CN214520114U - 一种电力抢修用的工具箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电力抢修用的工具箱，涉及电力维修检修技术领域。其包括箱体和箱盖，箱体中设有电源、检测电路板和中控电脑，检测电路板上设有单片机、A/D采样电路、译码电路、导通测量电路、绝缘测量电路以及继电器阵列，继电器阵列分别与译码电路、导通测量电路和绝缘测量电路电连接，导通测量电路和绝缘测量电路分别通过A/D采样电路与单片机电连接，继电器阵列通过译码电路与单片机电连接，单片机与中控电脑连接，电源分别与中控电脑和检测电路板电连接。本实用新型通过中控电脑来控制译码电路对继电器阵列的各接入的测量电路进行选通，一次接线即可在不同的测量电路之间快速切换，大大提高了电力抢修检测效率，具有良好的扩展性和通用性。

Description

一种电力抢修用的工具箱

技术领域

本实用新型涉及电力维修检修技术领域，具体涉及一种集成了导通测量和绝缘测量的智能型电力抢修用工具箱。

背景技术

电力系统二次回路连接各个装置的脉络，是保证电网具有计量、自动化控制、保护、通讯的重要设备通道。一座变电站拥有大量的一二次设备，设备相互联接需要大量的二次电缆对一次设备进行监测、控制、调节和保护，所有二次回路的维护量非常大，一座330kv变电站最少也有二次电缆2000多根。第二，设备改造核对电缆通过万用表、通灯等设备非常不方便，校核效率低，通讯需要辅助设备，容易出错。但二次回路的电缆线路故障造成的影响非常大，要么自动控制无法实现，要么一次设备位置显示不出来，要么保护跳闸没有办法实现，生产工作的正常进行，因此线路的维护与故障排除显得尤为重要。现有技术中，维修工作人员经常使用的是原始的判断方法和工具，比如使用万用表测量线路是否导通，测量两导线间的绝缘电阻，方式是一端接电池，另一端接小灯泡的方法检测线路等。这些方法有时也能处理些简单的问题，但是耗费人力和时间，工作效率极低。

实用新型内容

为了解决上述技术存在的缺陷，本实用新型提供一种集成了导通测量和绝缘测量的智能型电力抢修用工具箱。

本实用新型实现上述技术效果所采用的技术方案是：

一种电力抢修用的工具箱，包括箱体和箱盖，所述箱体中设有电源、检测电路板和中控电脑，所述检测电路板上设有单片机、A/D采样电路、译码电路、导通测量电路、绝缘测量电路以及继电器阵列，所述继电器阵列分别与所述译码电路、所述导通测量电路和所述绝缘测量电路电连接，所述导通测量电路和所述绝缘测量电路分别通过所述A/D采样电路与所述单片机电连接，所述继电器阵列通过所述译码电路与所述单片机电连接，所述单片机与所述中控电脑连接，所述电源分别与所述中控电脑和所述检测电路板电连接。

优选地，在上述的电力抢修用的工具箱中，所述中控电脑包括内置在所述箱体中的主机模块和嵌设在所述箱盖内侧面的显示模组。

优选地，在上述的电力抢修用的工具箱中，所述箱体的面板上设有键盘模组、散热栅窗和电源开关，所述箱体内在对应所述散热栅窗的下方设有散热风扇，所述箱体的侧部设有接线钳座，所述键盘模组和所述电源开关分别与所述主机模块电连接，所述散热风扇与所述单片机和所述电源电连接，所述接线钳座与所述继电器阵列连接。

优选地，在上述的电力抢修用的工具箱中，所述显示模组上设有液晶显示屏和对讲机咪头。

优选地，在上述的电力抢修用的工具箱中，所述箱体的侧部设有充电接口、网络接口和USB接口，所述充电接口与所述电源电连接，所述网络接口和所述USB接口分别与所述中控电脑的主机模块电连接。

优选地，在上述的电力抢修用的工具箱中，所述继电器阵列包括多个由所述译码电路选通的继电器测试开关组，所述继电器测试开关组包括输入继电器和输出继电器，所述输入继电器的动触点与所述接线钳座的第一导线端子连接，所述输出继电器的动触点与所述接线钳座的第二导线端子连接，对应的所述继电器测试开关组的所述输入继电器和所述输出继电器的静触点分别接入对应的测量电路。

