城市電纜線路接地環(huán)流在線監(jiān)測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電纜在線監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種城市電纜線路接地環(huán)流在線監(jiān)測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力電纜的應(yīng)用越來越廣泛，在一些較大的城市，高壓電纜大規(guī)模地鋪設(shè)在地下的電纜隧道里，肩負(fù)著城市電力輸送的任務(wù)。然而，在實(shí)際的應(yīng)用過程中，高壓電纜的故障率卻始終較高，為了解決這一問題，確保電纜安全穩(wěn)定地運(yùn)行，國家電網(wǎng)公司要求每月對(duì)電纜的接地環(huán)流進(jìn)行一次測量。由于城市電纜大多鋪設(shè)在地下的電纜隧道里，并且鋪設(shè)距離長，接地點(diǎn)多，使得測量工作異常辛苦和繁瑣，給運(yùn)檢單位帶來了巨大的負(fù)擔(dān)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型就是針對(duì)上述問題，提供一種效率高、供電方便、工作穩(wěn)定的城市電纜線路接地環(huán)流在線監(jiān)測裝置。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案，本實(shí)用新型包括電流采集模塊、信號(hào)分析計(jì)算模塊、無線通信模塊和電源模塊，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)電纜接地電流信號(hào)與電流采集模塊連接；電流采集模塊與信號(hào)分析計(jì)算模塊連接;信號(hào)分析計(jì)算模塊與無線通信模塊連接;電源模塊為電流采集模塊、信號(hào)分析計(jì)算模塊、無線通信模塊供電。
[0005 ]所述電流米集模塊包括A相電流米集電路、B相電流米集電路、C相電流米集電路、N相電流采集電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，A相電流采集電路的輸出端口、B相電流采集電路的輸出端口工相電流采集電路的輸出端口、N相電流采集電路的輸出端口分別與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端口相連，A相電流米集電路、B相電流米集電路、C相電流米集電路、N相電流米集電路均包括電流互感器、保護(hù)電路和運(yùn)算放大器，電流互感器與保護(hù)電路連接;保護(hù)電路與運(yùn)算放大器連接。
[0006]所述信號(hào)分析計(jì)算模塊包括存儲(chǔ)電路、看門狗電路、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、處理器，存儲(chǔ)電路、看門狗電路、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路分別與處理器連接。
[0007]所述無線通信模塊包括無線通信控制器、編碼器、緩沖器、調(diào)制器和天線；無線通信控制器與編碼器連接;編碼器與緩沖器連接;緩沖器與調(diào)制器連接;調(diào)制器與天線連接。
[0008]所述電源模塊包括取能互感器、前置電路、整流濾波電路、電源管理電路、直流電壓轉(zhuǎn)換器、充電管理電路和蓄電池;取能互感器與前置電路連接;前置電路與整流濾波電路連接;整流濾波電路與電源管理電路連接；電源管理電路分別與直流電壓轉(zhuǎn)換器和充電管理電路連接;充電管理電路與蓄電池連接;蓄電池與直流電壓轉(zhuǎn)換器連接。
[0009]作為一種優(yōu)選方案，本實(shí)用新型所述電流互感器為KHCT-200A/100MA開口電流互感器，所述運(yùn)算放大器為0P07DP可編程運(yùn)算放大器，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器為AD7606模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述處理器電路選用Cortex-M3內(nèi)核處理器;所述無線通信模塊采用433MHz無線通信。
[0010]作為另一種優(yōu)選方案，本實(shí)用新型所述保護(hù)電路和運(yùn)算放大器包括雙二極管BAT54S Vl，V1的I腳與-5V相連，Vl的2腳與5V相連，Vl的3腳分別與電流互感器輸出端、TVS二極管T2—端、5歐電阻R20—端、IK歐電阻R15—端相連，T2另一端分別與地線、R20另一端、1.5K歐電阻R22—端相連，R22另一端分別與雙二極管BAT54S V5的2腳、V 5的I腳、運(yùn)放0P07DP Ull的3腳相連，Ull的2腳分別與V5的3腳、R15另一端、4.02歐電阻Rl—端相連，Rl另一端分別與Ull的6腳、模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端口相連。
