CN216670097U - 铁芯接地电流检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种铁芯接地电流检测装置，它包括电流互感器和主机系统，所述主机系统包括电源模块、MCU模块、多通道模数转换模块、多级运放电路和485通信模块；所述电流互感器的输入端连接在铁芯和地之间，所述电流互感器的输出端与多级运放电路输入端相连；所述多级运放电路的输出端与多通道模数转换模块的输入端相连，所述多级运放电路用于将泄露电流的小电流信号放大到不同区间，并同步输入到多通道模数转换模块；所述多通道模数转换模块的输出端与MCU模块的I/O口相连，所述多通道模数转换模块用于将泄露电流的模拟信号转换为数字信号。本实用新型提供一种铁芯接地电流检测装置，实现了低成本、宽量程、高精度的检测。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种铁芯接地电流检测装置。
背景技术
目前，电力变压器是电力系统中重要的电气设备，运行中一旦出现故障，将会对电力系统造成严重的后果。正常运行的变压器铁芯是单点接地的，如有两点或两点以上同时接地，则铁芯与大地之间将形成电流回路，最大电流可达几十安培，将会造成铁芯局部过热甚至烧毁。变压器铁芯接地电流测试仪能尽快发现变压器潜伏性的故障，是保证变压器安全运行和正常维护的主要工具。主要适用于变电站、发电厂作为变压器、电抗器等电气设备的铁芯与夹件的泄漏电流测试。也可用于电力、通信、气象、铁路、油田、建筑、计量、科研教学单位、工矿企业等领域线路或设备的电流、漏电流测试。由于泄露电流测量范围从1mA～10A，量程范围宽，所以市场上性价比高的此类产品很少见。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种铁芯接地电流检测装置，实现了低成本、宽量程、高精度的检测。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：
一种铁芯接地电流检测装置，它包括电流互感器和主机系统，所述主机系统包括电源模块、MCU模块、多通道模数转换模块、多级运放电路和485通信模块；
所述电流互感器的输入端连接在铁芯和地之间，所述电流互感器的输出端与多级运放电路输入端相连；
所述多级运放电路的输出端与多通道模数转换模块的输入端相连，所述多级运放电路用于将泄露电流的小电流信号放大到不同区间，并同步输入到多通道模数转换模块；
所述多通道模数转换模块的输出端与MCU模块的I/O口相连，所述多通道模数转换模块用于将泄露电流的模拟信号转换为数字信号；
所述MCU模块通过多通道模数转换模块实时采集多级运放数字信号，动态判断量程范围后选择其中一路作为当前量程；
所述电源模块用于为整个主机系统内的电路进行供电。
进一步，所述主机系统还包括显示模块，所述显示模块与MCU模块的I/O口相连，所述显示模块用于实时显示泄露电流值。
进一步，所述主机系统还包括485通信模块，所述485通信模块与MCU模块的I/O口相连，所述485通信模块用于将检测到的泄露电流数据上传至后台。
采用了上述技术方案，本实用新型采用多级运放电路实时采集多级运放泄漏电流信号，从而扩大量程，MCU模块通过多通道模数转换动态判断量程范围后选择其中一路作为当前量程，然后分段修正算法计算出实时泄漏电流值，具有量程范围宽，精度高，成本低的优势。
附图说明
图1为本实用新型的铁芯接地电流检测装置的系统原理框图；
图2为本实用新型的MCU模块的电路原理图；
图3为本实用新型的多级放大电路的电路原理图；
图4为本实用新型的多通道模数转换模块的电路原理图；
图5为本实用新型的485通信模块的电路原理图；
图6为本实用新型的显示模块的电路原理图。
具体实施方式
为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1～6所示，本实施例提供一种铁芯接地电流检测装置，检测装置采用220V供电，它包括电流互感器和主机系统，流互感器与主机系统通过线缆连接，电流互感器和主机系统全部封装于有IP68防水等级功能的外壳中。主机系统包括电源模块、MCU模块、多通道模数转换模块、多级运放电路和485通信模块。
如图1、3所示，本实施例的多级运放电路的输出端与多通道模数转换模块的输入端相连，多级运放电路用于将泄露电流的小电流信号放大到不同区间，并同步输入到多通道模数转换模块。本实施例采用4级运放电路，每一级运放电路分别采样一段量程的电流，第一级运放电路采样的量程为0.01mA-1mA，第二级运放电路采样的量程为1mA-100mA，第三级运放电路采样的量程为100mA-1A，第四级运放电路采样的量程为1A-10A，通过多级运放电路采样来扩大量程。
如图1、4所示，本实施例的多通道模数转换模块的输出端与MCU模块的I/O口相连，多通道模数转换模块用于将泄露电流的模拟信号转换为数字信号，MCU模块通过SPI接口与多通道模数转换模块通信，实现20Kfps采样速度。
如图1、2所示，本实施例的MCU模块通过多通道模数转换模块实时采集多级运放数字信号，动态判断量程范围后选择其中一路作为当前量程，然后通MCU模块修正计算出实时泄漏电流值。如图2所示，微处理器选用STM32F4系列，采用3.3V供电，具备浮点运算单元，实时处理采样数据，可实现对数据的高速处理。
如图1所示，本实施例的电源模块用于为整个主机系统内的电路进行供电。
如图6所示，本实施例的主机系统还包括显示模块，显示模块与MCU模块的I/O口相连，显示模块用于实时显示泄露电流值，显示模块采用数码管显示屏，阳光下可清晰显示。
如图5所示，本实施例的主机系统还包括485通信模块，485通信模块与MCU模块的I/O口相连，485通信模块用于将检测到的泄露电流数据上传至后台。
以上所述的具体实施例，对本实用新型解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种铁芯接地电流检测装置，其特征在于：它包括电流互感器和主机系统，所述主机系统包括电源模块、MCU模块、多通道模数转换模块、多级运放电路和485通信模块；
所述电流互感器的输入端连接在铁芯和地之间，所述电流互感器的输出端与多级运放电路输入端相连；
所述多级运放电路的输出端与多通道模数转换模块的输入端相连，所述多级运放电路用于将泄露电流的小电流信号放大到不同区间，并同步输入到多通道模数转换模块；
所述多通道模数转换模块的输出端与MCU模块的I/O口相连，所述多通道模数转换模块用于将泄露电流的模拟信号转换为数字信号；
所述MCU模块通过多通道模数转换模块实时采集多级运放数字信号，动态判断量程范围后选择其中一路作为当前量程；
所述电源模块用于为整个主机系统内的电路进行供电。
2.根据权利要求1所述的一种铁芯接地电流检测装置，其特征在于：所述主机系统还包括显示模块，所述显示模块与MCU模块的I/O口相连，所述显示模块用于实时显示泄露电流值。
3.根据权利要求1所述的一种铁芯接地电流检测装置，其特征在于：所述主机系统还包括485通信模块，所述485通信模块与MCU模块的I/O口相连，所述485通信模块用于将检测到的泄露电流数据上传至后台。
Priority Applications (1)
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| CN202122622746.4U CN216670097U (zh) | 2021-10-29 | 2021-10-29 | 铁芯接地电流检测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN216670097U true CN216670097U (zh) | 2022-06-03 |
Family
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Family Applications (1)
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| CN202122622746.4U Active CN216670097U (zh) | 2021-10-29 | 2021-10-29 | 铁芯接地电流检测装置 |
Country Status (1)
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2021
- 2021-10-29 CN CN202122622746.4U patent/CN216670097U/zh active Active
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