优选地，在上述的电力抢修用的工具箱中，所述导通测量电路包括由电阻R1、电阻R2和电阻R3构成的基准电路，以及由电阻R4、电阻R5和电阻Rx串联组成的主测试回路，当待测电阻Rx为零时，调整电阻R1使电桥处于平衡状态，产生基准比较电压U1，在电路正常工作情况下，电阻Rx串联进入电路后，电桥的平衡被打破，电压U2变小，电压U1和电压U2经过运放OP497的隔离后送入差分放大器INA145进行放大，放大后的电压信号送入12位精度的MAX197进行采样。

优选地，在上述的电力抢修用的工具箱中，所述绝缘测量电路包括由电阻R1、电阻R2和电阻R3组成的分压测试电路，电阻R4为限流电阻，电容C1滤除杂波的干扰，测试回路的分压值经运放OP497后输入放大电路，MAX6176为高精度低噪声基准电源，经过分压电路和跟随器后为放大电路INA145提供基准比较电压，INA145把放大后的信号送给MAX197进行采样。

优选地，在上述的电力抢修用的工具箱中，所述单片机采用型号为STC15F104W的单片机。

本实用新型的有益效果为：本实用新型的电力抢修用工具箱集成了导通测量和绝缘测量功能，通过中控电脑来向单片机发出控制指令，使得译码电路对继电器阵列的各接入的测量模块进行选通，一次接线即可在不同的测量电路之间进行快速地切换，大大提高了电力抢修检测的效率。通过一体式的中控电脑可以快捷地输入控制指令，同时在液晶显示屏上查看测量数据和结果，并可通过对讲机咪头与电缆另一端的操作人员进行语音对讲，可更快地协调抢修检测等工作。

附图说明

图1为本实用新型的电路模块图；

图2为本实用新型在打开状态时的结构图；

图3为本实用新型所述继电器阵列与相应测量电路的连接图；

图4为本实用新型所述导通测量电路的电路图；

图5为本实用新型所述绝缘测量电路的电路图。

具体实施方式

为使对本实用新型作进一步的了解，下面参照说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明：

本实用的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用的限制。此外，“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。

本实用的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限制，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用中的具体含义。

请参见图1和图2，如图所示，本实用新型的实施例提出了一种电力抢修用的工具箱，该工具箱包括箱体1和箱盖2，箱体1和箱盖2通过可自锁的铰链铰接，箱盖2在自锁铰链的作用力下，可转动翻开保持在该张开的角度。自锁铰链采用现有技术中具有自锁功能的铰链，此处不作赘述。为方便携带，如图2所示，该箱体1上还设有提手6，在合上箱盖2后卡扣固定后，可通过提手6便携式地携带该工具箱在户外的电力站进行抢修测量工作。其中，作为本实用新型的一种改进，如图1所示，该箱体1中设有电源、检测电路板和中控电脑。具体地，检测电路板上设有单片机、A/D采样电路、译码电路、导通测量电路、绝缘测量电路以及继电器阵列。其中，继电器阵列分别与译码电路、导通测量电路和绝缘测量电路电连接，导通测量电路和绝缘测量电路分别通过A/D采样电路与单片机电连接。继电器阵列通过译码电路与单片机电连接，单片机与中控电脑连接，电源分别与中控电脑和检测电路板电连接。通过中控电脑可向单片机发送相应模式的测量指令，然后通过单片机来选通继电器阵列中导通对应测量电路的开关，即可将被测电缆接入到对应的测量电路中进行测量，无需多次重复接线。

进一步地，在本实用新型的优选实施例中，如图2所示，该中控电脑包括内置在箱体1中的主机模块和嵌设在箱盖2内侧面的显示模组3。具体地，箱体1的面板上设有键盘模组4、散热栅窗5和电源开关11，箱体1内在对应散热栅窗5的下方设有散热风扇。如图2所示，该箱体1的侧部设有接线钳座15，接线钳座15用于与被测电缆进行快速连接。如图1所示，键盘模组4和电源开关11分别与主机模块电连接，散热风扇与单片机和电源电连接，接线钳座15与继电器阵列连接。为方便直观快速地查看测量结果，如图2所示，该显示模组3上设有液晶显示屏。为方便与电缆另一端的操作端进行实时通话协调，如图2所示，该显示模组3上还设有对讲机咪头32。在本实用新型的优选实施例中，对讲机咪头32采用无线对讲模块来完成远程通讯。作为一种优选的实施方式，本实用新型中的单片机采用型号为STC15F104W的单片机。

