CN214374998U - 配电网电缆的相电流采集装置与漏电流监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及配电网监测技术领域，公开了一种配电网电缆的相电流采集装置与漏电流监测系统，包括用于从电缆上获取采样电流的采样电流互感器，采样电流通过霍尔电流传感器转换为电压信号并发送给模数转换电路；所述模数转换电路将所述电压信号转换为数字信号后发送给控制器，所述控制器用于根据所述数字信号解析出相电流参数。漏电流监测系统通过所述的配电网电缆的相电流采集装置，同步获取待测电缆两端的相电流参数，并上传至服务器；所述服务器用于根据待测电缆两端的相电流参数计算漏电流。本实用新型具有毫安级的高精度交流泄漏电流分辨能力，可实现交流泄漏电流的准确监测；系统成本低。
Description
技术领域
本实用新型涉配电网监测技术领域。
背景技术
实时准确获取配电网电缆的绝缘状态是监视配电网电缆运行情况和实现配电网电缆早期故障预警的重要依据，对配电网智能化管理与安全稳定运行具有重要意义。现有技术对电缆绝缘的监测主要采用光纤测温以及测量局部放电量等方法，但由于实际运行过程中的安装以及检测精度等问题，仍然存在以下缺点：1）测温光纤须与电缆制作在一起，其敷设较为困难，制作成本较高，系统造价较高；2)配网电缆的局部放电量较小，在现场运行过程中系统的信噪比较低，系统监测局放量的精度较低，且系统成本高。
实用新型内容
针对上述现有技术的不足，本实用新型提供一种配电网电缆相电流采集装置，为漏电流的准确检测提供更准确的电流参数。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：一种配电网电缆的相电流采集装置，包括用于从电缆上获取采样电流的采样电流互感器，采样电流通过霍尔电流传感器转换为电压信号并发送给模数转换电路；所述模数转换电路将所述电压信号转换为数字信号后发送给控制器，所述控制器用于根据所述数字信号解析出相电流参数。
进一步的，对应于A、B、C三相电缆分别设置A、B、C三相采样电流互感器，并分别将采样电流发送给各自的霍尔电流传感器转换为相应的电压信号；各个电压信号通过信号调理电路预处理后，依次发送给所述模数转换电路。
进一步的，还包括用于为整个装置供电的直流电源，所述直流电源包括用于从单相电缆取电的取能电流互感器；所述取能电流互感器输出的单相交流电通过单相桥式可控整流电路整流，并经电容滤波产生直流电压，所述直流电压通过电源电路进行分配。
进一步的，所述控制器双向通信连接有通信接口电路。
本实用新型还提供一种配电网电缆的漏电流监测系统，通过上述配电网电缆的相电流采集装置，同步获取待测电缆两端的相电流参数，并上传至服务器；所述服务器用于根据待测电缆两端的相电流参数计算漏电流。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
1、本实用新型将采样电流互感器与霍尔电流传感器相结合来获取采样信号，采样电流互感器从电缆上高精度地获得采样电流，再利用霍尔电流传感器响应时间快和测量精度高的优点，能够准确快速响应采样电流，产生相应的电压信号，为控制器精确解析相电流参数奠定了基础。
2、本实用新型无需外接电源，通过取能电流互感器现场自取电，系统运行独立性强，对外影响小，可靠性高。
3、本实用新型的配电网电缆的漏电流监测系统，对于基于电缆两端的相电流参数计算漏电流的场景均能适用：根据服务器中漏电流算法的不同，控制器解析不同的相电流参数即可。
附图说明
图1是本具体实施方式中配电网电缆的相电流采集装置的系统框图。
图2是本具体实施方式中三相电流采集电路的电路框图。
图3是本具体实施方式中直流电源的电路结构图。
图4是本具体实施方式中配电网电缆的相电流采集装置的原理图。
图5是本具体实施方式中模数转换电路的结构示意图。
图6是本具体实施方式中通信接口电路的结构示意图。
图7是本具体实施方式中显示电路的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和优选实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
参考图1所示，一种配电网电缆的相电流采集装置，包括用于从电缆上获取采样电流的采样电流互感器，采样电流通过霍尔电流传感器转换为电压信号并发送给模数转换电路；所述模数转换电路将所述电压信号转换为数字信号后发送给控制器，所述控制器用于根据所述数字信号解析出相电流参数。相电流参数解析方法在现有技术中已经十分成熟，在此不再赘述。
