实用新型装置的工作电能。
在壳体上设有电源开关,所述电源开关与电源模块相连,用于控制本实用新型装置的工作与停止。
所述电源模块将由外置的电源适配器送来的直流电源或内部蓄电池输送来的24V电压转换成稳压的直流﹢24V、±12V、﹢5V﹢3.3V电源电压供给与之相连的其他模块使用,电源模块能自动选择电路在无外部适配电源时选用内部蓄电池作为电源,当接上电源适配器时自动切换外部电源供电,并给蓄电池充电。
压控电流源模块,用于将CPU控制模块发送的模拟电压信号转换成电流信号,并利用压控电流源模块扩流电路将电流扩大,从而实现对外部输出激励电流。
在压控电流源模块与CD交流通路模块之间串联有保护熔丝、采样电阻和二极管,电流信号检测调理模块利用采样电阻将压控电流源模块输出的激励电流转换成电压信号,并通过电流信号检测调理模块内部的电流检测芯片进行调理,接着通过模数转换芯片转换成CPU控制模块的单片机能够识别的数字信号。
所述的电压信号检测模块,将激励电流在电流互感器二次回路中的形成的电压信号通过运放调理及工频滤波后利用模数转换芯片转换成CPU控制模块的单片机可以识别的数字信号。
CD交流通路模块利用电容和二极管组成交流通路兼直流隔断电路,电容C具有隔断直流的特点,电容和串联的二极管为被测电流互感器二次回路提供工频旁路,使二次回路交流电流不开路以保证安全;直流激励仅能从被测二次回路流通而不被所述的CD交流通路模块旁路,形成准确的测试用直流电流激励响应。
所述的回路保护模块,由通流能力大于10A的常闭继电器和瞬态抑制二极管并联组成,为带电流互感器二次回路提供辅助旁路通路,以及为CD交流通路模块的电容元件提供泄能通道泄能通道;所述瞬态抑制二极管用于防止回路出现过电压对测量装置损坏。
所述的显示操作模块,由液晶屏和操作按钮组成;液晶屏安装在壳体上,用于显示本实用新型装置的控制输出、电流检测信号、电压检测信号、继电器动作状态、以及电流互感器二次回路状态等信息;所述操作按钮为使用者提供本实用新型装置的操作交互;操作按钮通过导线与CPU控制模块相连;所述操作按钮包括确认键、返回键、上键、下键、左键和右键。
所述的方向切换模块,由双掷继电器通过接线实现,当CPU控制低电平信号时为正向电流测试模式,当CPU控制高电平时为反向激励电流测试模式,进而实现对被测回路正负(±)交替测试。
本实用新型装置的优点包括:通过对带电空载状态下电流互感器二次回路投入CD交流通路模块以确保电流互感器二次侧不开路,再对二次回路步进施加一个可控的直流电流激励;通过测量回路直流电压,利用欧姆定律检测出回路直流电阻,进而通过直流阻值判断二次回路接触状态。本实用新型是专门针对电流互感器一次侧带电条件下进行的设计,无需电力用户停电即可对电流互感器二次回路检测,能够普遍适用于各种环境下电力生产,尤其是对供电可靠要求高的计量设备检测。
附图说明
以下将结合附图对本实用新型做进一步说明:
图1是本实用新型的装置结构示意图
图2是本实用新型的电气部分的组成原理图;
图3是本实用新型装置在使用时与待检测装置的检测接线方式示意图;
图4是本实用新型的电压信号检测调理模块的组成原理图;
图5是本实用新型的压控电流源模块的组成原理图;
图6是本实用新型的电流信号检测调理模块的组成原理图;
图7是本实用新型的CD交流通路模块的组成原理图;
图8是本实用新型的回路保护模块的组成原理图;
图9是本实用新型的CPU控制模块的工作原理图;
图10 是本实用新型的方向切换模块工作原理图;
图11是本实用新型的电源模块的工作原理图;
图12是本实用新型的激励电流测试时序关系图。
图中:1、壳体,2、触摸显示屏,3、操作按钮,4、电源开关。
具体实施方式
下面将结合附图1~12和具体实施例对本实用新型作详细说明。
