開(kāi)啟式全息高壓無(wú)線電流互感器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種開(kāi)啟式全息高壓無(wú)線電流互感器，其包括：信息產(chǎn)生電路，用于產(chǎn)生感應(yīng)信息；以及接收轉(zhuǎn)換器，用于處理信息產(chǎn)生電路產(chǎn)生的感應(yīng)信息，并將其處理、輸出。本發(fā)明提供的開(kāi)啟式全息高壓無(wú)線電流互感器，可以在不外加電壓互感器的情況下，在檢測(cè)被測(cè)高壓輸電線電流大小的同時(shí)，方便地檢測(cè)電流與電壓相角、電流諧波以及線路溫度，使高壓輸電線的調(diào)控更準(zhǔn)確，后期處理更高效、方便。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
開(kāi)啟式全息高壓無(wú)線電流互感器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及基本電子電路領(lǐng)域，具體涉及一種能識(shí)別電流大小、電流和電壓相角(不外加電壓互感器)、電流諧波、線路溫度等的開(kāi)啟式全息高壓無(wú)線電流互感器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，共用的檢測(cè)高壓輸電線路電流互感器是把一次側(cè)大電流轉(zhuǎn)換成二次側(cè)小電流來(lái)測(cè)量，只是能夠檢測(cè)一般的電流大小參數(shù)，不具有識(shí)別電流與電壓相角(在不外加電壓互感器的情況下)、電流諧波、線路溫度等功能。但是，電流與電壓相角、電流諧波、線路溫度等參數(shù)對(duì)高壓輸電線的調(diào)控起到重要作用，是重要參考數(shù)據(jù)，一般電流互感器由于檢測(cè)參數(shù)的缺失，給后續(xù)調(diào)控造成困難，容易造成錯(cuò)誤處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種不僅能檢測(cè)電流大小，同時(shí)還能檢測(cè)電流與電壓相角(不外加電壓互感器)、電流諧波以及線路溫度等參數(shù)的電流互感器，本發(fā)明提供一種開(kāi)啟式全息高壓無(wú)線電流互感器，其包括:信息產(chǎn)生電路，用于產(chǎn)生感應(yīng)信息；以及接收轉(zhuǎn)換器，用于處理信息產(chǎn)生電路產(chǎn)生的感應(yīng)信息，并將其處理、輸出；
其中，所述信息產(chǎn)生電路包括:
互感器鐵芯，用于包繞高壓輸電線，以產(chǎn)生互感信號(hào)；
電流互感器，與互感器鐵芯連接，用于產(chǎn)生電流測(cè)量信號(hào)；
電阻，與電流互感器連接，用于產(chǎn)生測(cè)量電壓；
比較器，與電阻連接，用于產(chǎn)生方波；
單片機(jī)，與比較器和電阻連接，用于接收電阻以及比較器傳遞的信號(hào)，并分析出電流與電壓相角以及電流諧波；
溫度傳感器，與高壓輸電線和單片機(jī)連接，以感應(yīng)高壓輸電線的溫度，并將其傳遞給單片機(jī)。
[0004]其中，前述信息產(chǎn)生電路還包括無(wú)線發(fā)射模塊，與所述單片機(jī)連接，用于將接收單片機(jī)接收及分析的調(diào)制電流測(cè)量信號(hào)、電流與電壓相角、電流諧波以及線路溫度無(wú)線發(fā)送給接收轉(zhuǎn)換器。
[0005]其中，前述電阻與單片機(jī)之間還連接有放大器，用于對(duì)電阻上的電壓信號(hào)進(jìn)行放大。
[0006]其中，前述信息產(chǎn)生電路還包括整流橋，與所述互感器鐵芯連接，用于為信息產(chǎn)生電路提供工作電壓。
[0007]其中，前述整流橋通過(guò)保護(hù)二極管與電容連接，同時(shí)，所述整流橋通過(guò)電子開(kāi)關(guān)以及振蕩器與穩(wěn)壓器連接。
[0008]其中，前述接收轉(zhuǎn)換器包括:
無(wú)線接收模塊，用于接收無(wú)線發(fā)射模塊發(fā)送的調(diào)制電流測(cè)量信號(hào)、電流與電壓相角、電流諧波以及線路溫度，并解調(diào)為數(shù)字脈沖，其中，調(diào)制電流測(cè)量信號(hào)被解調(diào)為電流信號(hào)；
光電親合器，與變壓器連接，產(chǎn)生電壓方波信號(hào)；
解碼單片機(jī)，與無(wú)線接收模塊和光電耦合器連接，用于對(duì)無(wú)線接收模塊解調(diào)的電流等信號(hào)進(jìn)行解碼；
