一種電力輸電線路上的電流采集裝置制造方法
【專利摘要】本發明提供了一種電力輸電線路上的電流采集裝置，屬于電力設備【技術領域】。它解決了現有技術中存在的需要額外電源供電等技術問題。本采集裝置包括取電互感線圈、采樣互感線圈、模數轉換電路、內部存儲器、單片機、無線信號發射模塊和電源整理單元，取電互感線圈和采樣互感線圈相互獨立，取電互感線圈上的二次輸出繞組和電源整理單元相電氣聯接，電源整理單元能夠對二次輸出繞組輸出的電流進行整流、穩壓和過壓保護。本采集裝置直接從輸電線路上獲取感應電流的功能，節省了額外的低壓直流電源。輸電線路上的電壓的高低均不會影響采集裝置的工作，實現了無視高低壓的功能。
【專利說明】—種電力輸電線路上的電流采集裝置
【技術領域】
[0001]本發明屬于電力設備【技術領域】，涉及一種電力輸電線路上的電流采集裝置。
【背景技術】
[0002]在輸配電環節中為了實現自動化管理，需要對電力線路的運行參數進行測量，特別是線路電流的測量。
[0003]測量裝置其電子單元需要供電，目前中高壓線路上的測量裝置一般采用PT供電、輔助低壓電源供電、太陽能供電和光纖供電等方式。前兩種方式都需要裝置設計中考慮高壓絕緣，所以裝置體積都比較大，并且安裝不方便；太陽能供電存在成本高，安裝復雜的問題；光纖供電則需要架設光纖，同時光器件壽命較短無法滿足長期運行的要求。
[0004]如專利(CN201220494152.8)所公開的一種電流采集裝置，包括:電流電壓轉換器、信號采集器、處理器和光信號轉換器；電流電壓轉換器與采集器相連接，采集器與處理器相連接，處理器與光信號轉換器相連接；電流電壓轉換器將接收到的SVG電流轉換為模擬電壓信號并發送給所述信號采集器；信號采集器采集模擬電壓信號并轉換為數字電壓信號并發送給處理器；處理器對數字電壓信號進行編碼處理為編碼信號并發送給光信號轉換器；光信號轉換器將編碼信號進行電光轉換為光數據信號發送給外部的控制器。本實用新型通過在SVG端接入電流采集裝置，使模擬信號的傳輸距離大大縮短，抗干擾能力大大增強，從而使SVG實現高精度的無功補償，實現對系統電壓更穩定的控制。但這種采集裝置也存在著上述供電的弊端。
[0005]隨著電子技術的發展，很多測量電路的工作電流僅需要數個毫安，完全可以采用電流感應供電。在一些只需要測量電流的場合使用電流感應供電就不用考慮電壓絕緣問題，大大簡化了設計，減小裝置體積。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是針對現有的技術存在的上述問題，提供一種電力輸電線路上的電流采集裝置，其所要解決的技術問題是:實現利用互感線圈感應線路上的電流信號給裝置中電子元件供電，節省額外的電源。
[0007]本發明的目的可通過下列技術方案來實現:
[0008]一種電力輸電線路上的電流采集裝置，其特征在于，本采集裝置包括取電互感線圈、采樣互感線圈、模數轉換電路、內部存儲器、單片機和電源整理單元。所述取電互感線圈上的取電二次輸出繞組和所述電源整理單元相電氣聯接，所述電源整理單元能夠對所述取電二次輸出繞組輸出的電流進行整流、穩壓和過壓保護，所述電源整理單元將整理后的電流輸送給單片機和內部存儲器。所述采樣互感線圈能夠感應電力輸電線路上的電流的變化并向模數轉換電路輸送模擬信號，模數轉換電路將模擬信號轉變為數字信號并傳送給單片機，單片機接收數字信號進行邏輯計算并向內部存儲器輸出電流數值，內部存儲器接收電流數值并進行儲存。[0009]其原理如下:取電互感線圈可以和任意電壓規格的輸電線路相電氣聯接，通過感應輸電線路上的電流變化在取電二次輸出繞組上產生輸出電流，取電二次輸出繞組產生的電流通過電源整理單元進行整流、穩壓和過壓保護后，變的能夠為單片機和內部存儲器等電子元件所利用，從而實現了本采集裝置直接從輸電線路上獲取感應電流的功能，節省了額外的低壓直流電源。輸電線路上的電壓的高低均不會影響采集裝置的工作，實現了無視高低壓的功能。