参照附图1和图2,本实用新型一种电流互感器二次回路直流电阻带电检测装置,由壳体1和电气部分组成,电气部分设置在壳体1内的电路板上,所述电气部分包括检测接线模块、电源模块、压控电流源模块、电流信号调理检测模块、电压信号调理检测模块、CD交流通路模块、回路保护模块、CPU控制模块、显示/操作模块和方向切换模块。
CPU控制模块分别与压控电流源模块、电流信号检测调理模块、电压信号检测调理模块、方向切换模块1、方向切换模块2、保护模块以及显示操作模块相连接。压控电流源模块经过保护熔丝、采样电阻R9与方向切换模块1相连接。电流信号检测调理模块检测采样电阻R9两端电压信号后与CPU控制模块相连接,电压信号检测调理模块与方向切换模块1、CPU控制模块相连接,CD交流通路模块与保护模块并联后与测试电缆L2相连接。测试电缆L1与测试电缆L2分别连接装置本体及被测回路的接线盒。
CPU控制模块作为控制核心通过控制压控电流源模块向被测回路输出可控的直流激励电流,电流信号检测调理模块通过采样电阻R9同步检测激励电流大小,并反馈到CPU控制模块,电压信号检测调理模块,通过检测回路检测激励电流在被测回路的响应电压,CPU控制模块可通过响应电压与激励电流计算得到被测回路的电阻值并绘制激励响应曲线。
由于压控电流源模块仅能输出单方向激励电流,电压信号检测调理模块仅针对正电压设计,为了达到测试负方向激励电流的带电测试目的,在电压信号检测模块和测试电缆L1串接有方向切换模块1,在压控电流源模块与CD交流通路模块之间串接方向切换模块2,两个方向切换模块原理相同;CPU控制模块同时对两个模块(方向切换模块1与方向切换模块2)输出高电平信号,对应为负激励电流测试方向;当同时输出低电平信号时,对应为正激励电流测试方向,从而实现正负激励电流交替测试效果。
显示操作模块采用市售的5英寸的触摸显示屏2,显示操作模块与CPU控制模块配合显示测试的电压、电流参数、显示测试过程、显示测量判断结果,同时利用触摸显示屏2将使用者操作输送到CPU控制模块达到控制交互的作用。为了操控方便,显示操作模块还采用了操作按钮3,操作按钮3通过导线与CPU控制模块相连;所述操作按钮3包括电源键、上键、下键、左键、右键、确认键和返回键,电源键开启和关闭本实用新型装置,上键、下键、左键、右键用于调整选择功能菜单位置,确认键用于确认所选菜单功能,返回键用于返回上级菜单。
参照附图3,本实用新型的检测接线模块中,L1、L2为测试电缆,测试电缆L1作为电流输出电缆,S1、S2为测试电缆L1的末端接点,测试电缆L2作为电压信号采集电缆,S3、S4为测试电缆L2的末端接点,测试电缆L1的末端接点S1与测试电缆L2的末端接点S3同时接在接线盒输入位置,测试电缆L1的末端接点S2与测试电缆L2的末端接点S4同时接在接线盒的输出位置;测试电缆L1与测试电缆L2分线测量,避免了由于测试电缆L1的测试线自身电阻对电压信号的分压作用,在检测外部回路直流电阻时,将接线盒拨片拨至图3所示位置,而无需将电流互感器、电能表从接线盒中拆卸后检测,未破坏原接线螺丝的松紧程度,最准确反映回路接触状况,同时避免了停电检测电流互感器回路。
参照附图4,本实用新型的电压信号检测调理模块,图3所示的测试电缆L2将被测回路的电压信号传输至图4中精密运放AD629,精密运放AD629具有高共模电压下测量差分信号的特点,通过精密运放AD629可以最大限度的减少外部测试回路的共模干扰,同时对外部回路进行一次隔离,精密运放AD629将差分电压信号即被测回路响应电压信号通过由图4中电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C1、电容C2、电容C3及运放OP1和运放OP2组成的工频带阻滤波器,进一步滤除电压信号中得到的工频干扰;工频带阻滤波器将精密运放AD629传输过来的电压信号中工频干扰滤除后送至采样模块,将模拟电压信号转换为CPU控制模块能够处理的16位数字信号,并将数字电压信号传输给CPU控制模块进行处理。