可控正弦波發(fā)生器，與解碼單片機(jī)連接；
數(shù)字電位器，與可控正弦波發(fā)生器連接；
功率放大器，與數(shù)字電位器連接；
耦合電容，與功率放大器連接；
輸出變壓器，與耦合電容連接；
電流互感器，與輸出變壓器以及解碼單片機(jī)連接，以形成閉環(huán)調(diào)節(jié)。
[0009]其中，前述解碼單片機(jī)同時(shí)連接有輸出端口，可以輸出電流信號(hào)、電流與電壓相角、電流諧波以及線路溫度。
[0010]本發(fā)明提供的開(kāi)啟式全息高壓無(wú)線電流互感器，可以在不外加電壓互感器的情況下，在檢測(cè)被測(cè)高壓輸電線電流大小的同時(shí)，方便地檢測(cè)電流與電壓相角、電流諧波以及線路溫度，使高壓輸電線的調(diào)控更準(zhǔn)確，后期處理更高效、方便。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1:本發(fā)明的信息產(chǎn)生電路的整體外觀圖；
圖2:圖1的安裝配件圖；
圖3:本發(fā)明的信息產(chǎn)生電路的電子線路圖；
圖4:本發(fā)明的接收轉(zhuǎn)換器的電子線路圖。
[0012]附圖標(biāo)記說(shuō)明
1上可開(kāi)啟式鐵芯
2下固定鐵芯
3鐵芯固定螺栓
4緊固支架螺絲
5等電位連線
6電子控制部分
7天線
8指示燈
9左支架固定螺栓
10右支架固定螺栓
11緊固半環(huán)
12下固定支架
13高壓輸電線
14互感器鐵芯
15電流互感器
16整流橋
17電阻 18放大器
19比較器
20單片機(jī)
21無(wú)線發(fā)射模塊
22保護(hù)二極管
23電子開(kāi)關(guān)
24電容
25振蕩器
26溫度傳感器
27穩(wěn)壓器
28無(wú)線接收模塊
29變壓器
30光電親合器
31解碼單片機(jī)
32可控正弦波發(fā)生器
33數(shù)字電位器
34功率放大器
35耦合電容
36輸出變壓器
37電流互感器
38輸出端口。
【具體實(shí)施方式】
[0013]為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案及有益效果有更進(jìn)一步的了解，下面配合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案及其產(chǎn)生的有益效果。
[0014]圖1為本發(fā)明的信息產(chǎn)生電路的整體外觀圖，圖2為圖1的安裝配件圖，如圖1及圖2所示，本發(fā)明提供了一種開(kāi)啟式全息高壓無(wú)線電流互感器，其包括信息產(chǎn)生電路，所述信息產(chǎn)生電路包括電子控制部分6、上可開(kāi)啟式鐵芯I以及下固定鐵芯2，所述上可開(kāi)啟式鐵芯I與下固定鐵芯2通過(guò)鐵芯固定螺栓3連接固定，所述電子控制部分6通過(guò)等電位連線5與緊固支架螺絲4連接，所述電子控制部分6同時(shí)連接有天線7及指示燈8，所述緊固支架螺絲4與下固定支架12連接，所述下固定支架12通過(guò)左支架固定螺栓9和右支架固定螺栓10與緊固半環(huán)11連接。
[0015]圖3為本發(fā)明的信息產(chǎn)生電路的電子電路圖，也即圖1中的電子控制部分6的具體的電路結(jié)構(gòu)圖，如圖3所示，本發(fā)明提供了一種開(kāi)啟式全息高壓無(wú)線電流互感器，其包括:信息產(chǎn)生電路，用于產(chǎn)生感應(yīng)信息；以及接收轉(zhuǎn)換器，用于處理信息產(chǎn)生電路產(chǎn)生的感應(yīng)信息，并將其處理、輸出；
具體的，所述信息產(chǎn)生電路包括:
互感器鐵芯14，用于包繞高壓輸電線13，以產(chǎn)生互感信號(hào)；
電流互感器15，與互感器鐵芯14連接，用于產(chǎn)生電流測(cè)量信號(hào)； 電阻17，與電流互感器15連接，用于產(chǎn)生測(cè)量電壓，所述高壓輸電線13的電流在二次側(cè)感應(yīng)電流通過(guò)電流互感器15在電阻17上產(chǎn)生測(cè)量電壓；
比較器19，與電阻17連接，用于產(chǎn)生方波，以方便單片機(jī)20分析電流和電壓相角；單片機(jī)20，與比較器19和電阻17連接，用于接收電阻17以及比較器19傳遞的信號(hào)，并分析計(jì)算出電流與電壓相角以及電流諧波，較優(yōu)的，所述電阻17與單片機(jī)20之間還連接有放大器18，用于對(duì)電阻17產(chǎn)生的電壓信號(hào)進(jìn)行放大；
溫度傳感器26，與高壓輸電線13和單片機(jī)20連接，以感應(yīng)高壓輸電線13的溫度，并將其傳遞給單片機(jī)20;