[0010]在上述的一種電力輸電線路上的電流采集裝置中，所述采集裝置還包括一個無線信號發射模塊，所述無線信號發射模塊和電源整理單元相電氣聯接實現供電，該無線信號發射模塊還和單片機相聯接，通過單片機讀取內部存儲器并將其儲存的電流數值向外無線發射給遠程目標。設計有無線信號發射模塊后，能夠實現遠程的控制，提高系統的自動化程度。
[0011]在上述的一種電力輸電線路上的電流采集裝置中，所述電源整理單元包括過壓保護電路、整流電路和穩壓電路，所述過壓保護電路對單片機、內部存儲器進行過壓保護，所述整流電路對取電二次輸出繞組輸出的電流進行整流，所述穩壓電路對取電二次輸出繞組輸出的電流進行穩壓。取電二次輸出繞組上輸出的感應電流是不穩定和變化的，必須經過整流和穩壓后才能為電子元件所利用。
[0012]在上述的一種電力輸電線路上的電流采集裝置中，所述模數轉換電路和單片機之間通過數字通訊接口連接，所述內部儲存器和單片機及無線信號發射模通過數字通訊接口連接。數字通信接口和普通的電氣聯接不同，該接口能夠傳遞比較復雜的數字信號。
[0013]在上述的一種電力輸電線路上的電流采集裝置中，所述取電互感線圈和采樣互感線圈相互獨立，電力輸電線路穿過取電互感線圈和采樣互感線圈并作為線圈的一次繞組，取電互感線圈和采樣互感線圈各自感應電力輸電線路的電流并通過各自的二次繞組輸出電流信號并被后續連接的電路所利用，這樣設計有利于保持各自相連電路的工作穩定性，避免相互干擾。
[0014]與現有技術相比，本發明的優點如下:
[0015]1、本采集裝置直接從輸電線路上獲取感應電流的功能，節省了額外的低壓直流電源。輸電線路上的電壓的高低均不會影響采集裝置的工作，實現了無視高低壓的功能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是電流采集裝置的電路結構框圖。
[0017]圖中，I取電互感線圈；2采樣互感線圈；3模數轉換電路；4內部存儲器；5單片機；6電源整理單元；7無線信號發射模塊；8過壓保護電路；9整流電路；10穩壓電路；11取電二次輸出繞組；12采樣二次輸出繞組。
【具體實施方式】
[0018]以下是本發明的具體實施例并結合附圖，對本發明的技術方案作進一步的描述，但本發明并不限于這些實施例。
[0019]如圖1所示，本采集裝置包括取電互感線圈1、采樣互感線圈2、模數轉換電路3、內部存儲器4、單片機5和電源整理單元6，取電互感線圈I和采樣互感線圈2相互獨立，取電互感線圈I上的二次輸出繞組11和電源整理單元6相電氣聯接，電源整理單元6能夠對二次輸出繞組11輸出的電流進行整流、穩壓和過壓保護，電源整理單元6將整理后的電流輸送給單片機5和內部存儲器4。采樣互感線圈2能夠感應電力輸電線路上的電流的變化并向模數轉換電路3輸送模擬信號，模數轉換電路3將模擬信號轉變為數字信號并傳送給單片機5，單片機5接收數字信號進行邏輯計算并向內部存儲器4輸出電流數值，內部存儲器4接收電流數值并進行儲存。采樣互感線圈2具有采樣二次輸出繞組12。
[0020]采集裝置還包括一個無線信號發射模塊7，無線信號發射模塊7和電源整理單元6相電氣聯接實現供電，該無線信號發射模塊7還和單片機5相聯接，通過單片機5讀取內部存儲器4并將其儲存的電流數值通過無線發射給遠程目標。設計有無線信號發射模塊7后，能夠實現遠程的控制，提高系統的自動化程度。電源整理單元6包括過壓保護電路8、整流電路9和穩壓電路10，過壓保護電路8對單片機5、內部存儲器4進行過壓保護，整流電路9對二次輸出繞組11輸出的電流進行整流，穩壓電路10對二次輸出繞組11輸出的電流進行穩壓。二次輸出繞組11上輸出的感應電流是不穩定和變化的，必須經過整流和穩壓后才能為電子元件所利用。模數轉換電路3和采樣互感線圈2及單片機5之間通過數字通訊接口連接，內部儲存器和單片機5及無線信號發射模通過數字通訊接口連接。數字通信接口和普通的電氣聯接不同，該接口能夠傳遞比較復雜的數字信號。取電互感線圈I和采樣互感線圈2相互獨立，電力輸電線路穿過取電互感線圈I和采樣互感線圈2并作為線圈的一次繞組，取電互感線圈I和采樣互感線圈2各自感應電力輸電線路的電流并通過各自的二次繞組輸出電流信號并被后續連接的電路所利用，這樣設計有利于保持各自相連電路的工作穩定性，避免相互干擾。
