[實用新型]一種智能電能檢測和保護裝置

有效

• 申請號: 201720430045.1
• 申請日: 2017-04-24
• 公開（公告）號: CN206759164U
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 張曉;張玉振;魏哲;孫宬;胡向前
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;G01R15/12;G01R31/02
• 代理公司: 青島智地領創專利代理有限公司37252
• 代理人: 肖峰

技術領域

本實用新型涉及電能檢測技術領域，具體涉及一種智能電能檢測和保護裝置。

背景技術

電能廣泛應用于人們的日常生活及工農業生產，控制著現代經濟的命脈，具有容易控制、易于傳輸、傳輸/消耗過程中污染小以及利用效率高的特點。隨著我國國民經濟的不斷發展，電能應用愈加廣泛，由此產生的電氣火災和觸漏電事故也時有發生，嚴重威脅到了國家和人民的生命和財產安全。因此，完善和改進漏電保護系統，減少漏電火災及漏電事故的發生，具有重要的工程意義。

電網和用電設備在運行中，由于電網的正常漏電電流會隨環境和設備的增減而變化，固定動作閾值的漏電動作保護器不能滿足實際需求。

實用新型內容

本實用新型的目的是針對上述不足，提出了一種通過智能斷路器能夠快速實現對漏電、過載等異常情況進行自動斷電處理的智能電能檢測和保護裝置。

本實用新型具體采用如下技術方案：

一種智能電能檢測和保護裝置，包括控制中心和多個智能斷路器，多個智能斷路器之間通過Zigbee通信進行數據傳輸，智能斷路器的數據信息匯聚到Zigbee通信節點，Zigbee通信節點與控制中心之間通過串口通信進行數據傳輸，每一智能斷路器內部包括單片機、零序電流傳感器、漏電信息采集電路和電能質量信息采集電路，漏電信息采集電路和電能質量信息采集電路將零序電流傳感器采集的電信號進行處理后輸入單片機，漏電信息采集電路包括依次連接的放大濾波整流器和A/D轉換器，電能質量信息采集電路包括依次連接的電壓/電流采樣電路、調理電路和電能計量電路，所述單片機上連有按鍵和LCD顯示模塊。

優選地，所述調理電路包括依次連接的信號放大電路、信號濾波電路、信號整流電路和微控制器A/D采樣電路。

優選地，所述調理電路輸出的電壓信號的峰值范圍為0～5V。

優選地，所述單片機上還連接有繼電器控制模塊。

所述單片機為內部ADC為單極性的STC12C5A60S2。

本實用新型具有如下有益效果：

該裝置能夠實時測量安裝處的各電力參數和環境溫濕度的變化，能夠快速實現對漏電、過載等異常情況進行自動斷電處理；

Zigbee都具有路由功能，該裝置能夠通過Zigbee功能將數據和狀態尋找最優路徑發到遠程控制中心端，實現遠程監控和電能質量分析；

該裝置根據電流的變化情況，自動調節漏電保護閾值，采用漏電保護的反時限特性優化漏電保護的級間配合，減少故障漏電動作的影響范圍，提高了漏電保護的可靠與有效性。

附圖說明

圖1為智能電能檢測和保護裝置結構框圖；

圖2為智能斷路器內部電路結構示意圖；

圖3為調理電路示意圖；

圖4為信號濾波電路示意圖；

圖5為信號整流電路示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型的具體實施方式做進一步說明：

Zigbee是基于IEEE802.15.4標準的低功耗局域網協議。根據國際標準規定，ZigBee技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術，又稱紫蜂協議。

如圖1-2所示，一種智能電能檢測和保護裝置，包括控制中心和多個智能斷路器，多個智能斷路器之間通過Zigbee通信進行數據傳輸，智能斷路器的數據信息匯聚到Zigbee通信節點，Zigbee通信節點與控制中心之間通過串口通信進行數據傳輸，每一智能斷路器內部包括、單片機、零序電流傳感器、漏電信息采集電路和電能質量信息采集電路，漏電信息采集電路和電能質量信息采集電路將零序電流傳感器采集的電信號進行處理后輸入單片機，漏電信息采集電路包括依次連接的放大濾波整流器和A/D轉換器，電能質量信息采集電路包括依次連接的電壓/電流采樣電路、調理電路和電能計量電路，所述單片機上連有按鍵和LCD顯示模塊。

如圖3所示，調理電路包括依次連接的信號放大電路、信號濾波電路、信號整流電路和微控制器A/D采樣電路。調理電路輸出的電壓信號的峰值范圍為0～5V。在檢測調理通道中的電壓信號屬于微小電壓信號，極易受到各種干擾的影響。電網中存在的對被測信號的各種干擾以及電路板上的高頻噪聲干擾，會對后續A/D轉換造成的影響，提高對微弱電壓信號的精確檢測，以及對檢測信號的處理和提取尤為重要。

單片機上還連接有繼電器控制模塊。