無(wú)線發(fā)射模塊21，與所述單片機(jī)20連接，用于將接收單片機(jī)20接收、分析及計(jì)算出的調(diào)制電流測(cè)量信號(hào)、電流與電壓相角、電流諧波以及線路溫度無(wú)線發(fā)送給接收轉(zhuǎn)換器，具體的，所述無(wú)線發(fā)射模塊21將接收到的信息通過(guò)數(shù)據(jù)形式發(fā)送給接收轉(zhuǎn)換器。
[0016]具體實(shí)施時(shí)，信息產(chǎn)生電路還包括整流橋16，所述整流橋16與所述互感器鐵芯14連接，二次電流通過(guò)整流橋16產(chǎn)生信息產(chǎn)生電路的工作電壓，S卩，在單片機(jī)20工作期間為其提供電源。
[0017]所述整流橋16同時(shí)通過(guò)保護(hù)二極管22與電容24連接，并且通過(guò)電子開(kāi)關(guān)23以及振蕩器25與穩(wěn)壓器27連接，整流橋16產(chǎn)生的工作電壓，平時(shí)可存儲(chǔ)在電容24里，單片機(jī)20工作期間，整流橋16被電子開(kāi)關(guān)23短接，靠電容24供電，此結(jié)構(gòu)設(shè)置可提高電流互感器15的測(cè)量精度;較佳的，所述振蕩器25可設(shè)置為“自跑式”低功耗(微安級(jí))振蕩器，振蕩器25用來(lái)控制工作節(jié)奏，同時(shí)，控制穩(wěn)壓器27的運(yùn)行。
[0018]本發(fā)明中，單片機(jī)20通過(guò)12位A/D快速采樣并經(jīng)傅里葉級(jí)數(shù)分析以產(chǎn)生電流諧波。
[0019]圖4為本發(fā)明的接收轉(zhuǎn)換器的電子線路圖，如圖4所示，本發(fā)明的接收轉(zhuǎn)換器包括:無(wú)線接收模塊28，用于接收無(wú)線發(fā)射模塊發(fā)送的調(diào)制電流測(cè)量信號(hào)、電流與電壓相角、
電流諧波以及線路溫度，并解調(diào)為數(shù)字脈沖，其中，調(diào)制電流測(cè)量信號(hào)被解調(diào)為電流信號(hào)；光電耦合器30，與變壓器29連接，用于輸出方波，其中，所述變壓器29為后續(xù)的解碼單片機(jī)31及整個(gè)接收轉(zhuǎn)換器提供電源；
解碼單片機(jī)31，與無(wú)線接收模塊28和光電耦合器30連接，用于對(duì)無(wú)線接收模塊28傳遞的電流信號(hào)以及光電耦合器30輸出的方波進(jìn)行解碼，解碼單片機(jī)31的解碼對(duì)象分為兩種:一種為電流大小，一種為與光電親合器30 (輸入來(lái)自電源電壓)輸出的方波形成的相位數(shù)碼值，其用來(lái)鎖定可控正弦波發(fā)生器32的相角；
可控正弦波發(fā)生器32，與解碼單片機(jī)31連接；
數(shù)字電位器33，與可控正弦波發(fā)生器32連接；
功率放大器34，與數(shù)字電位器33連接；
耦合電容35，與功率放大器34連接；
輸出變壓器36，與耦合電容35連接；
電流互感器37，與輸出變壓器36以及解碼單片機(jī)31連接，以形成閉環(huán)調(diào)節(jié)。
[0020]本發(fā)明中，所述解碼單片機(jī)31同時(shí)連接一輸出端口38，可以輸出電流信號(hào)、電流與電壓相角、電流諧波以及線路溫度。
[0021]本發(fā)明中，所述解碼單片機(jī)31解碼后的參數(shù)有兩種對(duì)外輸出方式:第一種方式為0-5A的模擬量輸出，流程為經(jīng)可控正弦波發(fā)生器32的輸出端進(jìn)入數(shù)字電位器33的輸入端，同時(shí)，解碼單片機(jī)31調(diào)節(jié)電流值的大小直接進(jìn)入數(shù)字電位器33的輸入端，數(shù)字電位器33的輸出端與功率放大器34的輸入端連接，功率放大器34的輸出的信號(hào)經(jīng)耦合電容35和輸出變壓器36產(chǎn)生ac 0-5A的輸出電流，電流互感器37產(chǎn)生的小電流經(jīng)整流濾波后反饋給解碼單片機(jī)31進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，以便形成閉環(huán)調(diào)節(jié)，保證輸出電流的精度;第二種方式為經(jīng)輸出端口38輸出電流信號(hào)、電流與電壓相角、電流諧波以及線路溫度。
[0022]實(shí)際操作時(shí)，所述輸出端口38可設(shè)為RS-232輸出端口。
