一種電力輸電線路上的支柱式電流采集裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種電力輸電線路上的支柱式電流采集裝置，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及需要隔離高壓電等技術問題。本采集裝置包括殼體、導電支柱，該導電支柱穿設在殼體內，該導電支柱的一端固連有螺桿，該導電支柱的另一端固連有螺母，螺桿和螺母均位于殼體的外部，殼體內設有信號采集器、控制器、無線信號發射模塊和電源單元。信號采集器用于采集目標電力輸電線路上的電流變化并向外輸出數字信號，控制器用于接收信號采集器輸出的數字信號進行計算并向外輸出電流數值，電源單元為上述電子電路供電。
【專利說明】一種電力輸電線路上的支柱式電流采集裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于電力設備【技術領域】，涉及一種電力輸電線路上的支柱式電流采集裝置。
【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]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】
[0005]本實用新型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支柱式電流采集裝置，其所要解決的技術問題是:實現本采集裝置直接連接在電力變壓器上，從而節省安裝支架。
[0006]本實用新型的目的可通過下列技術方案來實現:
[0007]—種電力輸電線路上的支柱式電流采集裝置，其特征在于，本采集裝置包括殼體、導電支柱，該導電支柱穿設在殼體內，該導電支柱的一端固連有螺桿，該導電支柱的另一端固連有螺母，所述螺桿和螺母均位于殼體的外部，所述殼體內設有信號采集器、控制器和電源單元，所述信號采集器用于采集目標電力輸電線路上的電流變化并向外輸出數字信號，所述控制器用于接收信號采集器輸出的數字信號進行計算并向外輸出電流數值，所述電源單兀為控制器供電。
[0008]其原理如下:本采集裝置的信號采集器用于采集電流變化信號，本采集裝置的由于導電支柱的端部具有螺桿和螺母，螺桿能夠與輸電線路上的電纜螺紋件相緊固，螺母能夠和變壓器接線端子的螺紋件相緊固，電流直接從導電支柱上通過，省去了現有中普遍存在的安裝支架，使得本采集裝置和目標件的連接更加簡約。
[0009]在上述的一種電力輸電線路上的支柱式電流采集裝置中，所述信號采集器包括采樣互感線圈和模數轉換器，所述控制器包括單片機和內部存儲器，所述電源單元包括取電互感線圈和電源整理單元。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。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支柱式電流采集裝置中，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支柱式電流采集裝置中，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支柱式電流采集裝置中，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支柱式電流采集裝置中，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]在上述的一種電力輸電線路上的支柱式電流采集裝置中，所述殼體內還設有一個屏蔽罩，所述模數轉換電路、過壓保護電路、整流電路、穩壓電路、內部儲存器和單片機均設置在屏蔽罩內，所述屏蔽罩將內部的上述電子元件和取電互感線圈及采樣互感線圈相互隔離，所述導電支柱從取電互感線圈、采樣互感線圈及屏蔽罩的中間穿過。屏蔽罩保護內部的電子元件不受電流感應磁場的干擾，提高工作的穩定性；本采集裝置的導電支柱的一端和變壓器接線端子相連接，另一端與輸電線路的接線端相連接，除此之外沒有與其他物體有任何連接，這種方式下采集裝置和線路電壓處于等電位狀態，因此采集裝置的電子元件不需要和輸電線路中的高電壓進行隔離，省去了高壓隔離處理后不但減少了體積和重量，降低成本，同時避免了絕緣造成的障礙，提高了設備可靠性。
[0015]在上述的一種電力輸電線路上的支柱式電流采集裝置中，所述殼體外部具有若干沿導電支柱軸向分布的環形凹槽。環形凹槽設計有利于提高等厚度情況下殼體的機械強度。
[0016]與現有技術相比，本實用新型的優點如下:
[0017]1、本采集裝置的信號采集器用于采集電流變化信號，本采集裝置的由于導電支柱的端部具有螺桿和螺母，螺桿能夠與輸電線路上的線路螺紋件相緊固，螺母能夠和變壓器接線端子的螺紋件相緊固，電流直接從導電支柱上通過，省去了現有中普遍存在的安裝支架，使得本采集裝置和目標件的連接更加簡約。