其中,电阻R1和电阻R2的取值为318.4kΩ,电容C1和电容C2的取值为0.01uF,电阻R3取值为159.2kΩ,电容C3取值为0.02uF;电阻R4为电位器,用于调节工频带阻滤波器的品质;运放OP1和运放OP2为运算放大器,一般选用具有高增益、低偏置OP77型运算放大器;采样模块采用高精度16位的AD7606型号数模转化芯片。
参照附图5,为压控电流源模块,实现将CPU控制模块的单片机送来的0~2.5V电压转换为0~10A的电流输出,压控电流源模块采用运放OP3作为前置运放,在运放OP3后串接有场效应管IRF530;运放OP3的正相输入端依次串接电阻R5和电容C5后接地;场效应管IRF530的漏极(D极)通过电阻R6接地,所述电阻R6为取样电阻;场效应管IRF530的源极(S极)端串接有电容C4和电阻R7;运放OP3采用OP77型号低负载调整率高增益低偏置的运放,利用取样电阻R6将CPU控制模块输送来的电压模拟信号转换为电流信号,同时利用场效应管IRF530做扩流回路将电流输出功率提升并对外输出。其中,电阻R5选用470Ω普通金属膜电阻;电阻R6是选用4只12Ω精度为0.1%温漂系数为25ppm的精密金属膜电阻并联成阻值为3Ω的采样电阻,场效应管IRF530选用型号为IRF530芯片作为扩流元件,电阻R7采用阻值为3Ω功率为2W的金属膜电阻,电容C5为0.1uF电容。
参考附图6,电流信号检测调理模块采用电流检测芯片,在电流检测芯片的VCC端通过电容C6接地,在电流检测芯片的OUT端串接有运放OP4;从电流检测芯片分别引出与图2中采样电阻R9两端相连的检测A端和检测B端;电流信号检测调理模块通过测量激励电流流过图2中采样电阻R9时,在采样电阻R9两端产生的电压信号,达到检测激励电流目的。图2中的采样电阻R9采用典型值为10mΩ的低温系数锰铜采样电阻。锰铜采样电阻两端电压信号具有电位悬浮、电位差小的特点。电流信号检测调理模块选用专用电流检测芯片MAX4173T/F/H型号芯片,同时配合由运放OP4组成的跟随电路,将悬浮的激励电流信号转换调理成可被测量的电压信号送到数模转换采样芯片后转换为可被CPU控制模块处理的数字电流信号。
参考附图7,CD交流通路模块由电容、稳压二极管、普通二极管组成,稳压二极管DW1与极性电容C7并联,再与普通二极管D1串联形成正相支路,稳压二极管DW2与极性电容C8并联后与普通二极管D2串联形成反相支路,正相支路与反相支路并联形成全相导通CD交流通路模块,该模块仅为工频提供通路,对激励电流和直流电压具有隔离作用。C7、C8的典型值为1F,D1、D2通流能力典型值为10A,D1、D2反向布置,在被测回路中工频电流正向半波时C7、D1导通,反向半波时C8、D2导通,DW1、DW2为稳压二极管在C7、C8电荷积累过多导致电压升高时限压,保护电容不被击穿。最终实现交流通路,直流隔断。
参考附图8,回路保护模块由三极管Q1、继电器和TVS组成,三极管Q1输入端与CPU控制模块控制信号相连,三极管Q1发射极与电阻R8以及继电器线圈相连,继电器触点与TVS并联。回路保护模块为了防止测试回路中出现过电压,在电流输出端子两端并联TVS;常闭继电器通过三极管驱动,通常情况下为闭合状态,在将本实用新型装置接入被测回路时,保证了电流互感器处于闭合状态,在测试阶段通过CPU控制模块对三极管输出高电平驱动继电器打开,而此时图7的CD交流通路模块仍然可为外部电流互感器提供交流通道,避免电流互感器开路状态,测试结束后,CPU控制模块输出低电平,继电器闭合,确保外部被测电流互感器处于短路状态。