本具体实施方式中，参考图2所示，对应于A、B、C三相电缆分别设置A、B、C三相采样电流互感器，并分别将采样电流发送给各自的霍尔电流传感器转换为相应的电压信号；各个电压信号通过调理电路预处理（如放大，缓冲或定标模拟信号等）后，并行发送给所述模数转换电路。
本具体实施方式中，参考图3所示，还包括用于为整个装置供电的直流电源，所述直流电源包括用于从单相电缆取电的取能电流互感器；所述取能电流互感器输出的单相交流电通过单相桥式可控整流电路整流，并经电容滤波产生直流电压，所述直流电压通过电源电路进行分配。
本具体实施方式中，参考图4所示，控制器的信号输出端还连接有显示电路；控制器双向通信连接有通信接口电路。
本具体实施方式中，参考图5至图7所示，模数转换电路采用高精度的AD转换芯片AD7863，该转换芯片可实现4通道高速14位模数转换采样。显示电路采用LCD1602液晶显示器。该显示器可显示两行32个字母或数字等，在本设计中用来显示测量漏电流值，方便，简单。通信接口电路由LTE-7S4透传模块实现，利用数字信号处理器的串行总线与该透传模块相连，可以将实时计算得到的电缆漏电流上传至服务器，实现远程在线实时监测。
一种用于配电网电缆的漏电流监测系统，通过本实用新型所提供的配电网电缆的相电流采集装置，同步获取待测电缆两端的相电流参数，并上传至服务器；所述服务器用于根据待测电缆两端的相电流参数计算漏电流。漏电流计算方法可采用现有技术，例如中国专利（CN102879716 A）中的漏电流计算方法。
电缆两端的控制器与服务器之间能够互相通信，通过服务器统一校准线缆两端控制器的时间，对时间进行统一，从而进行同步采样。
本实用新型的配电网电缆的漏电流监测系统，对于基于电缆两端的相电流参数计算漏电流的场景均能适用：根据服务器中漏电流算法的不同，控制器解析不同的相电流参数即可。
Claims (9)
1.一种配电网电缆的相电流采集装置，其特征在于：包括用于从电缆上获取采样电流的采样电流互感器，采样电流通过霍尔电流传感器转换为电压信号并发送给模数转换电路；所述模数转换电路将所述电压信号转换为数字信号后发送给控制器，所述控制器用于根据所述数字信号解析出相电流参数。
2.根据权利要求1所述的配电网电缆的相电流采集装置，其特征在于：对应于A、B、C三相电缆分别设置A、B、C三相采样电流互感器，并分别将采样电流发送给各自的霍尔电流传感器转换为相应的电压信号；各个电压信号通过调理电路预处理后，发送给所述模数转换电路。
3.根据权利要求1所述的配电网电缆的相电流采集装置，其特征在于：还包括用于为整个装置供电的直流电源，所述直流电源包括用于从单相电缆取电的取能电流互感器；所述取能电流互感器输出的单相交流电通过单相桥式可控整流电路整流，并经电容滤波产生直流电压，所述直流电压通过电源电路进行分配。
4.根据权利要求1所述的配电网电缆的相电流采集装置，其特征在于：所述控制器的信号输出端还连接有显示电路。
5.根据权利要求1所述的配电网电缆的相电流采集装置，其特征在于：模数转换电路采用高精度的AD转换芯片AD7863。
6.根据权利要求1至4中任一所述的配电网电缆的相电流采集装置，其特征在于：所述控制器双向通信连接有通信接口电路。
7.根据权利要求5所述的配电网电缆的相电流采集装置，其特征在于：通信接口电路采用LTE-7S4透传模块。
8.一种配电网电缆的漏电流监测系统，其特征在于：通过权利要求6所述的配电网电缆的相电流采集装置，同步获取待测电缆两端的相电流参数，并上传至服务器；所述服务器用于根据待测电缆两端的相电流参数计算漏电流。
9.根据权利要求8所述的配电网电缆的漏电流监测系统，其特征在于：待测电缆两端的相电流采集装置能够与服务器通信以同步采样时间。
Priority Applications (1)
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| CN202120327145.8U CN214374998U (zh) | 2021-02-04 | 2021-02-04 | 配电网电缆的相电流采集装置与漏电流监测系统 |
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2021
- 2021-02-04 CN CN202120327145.8U patent/CN214374998U/zh active Active
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