專利名稱：高壓電能監(jiān)測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種適用于電氣工程、電子信息工程等領(lǐng)域的電能參 數(shù)監(jiān)測(cè)設(shè)備，尤其是涉及一種高壓電能監(jiān)測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)電能監(jiān)測(cè)設(shè)備分為固定式監(jiān)測(cè)設(shè)備和便攜式監(jiān)測(cè)設(shè)備。無論是固 定式或便攜式監(jiān)測(cè)設(shè)備，均使用于低壓監(jiān)測(cè)，且均為戶內(nèi)設(shè)備。另外，有
部分電能監(jiān)測(cè)產(chǎn)品適用于高壓監(jiān)測(cè)，如饋線終端單元(FTU)設(shè)備，該設(shè) 備安裝于配電系統(tǒng)的饋線終端，難以適應(yīng)戶外惡劣環(huán)境，另該設(shè)備僅能監(jiān) 測(cè)整條高壓(例如10kV)線路的電能參數(shù)，不能進(jìn)行分點(diǎn)測(cè)量，而且FTU
不能隨時(shí)移動(dòng)，因而在戶外惡劣環(huán)境下不能滿足使用要求。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提 供一種高壓電能監(jiān)測(cè)裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、移動(dòng)安裝方便且使用操 作簡(jiǎn)單、性能可靠，能實(shí)時(shí)對(duì)高壓輸配電線路運(yùn)行狀況進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)且能 進(jìn)行移動(dòng)分點(diǎn)測(cè)量。
為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型釆用的技術(shù)方案是 一種高壓電能監(jiān) 測(cè)裝置，其特征在于包括一方便隨時(shí)移動(dòng)的金屬箱體、實(shí)時(shí)對(duì)被監(jiān)測(cè)高 壓輸配電線路的電流進(jìn)行釆樣的電流互感器、安裝在金屬箱體內(nèi)部且實(shí)時(shí) 對(duì)被監(jiān)測(cè)高壓輸配電線路的電壓進(jìn)行釆樣的電壓互感器，以及對(duì)電壓互感 器和電流互感器所釆樣信號(hào)進(jìn)行分析處理且相應(yīng)得出相關(guān)電能參數(shù)并存 儲(chǔ)的控制單元；與所述高壓輸配電線路相接的電網(wǎng)電纜通過穿墻套管穿入 金屬箱體內(nèi)，且所述電網(wǎng)電纜上接有用于短路防護(hù)和避免雷電損害的熔斷器和避雷器。
還包括與INTERNET互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行雙向無線通訊的網(wǎng)絡(luò)通訊模塊，所 述網(wǎng)絡(luò)通訊模塊與控制單元相接。
所述控制單元包括A/D釆樣電路、與所述A/D釆樣電路相接的MCU控 制器以及與所述MCU控制器相接的LCD或LED顯示電路；電壓互感器和電 流互感器均接所述A/D釆樣電路。
所述MCU控制器為DSP芯片，所述DSP芯片為TMS320F2812。
所述電壓互感器和電流互感器上均設(shè)置有對(duì)其所傳輸信號(hào)進(jìn)行隔離 保護(hù)的光電耦合器。
所述網(wǎng)絡(luò)通訊模塊與控制單元之間以串口通訊方式進(jìn)行連接。
所述網(wǎng)絡(luò)通訊模塊為GPRS無線數(shù)傳模塊。
所述電流互感器為對(duì)所述高壓輸配電線路B相電流進(jìn)行釆樣的單相電 流互感器。
所述熔斷器為趺落式熔斷器。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)，1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、 重量輕、移動(dòng)安裝簡(jiǎn)便且使用操作簡(jiǎn)便，同時(shí)能進(jìn)行分點(diǎn)測(cè)量且性能可靠， 釆用一體化分級(jí)結(jié)構(gòu)，將電壓互感器和電流互感器所組成的信號(hào)釆集單元 以及對(duì)信號(hào)釆集單元所檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行分析處理的釆集終端單元集成一個(gè) 金屬箱體中，既減小了外部環(huán)境的影響，提高了可靠性，又降低了成本， 并使安裝方便化，同時(shí)克服了現(xiàn)有高壓測(cè)量裝置不能隨時(shí)移動(dòng)的缺點(diǎn)。