[實用新型]一種智能低壓分路監測單元模擬前端調理電路

有效

• 申請號: 202020649497.0
• 申請日: 2020-04-26
• 公開（公告）號: CN211930618U
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 陳磊;徐大可;盛德剛;蔡晶晶;黃小波;方壽賢
• 申請（專利權）人: 南京大全電氣研究院有限公司
• 主分類號: H03K19/0175
• 分類號: H03K19/0175
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 劉豐

本實用新型涉及一種智能低壓分路監測單元模擬前端調理電路，包括羅氏線圈和硬件積分器，分路單元通過羅氏線圈實現對線路電流的微分傳感，從羅氏線圈傳變后的電壓信號Vdiff連接到硬件積分器，硬件積分器后分別接入電平搬移放大電路、單端轉差分信號電路，所述電平搬移放大電路將硬件積分器還原后的信號送入到微控制器內部的模擬數字轉換器；所述單端轉差分信號電路將硬件積分器還原后的信號送入單相計量芯片。采用本實用新型的分路單元模擬前端調理電路的設計方案，在線路電流傳感環節上，只采用羅氏線圈而節省低功率線圈的情況下，同時實現測量和保護功能，具有良好的工程應用價值。

技術領域

本實用新型涉及配電自動化技術領域，尤其涉及一種智能低壓分路監測單元模擬前端調理電路。

背景技術

智能低壓分路監測單元(下述簡稱：分路單元)按相別安裝于開閉所、環網柜、低壓配電網箱式變電站、小區配電室的低壓出線電纜上，用來采集低壓線路的運行電流、電壓、電纜表皮溫度等信息，計算線路有功、無功功率。分路單元可實時監測線路故障電流，實現低壓400V分支線路運行狀態的實時監測、線路故障狀態的快速檢測、指示功能，并及時上送告警信息。

目前分路單元通用的設計方法，測量電流、保護電流分別采用低功率線圈、羅氏線圈采集和傳感，都有各自獨立的模擬前端信號調理電路。這種方法造成電流傳感部分重復設計、龐大貴重，導致分路單元整體成本上升。

因此，目前分路單元電流傳感部分以及模擬前端電路設計方案有待進一步完善。

實用新型內容

本實用新型提供了一種智能低壓分路監測單元模擬前端調理電路，在于僅使用羅氏線圈這樣一種電流傳感方式的情況下，同時實現線路電流的測量和保護功能，性能指標均滿足技術規范的要求。

本實用新型具體內容如下：一種智能低壓分路監測單元模擬前端調理電路，包括羅氏線圈和硬件積分器，分路單元通過羅氏線圈實現對線路電流的微分傳感，從羅氏線圈傳變后的電壓信號Vdiff連接到硬件積分器，硬件積分器后分別接入電平搬移放大電路和單端轉差分信號電路，所述電平搬移放大電路將硬件積分器還原后的信號送入到微控制器內部的模擬數字轉換器；所述單端轉差分信號電路將硬件積分器還原后的信號送入單相計量芯片。

進一步的，所述硬件積分器包括運放器U7，所述運放器U7的同相輸入端接地，反相輸入端接電阻R30，輸出端與反相輸入端之間設置電容C8，在電容C8的兩端還并聯電阻 R24和電阻R27組成的串聯電路，在電路電阻R24和電阻R27之間連接電阻R29，電阻R29 另一端通過電容C14接地，從羅氏線圈傳變后的電壓信號Vdiff連接到電阻R30；運放器 U7輸出的V_{out_2}連接到電平搬移放大電路和單端轉差分信號電路的輸入端。

進一步的，所述電平搬移放大電路包括運放器U6，所述運放器U6的反相輸入端與輸出端之間設有電阻R12，反相輸入端還連接電阻R13，電阻R13的另一端接地；運放器U6 的輸出端連接電阻R2的一端，電阻R2的另一端通過電容C1接地，電阻R2與電容C1之間輸出信號Vadc；運放器U7輸出的V_{out_2}通過電阻R17之后連接到運放器U6的同相輸入端，運放器U6的同相輸入端還分別連接電容C9和電阻R28，電容C9一端連接在電阻R17 和運放器U6的同相輸入端之間，另一端接地，電阻R28一端連接在電阻R17和運放器U6 的同相輸入端之間，另一端連接電源。

進一步的，電阻R17和電阻R28的阻值比為1:2；電阻R13和電阻R12的阻值比為1:2。