进一步地，在本实用新型的优选实施例中，如图2所示，箱体1的侧部设有充电接口12、网络接口13和USB接口14，充电接口12与电源电连接，网络接口13和USB接口14分别与中控电脑的主机模块电连接。通过充电接口12可为电源进行充电，该电源优选采用可充电的锂电池构成，可包括主/备双电源，提高户外作业时间。通过网络接口13和USB接口14可将户外测量过程中产生的测量记录和测量结果数据导出，以形成数据备份和数据分析。

进一步地，在本实用新型的优选实施例中，如图3所示，该继电器阵列包括多个由译码电路选通的继电器测试开关组，继电器测试开关组包括输入继电器和输出继电器。具体地，输入继电器的动触点与接线钳座15的第一导线端子连接，输出继电器的动触点与接线钳座15的第二导线端子连接，对应的继电器测试开关组的输入继电器和输出继电器的静触点分别接入对应的测量电路。具体地，如图3所示，选通导通测量电路的继电器测试开关组包括输入继电器K1和输出继电器K2，选通绝缘测量电路的继电器测试开关组包括输入继电器K3和输出继电器K4。在本实用新型中，测量电路为该导通测量电路和绝缘测量电路，在扩充其他测量电路时，通过增设相应的继电器测试开关组即可完成对应测量电路的选通。

进一步地，在本实用新型的优选实施例中，如图4所示，该导通测量电路包括由电阻R1、电阻R2和电阻R3构成的基准电路，以及由电阻R4、电阻R5和电阻Rx串联组成的主测试回路，当待测电阻Rx为零时，调整电阻R1使电桥处于平衡状态，产生基准比较电压U1，在电路正常工作情况下，电阻Rx串联进入电路后，电桥的平衡被打破，电压U2变小，电压U1和电压U2经过运放OP497的隔离后送入差分放大器INA145进行放大，放大后的电压信号送入12位精度的MAX197进行采样。

进一步地，在本实用新型的优选实施例中，如图5所示，该绝缘测量电路包括由电阻R1、电阻R2和电阻R3组成的分压测试电路，电阻R4为限流电阻，电容C1滤除杂波的干扰，测试回路的分压值经运放OP497后输入放大电路，MAX6176为高精度低噪声基准电源，经过分压电路和跟随器后为放大电路INA145提供基准比较电压，INA145把放大后的信号送给MAX197进行采样。

在本实用新型的实施例中，译码电路的作用是在单片机的控制下将对应的继电器测试开关组中的某两个测试点接入相应的测量电路。比如译码电路选中输入继电器K1和输出继电器K2，外部的被测电缆通过这两个继电器构成的测试点接入到对应的导通测量电路，从而实现了被测电缆的导通测量。为了实现选通功能，译码电路可以分为地址锁存电路、输入继电器译码电路和输出继电器译码电路。地址锁存电路包括锁存器74HC573，单片机P0口作为数据总线将地址信号送给锁存器74HC573，同时P2．4，P2．5，P2．6，P2．7驱动HC138译码器形成锁存有效信号，使地址信号锁存在74HC573。地址准备完毕后，由单片机发送地址有效信号，将地址信号送给译码电路。输入继电器译码电路和输出继电器译码电路具有相同的电路结构，以输入继电器译码电路为例，可以分为三级译码电路，每一级译码电路由总线隔离芯片74HC245，3～8线译码器74HC138和其他逻辑控制电路组成。输出继电器的选择过程完全一样，译码电路作为一种现有技术，此处不作过多赘述。