2、 自動(dòng)化程度高且可靠性高，保護(hù)功能完善、維護(hù)方便，控制系統(tǒng)顯示界面 友好。3、能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)多種電能參數(shù)，包括系統(tǒng)電壓、電流、功率因 數(shù)、有功功率、無功功率等；并且所檢測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性強(qiáng)、通訊安全可靠。 4、具有存儲(chǔ)兩個(gè)月整點(diǎn)記錄功能，每天0: 00-23: 00共計(jì)24條整點(diǎn)記 錄，并且所存儲(chǔ)記錄包括系統(tǒng)電壓、電流、功率因數(shù)、有功功率、無功功 率等各參數(shù)的記錄。5、具有分析統(tǒng)計(jì)電能參數(shù)每天最值的功能，并能存 儲(chǔ)兩個(gè)月時(shí)間數(shù)據(jù)。其最值包括電網(wǎng)日最高電壓、最低電壓；日最大電流、最小電流；日最大功率因數(shù)、最小功率因數(shù)；日最大有功功率、最小有功 功率；曰最大無功功率、最小無功功率。6、具有無線數(shù)據(jù)通訊模式，近 距離傳輸電網(wǎng)數(shù)據(jù)，并且可與Internet互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行可靠通信。7、適用面 廣，能用于戶外惡劣環(huán)境，并且所檢測(cè)的電能參數(shù)為電網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，采樣 速度高且釆樣精確；另外，數(shù)據(jù)的處理功能強(qiáng)大，智能化程度高，能對(duì)復(fù) 雜拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的電網(wǎng)各點(diǎn)就地測(cè)量，使網(wǎng)損的管理分析清晰明了。 8、保護(hù) 功能齊全且安全可靠，通過熔斷器和避雷器分別進(jìn)行有效地短路防護(hù)和避 免雷電損害。綜上所述，本實(shí)用新型具有綜合電能參數(shù)測(cè)量、系統(tǒng)分析、 自動(dòng)存儲(chǔ)等功能，能夠?qū)崟r(shí)、實(shí)地、檢測(cè)跟蹤無功功率等電能參數(shù)變化，電網(wǎng)運(yùn)維人員利用本高壓電能監(jiān)測(cè)裝置能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確地獲得被監(jiān)測(cè)高壓 輸配電線路的多種電能參數(shù)，即能實(shí)時(shí)對(duì)高壓輸配電線路運(yùn)行狀況進(jìn)行全 面監(jiān)測(cè)，并且能根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確選定安裝點(diǎn)，進(jìn)行合理的無功補(bǔ)償，再 加之裝置移動(dòng)方便、搡作簡(jiǎn)單、性能可靠、技術(shù)先進(jìn)、科技含量高、成本 低廉經(jīng)濟(jì)實(shí)用，因而本實(shí)用新型能夠在國(guó)家電網(wǎng)節(jié)能降損建設(shè)中發(fā)揮巨大 作用，非常值得推廣和使用。下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖l為本實(shí)用新型的電路原理圖。 圖2為本實(shí)用新型信號(hào)釆集及控制單元的電路框圖。 圖3為本實(shí)用新型的外部結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖標(biāo)記說明l一電壓互感器； 2 —電流互感器； 3—控制單元；4一避雷器； 5 —網(wǎng)絡(luò)通訊模塊； 6—趺落式熔斷器；7—A/D釆樣電路； 8—MCU控制器； 9—LCD或LED顯示電路；10—金屬箱體； ll一穿墻套管。
具體實(shí)施方式