参考附图9,CPU控制模块作为控制核心通过控制压控电流源模块向被测回路输出可控的直流激励电流,电流信号调理检测模块通过采样电阻同步检测激励电流大小,并反馈到CPU控制模块,电压信号调理检测模块,通过检测回路检测激励电流在被测回路的响应电压,CPU控制模块可通过响应电压与激励电流计算得到被测回路的直流电阻值并绘制回路激励响应曲线。CPU控制模块通过对保护模块输出控制信号控制保护模块继电器动作,进而加强保护控制。CPU控制模块通过对方向切换模块1和方向切换模块2输出控制信号实现对被测回路激励电流的正负方向切换。
CPU控制模块采用ARM芯片型号为STM32F407,具有低功耗,高计算性能CPU芯片,具有GPIO接口,能够驱动保护模块的继电器开合、驱动方向切换模块继电器开合,能够读取电压信号调理模块及电流信号调理检测模块的传输来的电压信号和电流信号,并计算出被测回路直流电阻。CPU控制模块具有模数转换接口能够对压控电流源模块输出直流控制电压信号,进而对被测回路输出可控电流。典型值及次序设定为:+5A、-4A、+3A、-2A、+1A、-0.5A、+0.2A、0A,以此验证不同电流下的直流电阻区别并实现退磁作用。
参考附图10,方向切换模块包括两个双掷继电器、三极管Q2和电阻R18,继电器线圈与三极管Q2发射极相连,继电器JDQ1端子J11与继电器JDQ2端子J23相连,继电器JDQ1端子J13与继电器JDQ2端子J21向连.方向切换模块通过利用三极管驱动双掷继电器导通和闭合,切换触点位置,再按照图10所示接线方式,可实现当CPU控制模块发送来的低电平信号时为正向电流激励测试模式。当CPU控制模块发送来高电平信号时为反向电流激励测试模式。
参考附图11,电源模块包括蓄电池、DC/DC±12V直流电源模块、DC/DC5V直流电源模块、稳压器(AMS1117芯片)和三极管Q13,电源适配器24V输入经过二极管D11和三级管Q13与蓄电池相连,蓄电池经过电源开关与DC/DC±12V和DC/DC5V相连,DC/DC5V经过AMS1117芯片转换成3.3V电压向CPU控制模块供电,电源开关布置在机壳上。电源模块能自动选择市电或蓄电池作为本实用新型装置供电电源,并向各模块输出稳定在﹢24V,±12V,+5V,+3.3V电源。电源适配器选用市售的AC220转DC24V电源适配器,利用三极管Q13和二极管D11组成电源选择电路,当市电有电时Q13导通,此时给蓄电池充电,并给装置供电,当市电无电时,Q13闭合,由蓄电池对装置供电,电源模块采用市售的DC/DC±12V、DC/DC5V及芯片AMS1117芯片转换为各模块的供电电压并供电。
参考附图12,激励电流测试时序关系图,CPU控制模块通过输出电压模拟信号0~2.5V,利用压控电流源模块实现0~10A激励电流输出,通过方向切换模块实现-10A~﹢10A电流激励,具体采用图12所示的激励电流时序测试,其特点是正负交错逐步递减达到一边测试一边对电流互感器(CT)退磁作用,避免单方向电流激励导致CT铁芯剩磁,变比不准确问题。
本实用新型装置具体测试方法,包括如下步骤:
(1)测试接线;
将测试电缆L1的一端接到装置电压检测端子,测试电缆L1另一端的S1接点接到电能表接线盒进线A端子位置(CT侧空置端子),测试电缆L1的S2接点接到电能表接线盒出线b端子位置(电表侧空置端子);将测试电缆L2的一端接到装置电流输出端子,测试电缆L2另一端的S3接点接到电能表接线盒进线A端子位置(CT侧空置端子),测试电缆L2另一端的S4接点接到电能表接线盒出线b端子位置(电表侧空置端子);
(2)打开电源开关,使本装置开始工作,CPU控制模块默认控制保护模块继电器闭合,将被测试接线盒拨片拨至空接位置,即不短接状态,此时通过继电器闭合实现电流互感器仍然处于短路状态;
