[實用新型]數字電子式零序互感器

有效

• 申請號: 201220518863.4
• 申請日: 2012-10-10
• 公開（公告）號: CN202815051U
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 付寶奎;付寶龍
• 申請（專利權）人: 天津賽思科技發展有限公司
• 主分類號: G01R15/06
• 分類號: G01R15/06
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產權代理有限公司 12211
• 代理人: 孫春玲

技術領域

本實用新型屬于電力監測領域，尤其是涉及一種三相電纜的電流和電壓采集并監測的數字電子式零序互感器。

背景技術

電力行業是國家經濟的支柱，隨著國家經濟的快速增長，全國各地區對能源需求大幅增加，電纜作為當前電力傳輸的重要載體，其工作的穩定性和自身的安全性關系電力能源的利用率和各個用電器件的工作效率。在現有技術中用于電力輸電線路電纜的電壓電流檢測利用電壓電流互感器，存在著響應時間較長、控制不靈活智能且可監測的三相電纜零序值較大，對于較小的零序值波動反應不敏感，對三相電纜的監測能力不足，從而導致電纜異常不能及時排除導致整個電力系統的異常工作。

發明內容。

本實用新型要解決的問題是提供一種數字電子式零序互感器，尤其適合通過監測三相電纜的零序來判斷電纜內電力的異常變化。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：一種數字電子式零序互感器，包括短柱狀互感器外殼、互感器集成電路板、按壓開關、蜂鳴器、懸掛臂和光纖，所述互感器集成電路板位于互感器外殼內，所述互感器集成電路板上設置有互感器電路，所述按壓開關、蜂鳴器通過導線與互感器電路板連接，所述按壓開關、蜂鳴器和懸掛臂位于互感器外殼頂部，所述互感器外殼底部具有光纖接入口，所述光纖通過光纖接入口與互感器集成電路板連接；所述互感器電路包括可編程MCU控制芯片，懸掛在A、B、C三相輸電電纜上的用于實時監測三相輸電電纜與采樣控制開關相連的電容式電壓感應電路、與可編程MCU控制芯片相連的電流測量感應線圈電路以及電流突增檢測和充電電路，所述采樣控制開關與可編程MCU控制芯片相連，所述電流突增檢測和充電電路還連接儲能電容及鋰離子電池，所述可編程MCU控制芯片還分別連接有短路及接地指示電路和光電轉換器，所述光電轉換器和所述光纖連接；

按上述方案，所述電容式電壓感應電路，包括電容式電壓感應器(TP1)，所述電容式電壓感應器(TP1)與第一三級管(Q5)的基極連接，所述電容式電壓感應器(TP1)與第一三極管(Q5)之間的連接點分別連接相串聯的第一順態抑制二極(D6)管和第二順態抑制二極管(D11)、相串聯的電阻R2和電位器R6后接地，所述第一三極管(Q5)發射極接地，其集電極分別連接可編程MCU控制芯片和采樣控制開關；

按上述方案，所述采樣控制開關包括第二三極管(Q6)、電阻R3和電阻R4，所述第二三極管(Q6)的發射極接電壓輸入端，其集電極連接電阻R4后與電容式電壓感應電路連接，其基極通過電阻R3與可編程MCU控制芯片連接；

按上述方案，所述電流測量感應線圈電路包括電流感應線圈(L2)，所述電流感應線圈(L2)一端接地并連接由電阻R5和電阻R7組成的分壓電路，所述電阻R7兩端分別連接第一二極管(D1)、第三順泰抑制二極管(D9)和電容C3組成的濾波和保護電路，所述濾波和保護電路與第一測試點(TP5)連接，所述第一測試點(TP5)連接可編程MCU控制芯片；

按上述方案，所述電流突增檢測和充電電路包括對接收的信號進行整流的倍壓整流電路，所述倍壓整流電路包括第二二極管(D3)、第三二極管(D13)、電容C21、第一電解電容C22、第二電解電容C23和電感L1，所述第二二極管(D3)一端接地，另一端連接第三二極管(D13)后形成倍壓整流電路的第一端，所述第二二極管(D3)與第三二極管(D13)的連接點還通過電感L1和電容C21并聯電路后接入第一電解電容C22和第二電解電容C23之間，所述第二電解電容C23負極接地并連接倍壓整流電路的第二端，其正極接第一電解電容C22的負極，所述第一電解電容C22的正極連接所述第一端；所述倍壓整流電路的兩端并聯電阻R23，所述電阻R23的一端分別連接第一穩壓二極管(D4)和電阻R10，所述第一穩壓二極管(D4)依次通過第四二極管(D7)與電容C2串聯接地，所述第四二極管(D7)和電容C2的連接點依次通過第一耦合電容C24以及第二穩壓二極管(D5)接第三三極管(Q7)的基極，還通過電阻R25接地，所述第三三極管(Q7)的基極還通過電阻R35接地，第三三極管(Q7)的發射極接地，其集電極分別通過電容C25接地、第五二極管(D17)接可編程MCU控制芯片以及依次通過電阻R33和第六二極管(D19)連接所述儲能電容及鋰電池，所述電阻R10的另一端依次通過第七二極管(D16)和第六二極管(D19)連接儲能電容及鋰離子電池，所述第七二極管(D16)和第六二極管(D19)的連接點還通過第三電解電容C14、第四電解電容C27和第三穩壓二極管(D8)的并聯接地；