如圖l、圖2和圖3所示，本實(shí)用新型包括一方便隨時(shí)移動(dòng)的金屬箱體 10、實(shí)時(shí)對(duì)被監(jiān)測(cè)高壓輸配電線路的電流進(jìn)行釆樣的電流互感器2、安裝 在所述金屬箱體10內(nèi)部且實(shí)時(shí)對(duì)被監(jiān)測(cè)高壓輸配電線路的電壓進(jìn)行釆樣 的電壓互感器1,以及對(duì)電壓互感器1和電流互感器2所釆樣信號(hào)進(jìn)行分 析處理且相應(yīng)得出相關(guān)電能參數(shù)并存儲(chǔ)的控制單元3。與所述高壓輸配電 線路相接的電網(wǎng)電纜通過穿墻套管11穿入所述金屬箱體10內(nèi)，且所述電 網(wǎng)電纜上接有用于短路防護(hù)和避免雷電損害的熔斷器和避雷器4。所述熔 斷器為趺落式熔斷器6。另外，本實(shí)用新型還包括與INTERNET互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)進(jìn) 行雙向無線通訊的網(wǎng)絡(luò)通訊模塊5，所述網(wǎng)絡(luò)通訊模塊與控制單元3相接。 所述網(wǎng)絡(luò)通訊模塊5與控制單元3之間以串口通訊方式進(jìn)行連接，并且所 述網(wǎng)絡(luò)通訊模塊5為GPRS無線數(shù)傳模塊，實(shí)際應(yīng)用過程中，網(wǎng)絡(luò)通訊模 塊5也可為其他無線通訊功能模塊。所述電流互感器2位于金屬箱體10 外部。本實(shí)施例中，所述控制單元3包括A/D釆樣電路7、與所述A/D釆樣 電路7相接的MCU控制器8以及與所述MCU控制器8相接的LCD或LED顯 示電路9;電壓互感器1和電流互感器2均接所述A/D釆樣電路7。所述 MCU控制器8為DSP芯片，并且所述DSP芯片為TMS320F2812。所述電流互感器2為對(duì)所述高壓輸配電線路B相電流進(jìn)行釆樣的單相 電流互感器。所述電壓互感器1和電流互感器2上均設(shè)置有對(duì)其所傳輸信 號(hào)進(jìn)行隔離保護(hù)的光電耦合器。使用之前，只需將與被監(jiān)測(cè)高壓輸配電線路相接的電網(wǎng)電纜與本實(shí)用 新型金屬箱體10上的穿墻套管11中的接線相接，即可實(shí)現(xiàn)將被與被監(jiān)測(cè) 高壓輸配電線路相接的電網(wǎng)電纜穿入所述金屬箱體10內(nèi)部的目的，同時(shí) 由于金屬箱體10移動(dòng)方便，因而能對(duì)復(fù)雜拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的電網(wǎng)各點(diǎn)進(jìn)行就地 測(cè)量。具體監(jiān)測(cè)時(shí)，安裝在所述金屬箱體10內(nèi)的電壓互感器1和電流互 感器2實(shí)時(shí)對(duì)被監(jiān)測(cè)高壓輸配電線路的電壓和電流進(jìn)行釆樣，即二者組成信號(hào)釆集單元且二者將其各自所釆集的信號(hào)均傳送至控制單元3,由控制 單元3對(duì)所傳入信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)分析處理并得出功率因數(shù)、有功功率和無功 功率等電能參數(shù)，并且最終將實(shí)時(shí)檢測(cè)的電壓、電流、有功功率和無功功 率等電能參數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)。同時(shí)，在本實(shí)用新型的使用過程中，所述趺落熔斷器6對(duì)整套裝置進(jìn)行 短路保護(hù)，若發(fā)生短路故障，趺落熔斷器6立即熔斷，防止短路故障對(duì)裝置 和線路造成危害；所述避雷器4使得整套裝置避免雷電損害。同時(shí)在實(shí)際 使用過程中，通過網(wǎng)絡(luò)通訊模塊5實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型控制單元3與INTERNET 互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)間的雙向無線通訊，并且通信安全可靠。以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限 制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更 以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種高壓電能監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于包括一方便隨時(shí)移動(dòng)的金屬箱體(10)、實(shí)時(shí)對(duì)被監(jiān)測(cè)高壓輸配電線路的電流進(jìn)行采樣的電流互感器(2)、安裝在金屬箱體(10)內(nèi)部且實(shí)時(shí)對(duì)被監(jiān)測(cè)高壓輸配電線路的電壓進(jìn)行采樣的電壓互感器(1)，以及對(duì)電壓互感器(1)和電流互感器(2)所采樣信號(hào)進(jìn)行分析處理且相應(yīng)得出相關(guān)電能參數(shù)并存儲(chǔ)的控制單元(3)；與所述高壓輸配電線路相接的電網(wǎng)電纜通過穿墻套管(11)穿入金屬箱體(10)內(nèi)，且所述電網(wǎng)電纜上接有用于短路防護(hù)和避免雷電損害的熔斷器和避雷器(4)。