[0018]2、本采集裝置的導電支柱的一端和變壓器接線端子相連接，另一端與輸電線路的接線端相連接，除此之外沒有與其他物體有任何連接，這種方式下采集裝置和線路電壓處于等電位狀態，因此采集裝置的電子元件不需要和輸電線路中的高電壓進行隔離，省去了高壓隔離處理后不但減少了體積和重量，降低成本，同時避免了絕緣造成的障礙，提高了設備可靠性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1是本采集裝置的電路流程示意圖。
[0020]圖2是本采集裝置的結構示意圖。
[0021]圖中，I殼體；2導電支柱；3螺桿；4螺母；5采樣互感線圈；6模數轉換器；7單片機；8內部存儲器；9取電互感線圈；10電源整理單元；11取電二次輸出繞組；12無線信號發射模塊；13過壓保護電路；14整流電路；15穩壓電路；16屏蔽罩；17環形凹槽；18采樣二次輸出繞組。
【具體實施方式】
[0022]以下是本實用新型的具體實施例并結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步的描述，但本實用新型并不限于這些實施例。
[0023]如圖1和圖2所示，本采集裝置包括殼體1、導電支柱2，該導電支柱2穿設在殼體I內，該導電支柱2的一端固連有螺桿3，該導電支柱2的另一端固連有螺母4，螺桿3和螺母4均位于殼體I的外部，殼體I內設有信號采集器、控制器和電源單元，信號采集器用于采集目標電力輸電線路上的電流變化并向外輸出數字信號，控制器用于接收信號采集器輸出的數字信號進行計算并向外輸出電流數值，電源單元為控制器供電。
[0024]信號采集器包括采樣互感線圈5和模數轉換器6，控制器包括單片機7和內部存儲器8，電源單元包括取電互感線圈9和電源整理單元10，取電互感線圈9和采樣互感線圈5相互獨立,取電互感線圈9上的取電二次輸出繞組11和電源整理單元10相電氣聯接，電源整理單元10能夠對取電二次輸出繞組11輸出的電流進行整流、穩壓和過壓保護，電源整理單元10將整理后的電流輸送給單片機7和內部存儲器8，采樣互感線圈5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7，單片機7接收數字信號進行邏輯計算并向內部存儲器8輸出電流數值，內部存儲器8接收電流數值并進行儲存。取電二次輸出繞組11取電互感線圈9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11上產生輸出電流，取電二次輸出繞組11產生的電流通過電源整理單元10進行整流、穩壓和過壓保護后，變的能夠為單片機7和內部存儲器8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。采集裝置還包括一個無線信號發射模塊12，無線信號發射模塊12和電源整理單元10相電氣聯接實現供電，該無線信號發射模塊12還和單片機7相聯接，通過單片機7讀取內部存儲器8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12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10包括過壓保護電路13、整流電路14和穩壓電路15，過壓保護電路13對整流電路14和穩壓電路15進行過壓保護，整流電路14對取電二次輸出繞組11輸出的電流進行整流，穩壓電路15對取電二次輸出繞組11輸出的電流進行穩壓。取電二次輸出繞組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。
[0025]殼體I內還設有一個屏蔽罩16,殼體I外部具有若干沿導電支柱2軸向分布的環形凹槽17。環形凹槽17設計有利于提高等厚度情況下殼體I的機械強度。模數轉換電路
6、過壓保護電路13、整流電路14、穩壓電路15、內部儲存器8和單片機7均設置在屏蔽罩16內，屏蔽罩16將內部的上述電子元件和取電互感線圈9及采樣互感線圈5相互隔離，導電支柱2從取電互感線圈9、采樣互感線圈5及屏蔽罩16的中間穿過。屏蔽罩16保護內部的電子元件不受電流感應磁場的干擾，提高工作的穩定性；本采集裝置的導電支柱2的一端和變壓器接線端子相連接，另一端與輸電線路的接線端相連接，除此之外沒有與其他物體有任何連接，這種方式下采集裝置和線路電壓處于等電位狀態，因此采集裝置的電子元件不需要和輸電線路中的高電壓進行隔離，省去了高壓隔離處理后不但減少了體積和重量，降低成本，同時避免了絕緣造成的障礙，提高了設備可靠性。
[0026]所述取電互感線圈9和采樣互感線圈5相互獨立，電力輸電線路穿過取電互感線圈9和采樣互感線圈5并作為線圈的一次繞組，取電互感線圈9和采樣互感線圈5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。采樣互感線圈5具有采樣二次輸出繞組18。
[0027]模數轉換電路6和單片機7之間通過數字通訊接口連接，內部儲存器8和單片機7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。