综上所述，本实用新型的电力抢修用工具箱集成了导通测量和绝缘测量功能，通过中控电脑来向单片机发出控制指令，使得译码电路对继电器阵列的各接入的测量模块进行选通，一次接线即可在不同的测量电路之间进行快速地切换，大大提高了电力抢修检测的效率。通过一体式的中控电脑可以快捷地输入控制指令，同时在液晶显示屏上查看测量数据和结果，并可通过对讲机咪头与电缆另一端的操作人员进行语音对讲，可更快地协调抢修检测等工作。该工具箱实现了嵌入式子测试系统与主控计算机的有机结合，具有良好的扩展性和通用性。经实际测试，可以实现多种产品内部电缆连接关系的测试以及户外电力线缆的测量，大幅提高了电力抢修测量的效率和准确性。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内，本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (9)

1.一种电力抢修用的工具箱，包括箱体（1）和箱盖（2），其特征在于，所述箱体（1）中设有电源、检测电路板和中控电脑，所述检测电路板上设有单片机、A/D采样电路、译码电路、导通测量电路、绝缘测量电路以及继电器阵列，所述继电器阵列分别与所述译码电路、所述导通测量电路和所述绝缘测量电路电连接，所述导通测量电路和所述绝缘测量电路分别通过所述A/D采样电路与所述单片机电连接，所述继电器阵列通过所述译码电路与所述单片机电连接，所述单片机与所述中控电脑连接，所述电源分别与所述中控电脑和所述检测电路板电连接。

2.根据权利要求1所述的电力抢修用的工具箱，其特征在于，所述中控电脑包括内置在所述箱体（1）中的主机模块和嵌设在所述箱盖（2）内侧面的显示模组（3）。

3.根据权利要求2所述的电力抢修用的工具箱，其特征在于，所述箱体（1）的面板上设有键盘模组（4）、散热栅窗（5）和电源开关（11），所述箱体（1）内在对应所述散热栅窗（5）的下方设有散热风扇，所述箱体（1）的侧部设有接线钳座（15），所述键盘模组（4）和所述电源开关（11）分别与所述主机模块电连接，所述散热风扇与所述单片机和所述电源电连接，所述接线钳座（15）与所述继电器阵列连接。

4.根据权利要求2所述的电力抢修用的工具箱，其特征在于，所述显示模组（3）上设有液晶显示屏和对讲机咪头（32）。

5.根据权利要求3所述的电力抢修用的工具箱，其特征在于，所述箱体（1）的侧部设有充电接口（12）、网络接口（13）和USB接口（14），所述充电接口（12）与所述电源电连接，所述网络接口（13）和所述USB接口（14）分别与所述中控电脑的主机模块电连接。

6.根据权利要求3所述的电力抢修用的工具箱，其特征在于，所述继电器阵列包括多个由所述译码电路选通的继电器测试开关组，所述继电器测试开关组包括输入继电器和输出继电器，所述输入继电器的动触点与所述接线钳座（15）的第一导线端子连接，所述输出继电器的动触点与所述接线钳座（15）的第二导线端子连接，对应的所述继电器测试开关组的所述输入继电器和所述输出继电器的静触点分别接入对应的测量电路。

7.根据权利要求1所述的电力抢修用的工具箱，其特征在于，所述导通测量电路包括由电阻R1、电阻R2和电阻R3构成的基准电路，以及由电阻R4、电阻R5和电阻Rx串联组成的主测试回路，当待测电阻Rx为零时，调整电阻R1使电桥处于平衡状态，产生基准比较电压U1，在电路正常工作情况下，电阻Rx串联进入电路后，电桥的平衡被打破，电压U2变小，电压U1和电压U2经过运放OP497的隔离后送入差分放大器INA145进行放大，放大后的电压信号送入12位精度的MAX197进行采样。

8.根据权利要求1所述的电力抢修用的工具箱，其特征在于，所述绝缘测量电路包括由电阻R1、电阻R2和电阻R3组成的分压测试电路，电阻R4为限流电阻，电容C1滤除杂波的干扰，测试回路的分压值经运放OP497后输入放大电路，MAX6176为高精度低噪声基准电源，经过分压电路和跟随器后为放大电路INA145提供基准比较电压，INA145把放大后的信号送给MAX197进行采样。

9.根据权利要求1所述的电力抢修用的工具箱，其特征在于，所述单片机采用型号为STC15F104W的单片机。

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