2. 按照權(quán)利要求l所述的高壓電能監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于還包括與 INTERNET互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行雙向無線通訊的網(wǎng)絡(luò)通訊模塊(5),所述網(wǎng)絡(luò)通 訊模塊與控制單元(3)相接。
3. 按照權(quán)利要求1或2所述的高壓電能監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述 控制單元(3)包括A/D釆樣電路(7)、與所述A/D釆樣電路(7)相接 的MCU控制器(8)以及與所述MCU控制器(8)相接的LCD或LED顯示電 路(9);電壓互感器(1)和電流互感器(2)均接所述A/D采樣電路(7)。
4. 按照權(quán)利要求3所述的高壓電能監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述MCU 控制器(8)為DSP芯片，所述DSP芯片為TMS320F2812。
5. 按照權(quán)利要求l或2所述的高壓電能監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述 電壓互感器(1)和電流互感器(2)上均設(shè)置有對(duì)其所傳輸信號(hào)進(jìn)行隔離 保護(hù)的光電耦合器。
6. 按照權(quán)利要求2所述的高壓電能監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述網(wǎng)絡(luò) 通訊模塊(5)與控制單元(3)之間以串口通訊方式進(jìn)行連接。
7. 按照權(quán)利要求2或6所述的高壓電能監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述 網(wǎng)絡(luò)通訊模塊(5)為GPRS無線數(shù)傳模塊。
8. 按照權(quán)利要求l或2所述的高壓電能監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述 電流互感器(2)為對(duì)所述高壓輸配電線路B相電流進(jìn)行釆樣的單相電流百碌惡
9.按照權(quán)利要求l或2所述的高壓電能監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述 熔斷器為趺落式熔斷器(6)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種高壓電能監(jiān)測(cè)裝置，包括一方便隨時(shí)移動(dòng)的金屬箱體、實(shí)時(shí)對(duì)被監(jiān)測(cè)高壓輸配電線路的電流進(jìn)行采樣的電流互感器、安裝在金屬箱體內(nèi)部且實(shí)時(shí)對(duì)被監(jiān)測(cè)高壓輸配電線路的電壓進(jìn)行采樣的電壓互感器，以及對(duì)電壓互感器和電流互感器所采樣信號(hào)進(jìn)行分析處理且相應(yīng)得出相關(guān)電能參數(shù)并存儲(chǔ)的控制單元；與所述高壓輸配電線路相接的電網(wǎng)電纜通過穿墻套管穿入金屬箱體內(nèi)，且所述電網(wǎng)電纜上接有用于短路防護(hù)和避免雷電損害的熔斷器和避雷器。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、移動(dòng)安裝方便且使用操作簡(jiǎn)單、性能可靠，能實(shí)時(shí)對(duì)高壓輸配電線路運(yùn)行狀況進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)且能進(jìn)行移動(dòng)分點(diǎn)測(cè)量。
文檔編號(hào)G01R19/00GK201344965SQ20092003195
公開日2009年11月11日 申請(qǐng)日期2009年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月20日
發(fā)明者郭瑞鋒, 亮 黃 申請(qǐng)人:西安翔瑞電氣制造有限公司;郭瑞鋒