[0023]發(fā)明綜上，本發(fā)明提供的開(kāi)啟式全息高壓無(wú)線電流互感器，可以在不外加電壓互感器的情況下，在檢測(cè)被測(cè)高壓輸電線電流大小的同時(shí)，方便地檢測(cè)電流與電壓相角、電流諧波以及線路溫度，使高壓輸電線的調(diào)控更準(zhǔn)確，后期處理更高效、方便。
[0024]雖然本發(fā)明已利用上述較佳實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，然其并非用以限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)，相對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行各種變動(dòng)與修改仍屬本發(fā)明所保護(hù)的范圍，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書(shū)所界定的為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種開(kāi)啟式全息高壓無(wú)線電流互感器，其特征在于，包括:信息產(chǎn)生電路，用于產(chǎn)生感應(yīng)信息；以及接收轉(zhuǎn)換器，用于處理信息產(chǎn)生電路產(chǎn)生的感應(yīng)信息，并將其處理、輸出； 其中，所述信息產(chǎn)生電路包括: 互感器鐵芯，用于包繞高壓輸電線，以產(chǎn)生互感信號(hào)； 電流互感器，與互感器鐵芯連接，用于產(chǎn)生電流測(cè)量信號(hào)； 電阻，與電流互感器連接，用于產(chǎn)生測(cè)量電壓； 比較器，與電阻連接，用于產(chǎn)生方波； 單片機(jī)，與比較器和電阻連接，用于接收電阻以及比較器傳遞的信號(hào)，并分析出電流與電壓相角以及電流諧波； 溫度傳感器，與高壓輸電線和單片機(jī)連接，以感應(yīng)高壓輸電線的溫度，并將其傳遞給單片機(jī)。2.如權(quán)利要求1所述的開(kāi)啟式全息高壓無(wú)線電流互感器，其特征在于:還包括無(wú)線發(fā)射模塊，與所述單片機(jī)連接，用于將接收單片機(jī)接收及分析的調(diào)制電流測(cè)量信號(hào)、電流與電壓相角、電流諧波以及線路溫度無(wú)線發(fā)送給接收轉(zhuǎn)換器。3.如權(quán)利要求1所述的開(kāi)啟式全息高壓無(wú)線電流互感器，其特征在于:所述電阻與單片機(jī)之間還連接有放大器，用于對(duì)電阻上的電壓信號(hào)進(jìn)行放大。4.如權(quán)利要求1所述的開(kāi)啟式全息高壓無(wú)線電流互感器，其特征在于:還包括整流橋，與所述互感器鐵芯連接，用于為信息產(chǎn)生電路提供工作電壓。5.如權(quán)利要求4所述的開(kāi)啟式全息高壓無(wú)線電流互感器，其特征在于:所述整流橋通過(guò)保護(hù)二極管與電容連接，同時(shí)，所述整流橋通過(guò)電子開(kāi)關(guān)以及振蕩器與穩(wěn)壓器連接。6.如權(quán)利要求1所述的開(kāi)啟式全息高壓無(wú)線電流互感器，其特征在于:所述接收轉(zhuǎn)換器包括: 無(wú)線接收模塊，用于接收無(wú)線發(fā)射模塊發(fā)送的調(diào)制電流測(cè)量信號(hào)、電流與電壓相角、電流諧波以及線路溫度，并解調(diào)為數(shù)字脈沖，其中，調(diào)制電流測(cè)量信號(hào)被解調(diào)為電流信號(hào)； 光電親合器，與變壓器連接，產(chǎn)生電壓方波信號(hào)； 解碼單片機(jī)，與無(wú)線接收模塊和光電耦合器連接，用于對(duì)無(wú)線接收模塊解調(diào)的電流信號(hào)進(jìn)行解碼； 可控正弦波發(fā)生器，與解碼單片機(jī)連接； 數(shù)字電位器，與可控正弦波發(fā)生器連接； 功率放大器，與數(shù)字電位器連接； 耦合電容，與功率放大器連接； 輸出變壓器，與耦合電容連接； 電流互感器，與輸出變壓器以及解碼單片機(jī)連接，以形成閉環(huán)調(diào)節(jié)。7.如權(quán)利要求6所述的開(kāi)啟式全息高壓無(wú)線電流互感器，其特征在于:所述解碼單片機(jī)同時(shí)連接有輸出端口，可以輸出電流信號(hào)、電流與電壓相角、電流諧波以及線路溫度。
【文檔編號(hào)】G01K7/00GK105866522SQ201610369384
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年5月30日
【發(fā)明人】吳玉祥, 屈崇祥, 王寧, 李慧卿
【申請(qǐng)人】石家莊匯點(diǎn)科技有限公司