[0021]取電互感線圈I包括其具有的二次輸出繞組11，取電互感線圈I可以和任意電壓規格的輸電線路相電氣聯接，通過感應輸電線路上的電流變化在二次輸出繞組11上產生輸出電流，二次輸出繞組11產生的電流通過電源整理單元6進行整流、穩壓和過壓保護后，變的能夠為單片機5和內部存儲器4等電子元件所利用，從而實現了本采集裝置直接從輸電線路上獲取感應電流的功能，節省了額外的低壓直流電源。輸電線路上的電壓的高低均不會影響采集裝置的工作，實現了無視高低壓的功能。
[0022]本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發明精神作舉例說明。本發明所屬【技術領域】的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。
【權利要求】
1.一種電力輸電線路上的電流采集裝置，其特征在于，本采集裝置包括取電互感線圈(I)、采樣互感線圈(2)、模數轉換電路(3)、內部存儲器(4)、單片機(5)和電源整理單元(6),所述取電互感線圈(I)上的取電二次輸出繞組(11)和所述電源整理單元(6)相電氣聯接，所述電源整理單元(6)能夠對所述取電二次輸出繞組(11)輸出的電流進行整流、穩壓和過壓保護，所述電源整理單元(6)將整理后的電流輸送給單片機(5)和內部存儲器(4)，所述采樣互感線圈(2 )能夠感應電力輸電線路上的電流的變化并向模數轉換電路(3 )輸送模擬信號，模數轉換電路(3)將模擬信號轉變為數字信號并傳送給單片機(5)，單片機(5)接收數字信號進行邏輯計算并向內部存儲器(4)輸出電流數值，內部存儲器(4)接收電流數值并進行儲存。
2.根據權利要求1所述的一種電力輸電線路上的電流采集裝置，其特征在于，所述采集裝置還包括一個無線信號發射模塊(7 )，所述無線信號發射模塊(7 )和電源整理單元(6 )相電氣聯接實現供電，該無線信號發射模塊(7)還和單片機(5)相聯接，通過單片機(5)讀取內部存儲器(4 )并將其儲存的電流數值向外無線發射給遠程目標。
3.根據權利要求1或2所述的一種電力輸電線路上的電流采集裝置，其特征在于，所述電源整理單元(6)包括過壓保護電路(8)、整流電路(9)和穩壓電路(10)，所述過壓保護電路(8)對單片機(5)、內部存儲器(4)進行過壓保護，所述整流電路(9)對取電二次輸出繞組(11)輸出的電流進行整流，所述穩壓電路(10)對取電二次輸出繞組(11)輸出的電流進行穩壓。
4.根據權利要求3所述的一種電力輸電線路上的電流采集裝置，其特征在于，所述模數轉換電路(3)和單片機(5)之間通過數字通訊接口連接，所述內部儲存器和單片機(5)及無線信號發射模通過數字通訊接口連接。
5.根據權利要求3所述的一種電力輸電線路上的電流采集裝置，其特征在于，所述取電互感線圈(I)和采樣互感線圈(2)相互獨立，電力輸電線路穿過取電互感線圈(I)和采樣互感線圈(2)并作為線圈的一次繞組，采樣互感線圈(2)具有采樣二次輸出繞組(12)，取電互感線圈(I)和采樣互感線圈(2 )各自感應電力輸電線路的電流并通過各自的二次輸出繞組輸出電流信號并被后續連接的電路所利用。
【文檔編號】G01R19/25GK103675431SQ201310643505
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月3日 優先權日:2013年12月3日
【發明者】高少軍, 鄭國鑫, 周泉, 黎景倫, 李方庚 申請人:浙江華采科技有限公司
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