[0028]本采集裝置的信號采集器用于采集電流變化信號，本采集裝置的由于導電支柱2的端部具有螺桿3和螺母4，螺桿3能夠與輸電線路上的電纜螺紋件相緊固，螺母4能夠和變壓器接線端子的螺紋件相緊固，電流直接從導電支柱2上通過，省去了現有中普遍存在的安裝支架，使得本采集裝置和目標件的連接更加簡約。
[0029]本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所屬【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，但并不會偏離本實用新型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支柱式電流采集裝置，其特征在于，本采集裝置包括殼體(I)、導電支柱(2)，該導電支柱(2)穿設在殼體(1)內，該導電支柱(2)的一端固連有螺桿(3)，該導電支柱(2)的另一端固連有螺母(4)，所述螺桿(3)和螺母(4)均位于殼體(1)的外部，所述殼體(1)內設有信號采集器、控制器、無線信號發射模塊(12)和電源單元，所述信號采集器用于采集目標電力輸電線路上的電流變化并向外輸出數字信號，所述控制器用于接收信號采集器輸出的數字信號進行計算并向外輸出電流數值，所述電源單元為信號采集器、控制器和無線信號發射模塊(12)供電。
2.根據權利要求1所述的一種電力輸電線路上的支柱式電流采集裝置，其特征在于，所述信號采集器包括采樣互感線圈(5 )和模數轉換器(6 )，所述控制器包括單片機(7 )和內部存儲器(8)，所 述電源單元包括取電互感線圈(9)和電源整理單元(10)，所述取電互感線圈(9)和采樣互感線圈(5)相互獨立，所述取電互感線圈(9)上的取電二次輸出繞組(11)和所述電源整理單元(10)相電氣聯接，所述電源整理單元(10)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(10)將整理后的電流輸送給單片機(7 )和內部存儲器(8 )，所述采樣互感線圈(5 )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(7)，單片機(7)接收數字信號進行邏輯計算并向內部存儲器(8)輸出電流數值，內部存儲器(8)接收電流數值并進行儲存。
3.根據權利要求2所述的一種電力輸電線路上的支柱式電流采集裝置，其特征在于，所述無線信號發射模塊(12)和電源整理單元(10)相電氣聯接實現供電，該無線信號發射模塊(12)還和單片機(7)相聯接，通過單片機(7)讀取內部存儲器8并將其儲存的電流數值向外無線發射給遠程目標。
4.根據權利要求2或3所述的一種電力輸電線路上的支柱式電流采集裝置，其特征在于，所述電源整理單元(10)包括過壓保護電路(13)、整流電路(14)和穩壓電路(15)，所述過壓保護電路(13)對整流電路(14)和穩壓電路(15)進行過壓保護，所述整流電路(14)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(15)對取電二次輸出繞組(II)輸出的電流進行穩壓。
5.根據權利要求4所述的一種電力輸電線路上的支柱式電流采集裝置，其特征在于，所述模數轉換電路(6)和單片機(7)之間通過數字通訊接口連接，所述內部儲存器(8)和單片機(7)及無線信號發射模通過數字通訊接口連接。
6.根據權利要求4所述的一種電力輸電線路上的支柱式電流采集裝置，其特征在于，所述取電互感線圈(9)和采樣互感線圈(5)相互獨立，電力輸電線路穿過取電互感線圈(9)和采樣互感線圈(5)并作為線圈的一次繞組，采樣互感線圈(5)具有采樣二次輸出繞組(18)，取電互感線圈(9)和采樣互感線圈(5)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。
7.根據權利要求4所述的一種電力輸電線路上的支柱式電流采集裝置，其特征在于，所述殼體(1)內還設有一個屏蔽罩(16)，所述模數轉換電路、過壓保護電路(13)、整流電路(14)、穩壓電路(15)、內部儲存器和單片機(7)均設置在屏蔽罩(16)內，所述屏蔽罩(16)將內部的上述電子元件和取電互感線圈(9)及采樣互感線圈(5)相互隔離，所述導電支柱(2)從取電互感線圈(9)、采樣互感線圈(5)及屏蔽罩(16)的中間穿過。
8.根據權利要求1或2或3所述的一種電力輸電線路上的支柱式電流采集裝置，其特征在于，所述殼體 (1)外部具有若干沿導電支柱(2)軸向分布的環形凹槽(17)。
【文檔編號】G01R1/04GK203672942SQ201320789372
【公開日】2014年6月25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
專業數控銑床產品供應商
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