[實用新型]一種電力系統中采集器用信號調理電路

有效

• 申請號: 201220399512.6
• 申請日: 2012-08-13
• 公開（公告）號: CN202735403U
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 曾林翠;白世軍;馬亮;白飆
• 申請（專利權）人: 中國西電電氣股份有限公司
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

【技術領域】

本實用新型涉及電力系統中的采集器技術領域，特別是一種電力系統中采集器用信號調理電路。?

【背景技術】

在電力系統中，電快速瞬變脈沖群具有上升時間和持續時間短、幅值和重復頻率高的特點，其對智能化產品保護裝置的干擾長期以來難以克服。?

隨著電力系統電壓等級的提高和電網容量的擴大，變電站中的電磁環境變得更加惡劣，更容易受到電磁干擾的影響。同時，隨著數字化水平的提高，裝置工作電壓越來越小，信號電壓也變得小，這使得裝置對電磁干擾更加敏感。因此，最近幾年國家對電磁兼容越來越重視，要求裝置必須通過的電磁敏感試驗其中就包括：電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗、浪涌抗擾度試驗等。現有電力系統中，由于差共模干擾及浪涌電流的存在，輸入采集器的模擬信號經常會發生畸變波形，嚴重影響采集器的信號采集。?

【實用新型內容】

本實用新型的目的在于提供一種電力系統中采集器用信號調理電路，解決電力系統中采集器干擾信號的抑制和消除的問題。?

為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：?

一種電力系統中采集器用信號調理電路，包括連接模擬信號輸入端且相互并聯的第一壓敏電阻、共模電容支路、第一差模電容、共模電感、第二差模電容、差模電感與第二壓敏電阻的串聯支路；共模電容支路包括相互串聯的第一共模電容和第二共模電容，第一共模電容和第二共模電容之間的結點接地。?

本實用新型進一步的改進在于：第二壓敏電阻的兩端為模擬信號輸出端，該模擬信號輸出端連接采集器，所述采集器包括低通RC濾波電路。?

本實用新型進一步的改進在于：所述低通RC濾波電路的截止頻率為2KHz。?

與現有技術相比，本實用新型具有以下優點：本實用新型采用壓敏電阻、差共模電感和電容，能有效的抑制在電快速瞬變脈沖群及雷擊等情況下，對采集器產生的各種高頻干擾。調理電路加上采集器內部的RC電路更能確保數據采集的完整性。?

【附圖說明】

圖1為應用本實用新型一種電力系統中采集器用信號調理電路的信號處理框圖；?

圖2為本實用新型一種電力系統中采集器用信號調理電路的示意圖。?

【具體實施方式】

下面結合附圖對本實用新型電路的一種實施例做詳細闡述。?

請參閱圖1所示，信號源輸出的模擬信號經過信號調理電路后輸出給采集器，然后采集器輸出給合并單元。?

請參閱圖2所示，本實用新型一種電力系統中采集器用信號調理電路，包括抑制浪涌電流單元、降低共模干擾單元，以及降低差模干擾單元。?

具體的說，所述調理電路包括連接模擬信號輸入端且相互并聯的壓敏電阻R21、共模電容支路、差模電容C47、共模電感T6、差模電容C48和差模電感L5與壓敏電阻R28串聯支路；經過處理后的模擬信號從壓敏電阻的兩端輸出。共模電容支路包括相互串聯的共模電容C45和共模電容C53，共模電容C45和C53之間的結點接地。?

其中，抑制浪涌電流單元為壓敏電阻R27和R28，采集信號的過程中，如果有浪涌電流、瞬間高電壓發生，壓敏電阻R27能很好的將其抑制，保護后置器件；降低共模干擾單元為共模電容和共模電感，串聯的共模電容C45和C53之間的結點接地，這樣，共模干擾通過共模電容C45和C53將高頻干擾泄放到大地，起到抑制作用；差模干擾包括差模電容和差模電感，靠近模擬信號輸入端的差模電容C47使高?頻干擾形成短路，使其不能流入設備中，靠近模擬信號輸出端的差模電容C48阻止設備發出的高頻干擾影響到信號端。?

本實用新型電路實現了對差共模干擾和對浪涌電流的抑制。其中共模電壓通過不對稱電壓可轉換成差模電壓，直接影響測控信號，造成元件損壞，這種共模干擾可能是直流，也可能是交流；差模干擾作用在設備兩端，直接影響設備工作，甚至破壞設備，表現為尖峰電壓、電壓跌落及中斷。因此，必須抑制差共模干擾。?

另外，采集器內部設計了一個低通RC濾波電路，能濾掉前端調理電路濾除不掉的一些低頻段的干擾信號。?

在計算共模元器件參數時，由于共模電容受安規限制（不能大于0.1uF）,其值不能太大，因選擇符合安規的最大值。選擇共模電容C_Y后，利用要求的轉折頻率f，可以通過下式計算得共模電感量為：?