(3)CPU控制模块控制保护模块继电器断开,此时CD交流通路模块处于谐振状态,对于工频来说被测电流互感器仍然处于短路状态,对于直流来说处于开路状态。
(4)CPU控制模块控制压控电流输出激励电流5A持续2秒,电流信号检测调理模块测试输出电流5A与设定值一致,电压信号检测调理模块测试得到被测回路在﹢5A激励电流下的响应电压信号并送给CPU控制模块计算,CPU控制模块通过计算得出﹢5A激励时的直流电阻;
(5)CPU控制模块控制输出4A激励电流,控制方向切换回路,实现-4A激励电流的直流电阻测试并记录;
(6)依次调整CPU控制模块控制激励电流大小并调整方向切换电路,测试此时+5A、-4A、+3A、-2A、+1A、-0.5A、+0.2A、以及0A激励电流对应的直流电阻;激励电流+5A、-4A、+3A、-2A、+1A、-0.5A、+0.2A、以及0A 对应的时序分别是0~2s、2~4s、4~6s、6~8s、8~10s、10~12s、12~14s、14~16s;
(7)CPU控制模块控制保护回路继电器闭合,显示被测回路直流电阻与测量时序和激励电流大小曲线,进而判断被测回路状态。
(8)关闭电源开关后,恢复接线盒拨片,拆除测试接线,即完成测试。
本实用新型由两组测试线组成,利用接线盒接线,最大限度减少对被测回路改动,测试电缆L1和L2的S1与S3、S2与S4在接线端子出连接,避免电流输出线缆对被测回路影响。电源模块能够自动判断选择使用市电或蓄电池为本实用新型供电,当接入市电时为装置提供供电电源同时为蓄电池充电,当无市电时利用蓄电池为本实用新型装置供电。电压信号调理检测模块利用差分运算放大器避免共模干扰,利用双T工频带阻滤波电路滤除工频干扰,通过高精度的数模转换器转换成CPU可处理的数字信号。激励方式典型值及次序设定为:+5A、-4A、+3A、-2A、+1A、-0.5A、+0.2A、0A,以此验证不同电流下的直流电阻区别并实现退磁作用。压控电流源模块其特征为利用高精度运算放大器与莫斯管组成的压控电流,能够实现将CPU输出的电压信号转换为电流对被测回路进行激励。电流信号检测模块利用专用的电流检测芯片与采样电阻组成可以测量具有电位悬浮特点的电流检测回路。CPU控制模块通过对压控电流源控制输出不同激流电流,采集被测回路响应电压及真实输出电流值,并利用欧姆定律计算出不同激励电流(典型值+5A、-4A、+3A、-2A、+1A、-0.5A、+0.2A、)下被测回路直流电阻,以判断电流互感器二次回路接触状况。并在不同相别测试值之间比较则可以判定三相电流不平衡原因为直流电阻引起还是正常偏相负荷。CD交流通路模块利用电容隔断直流和二极管单向导电性,将电容和二极管组成交流通路回路为被测回路提供工频回路,保障被测电流互感器处于非开路低阻状态。回路保护模块其特征利用TVS对接线端子进行过电压保护,防止回路中的过电压对本实用新型元器件损坏,同时利用CPU控制继电器的通断,为被测回路电流互感器提供短路通路,减少开路风险。同时在测试结束后通过导通继电器为,谐振回路提供泻能通道。
本实用新型测试装置经过实际使用发现,接线简单,测试准确,因为无需电力用户停电即可对电流互感器二次回路检测,因此使用方便,能够普遍适用于各种环境下电力生产,尤其是对供电可靠要求高的计量设备检测。
Claims (7)
1.一种电流互感器二次回路直流电阻带电检测装置,其特征在于:由壳体和电气部分组成,电气部分设置在壳体内,所述电气部分包括检测接线模块、电源模块、压控电流源模块、电流信号检测调理模块、电压信号检测调理模块、CD交流通路模块、回路保护模块、CPU控制模块、显示/操作模块和方向切换模块;
CPU控制模块分别与显示/操作模块、压控电流源模块、电流信号检测调理模块、电压信号检测调理模块、方向切换模块以及回路保护模块相连;电源模块分别与压控电流源模块、电流信号检测调理模块、电压信号检测调理模块以及CPU控制模块相连,并为这些相连的模块提供工作电能;压控电流源模块通过方向切换模块与CD交流通路模块相连,CD交流通路模块与回路保护模块并联连接;检测接线模块与回路保护模块、电压信号检测调理模块及被测接线盒回路相连;
压控电流源模块,用于将CPU控制模块发送的模拟电压信号转换成电流信号,并利用压控电流源模块扩流电路将电流扩大,从而实现对外部输出激励电流;
在压控电流源模块与CD交流通路模块之间串联有保护熔丝、采样电阻和二极管,电流信号检测调理模块利用采样电阻将压控电流源模块输出的激励电流转换成电压信号,并通过电流信号检测调理模块内部的电流检测芯片进行调理,接着通过模数转换芯片转换成CPU控制模块的单片机能够识别的数字信号;
所述的电压信号检测模块,将激励电流在电流互感器二次回路中的形成的电压信号通过运放调理及工频滤波后利用模数转换芯片转换成CPU控制模块的单片机可以识别的数字信号;
CD交流通路模块利用电容和二极管组成交流通路兼直流隔断电路,电容C具有隔断直流的特点,电容和串联的二极管为被测电流互感器二次回路提供工频旁路,使二次回路交流电流不开路以保证安全;直流激励仅能从被测二次回路流通而不被所述的CD交流通路模块旁路,形成准确的测试用直流电流激励响应;
所述的回路保护模块,由通流能力大于10A的常闭继电器和瞬态抑制二极管并联组成,为带电流互感器二次回路提供辅助旁路通路,以及为CD交流通路模块的电容元件提供泄能通道泄能通道。
2.根据权利要求1所述的电流互感器二次回路直流电阻带电检测装置,其特征在于:检测接线模块由电流输出线和电压信号线组成,电流输出线由两根截面积大于2mm2的软铜导线组成,电压信号线由带屏蔽的双绞线组成,电流输出线从回路保护模块引出,电压信号线通过方向切换模块从电压信号检测调理模块引出。
3.根据权利要求1所述的电流互感器二次回路直流电阻带电检测装置,其特征在于:所述CPU控制模块,采用ARM单片机作为核心,对压控电流源模块传递过来的输出0~2.5V模拟电压信号,对应的压控电流源输出0~10A电流,测量过程中及次序设定压控电流源输出为:+5A、-4A、+3A、-2A、+1A、-0.5A、+0.2A、0A,每个值测量时间为2S,以此验证不同电流下的直流电阻区别并实现退磁作用;对电流信号检测调理模块和电压信号检测调理模块输送来的数字信号进行采集,并计出电流互感器二次回路阻值,进而判断回路状态。
4.根据权利要求1所述的电流互感器二次回路直流电阻带电检测装置,其特征在于:所述电源模块上接有与充电模块相连的蓄电池。
5.根据权利要求1所述的电流互感器二次回路直流电阻带电检测装置,其特征在于:所述电源模块将由外置的电源适配器送来的直流电源或内部蓄电池输送来的24V电压转换成稳压的直流﹢24V、±12V、﹢5V﹢3.3V电源电压供给与之相连的其他模块使用,电源模块能自动选择电路在无外部适配电源时选用内部蓄电池作为电源,当接上电源适配器时自动切换外部电源供电,并给蓄电池充电。
6.根据权利要求1所述的电流互感器二次回路直流电阻带电检测装置,其特征在于:在壳体上设有电源开关,所述电源开关与电源模块相连,用于控制装置的工作与停止。
7.根据权利要求1所述的电流互感器二次回路直流电阻带电检测装置,其特征在于:所述的显示操作模块,由液晶屏和操作按钮组成;液晶屏安装在壳体上;操作按钮通过导线与CPU控制模块相连;所述操作按钮包括确认键、返回键、上键、下键、左键和右键。
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