[0011]另外，本實(shí)用新型所述處理器采用LPC1768芯片U4，U4的22腳分別與12M晶振Yl的2腳、22pF電容C15—端相連，C15另一端分別與地線、22pF電容C16—端相連，C16另一端分別與Yl的I腳、U4的23腳相連。
[0012]本實(shí)用新型有益效果。
[0013]本實(shí)用新型采用電磁感應(yīng)取能和無線通信技術(shù)，配備精密采集電路，具有易安裝、免維護(hù)、安全、穩(wěn)定的特點(diǎn)，可大大提高電纜接地環(huán)流的監(jiān)測效率，減少巡檢工作量。
[0014]本實(shí)用新型適用于各電壓等級(jí)的城市線纜接地環(huán)流的在線監(jiān)測。
[0015]本實(shí)用新型具有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)本地存儲(chǔ)以及遠(yuǎn)程無線通信等功能，采用電磁感應(yīng)取能的方式供電。
[0016]本實(shí)用新型通過取能互感器從高壓電纜感應(yīng)獲得電能，當(dāng)高壓電纜電力充足時(shí)，取能互感器可直接給監(jiān)測裝置供能，并給蓄電池充電；當(dāng)電力不足或無電時(shí)，蓄電池為監(jiān)測裝置供電，從而實(shí)現(xiàn)了為監(jiān)測裝置持續(xù)、不間斷地供電。電磁感應(yīng)取能的供電方式有效克服了電纜隧道中沒有配備標(biāo)準(zhǔn)弱電電源的難題，又實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測裝置與強(qiáng)電線路的電氣隔離，提高了裝置的抗電磁干擾能力。
[0017]本實(shí)用新型通過運(yùn)放、模數(shù)轉(zhuǎn)換器，實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的精確采集。
[0018]本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)視與故障預(yù)測;加快城市電纜接地故障的判斷速度和精度;減少了監(jiān)測費(fèi)用，減輕了監(jiān)測人員的工作負(fù)擔(dān)。本實(shí)用新型城市電纜線路接地環(huán)流在線監(jiān)測裝置具有較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)意義。
【附圖說明】
[0019]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。本實(shí)用新型保護(hù)范圍不僅局限于以下內(nèi)容的表述。
[0020]圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)框圖。
[0021 ]圖2是本實(shí)用新型的電流采集模塊結(jié)構(gòu)框圖。
[0022]圖3是本實(shí)用新型的信號(hào)分析計(jì)算模塊結(jié)構(gòu)框圖。
[0023]圖4是本實(shí)用新型的無線通信模塊結(jié)構(gòu)框圖。
[0024]圖5是本實(shí)用新型的電源模塊結(jié)構(gòu)框圖。
[0025]圖6是本實(shí)用新型的保護(hù)電路和運(yùn)算放大器電路原理圖。
[0026]圖7、8是本實(shí)用新型的處理器部分原理圖。
[0027]圖1-5中，電流采集模塊I，信號(hào)分析計(jì)算模塊2，無線通信模塊3，電源模塊4，電流互感器5，保護(hù)電路6，運(yùn)算放大器7，模數(shù)轉(zhuǎn)換器8，存儲(chǔ)電路9，看門狗電路1，實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路11，處理器12、無線通信控制器13、編碼器14、緩沖器15、調(diào)制器16、天線17、取能互感器18、前置電路19、整流濾波電路20、電源管理電路21、直流電壓轉(zhuǎn)換器22、充電管理電路23、蓄電池24。
【具體實(shí)施方式】
[0028]如圖所示，本實(shí)用新型包括電流采集模塊、信號(hào)分析計(jì)算模塊、無線通信模塊和電源模塊，電纜接地電流信號(hào)與電流采集模塊連接;電流采集模塊與信號(hào)分析計(jì)算模塊連接；信號(hào)分析計(jì)算模塊與無線通信模塊連接;電源模塊為電流采集模塊、信號(hào)分析計(jì)算模塊、無線通信模塊供電。
[0029]所述電流采集模塊包括A相電流采集電路、B相電流采集電路、C相電流采集電路、N相電流采集電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，A相電流采集電路的輸出端口、B相電流采集電路的輸出端口工相電流采集電路的輸出端口、N相電流采集電路的輸出端口分別與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端口相連，A相電流米集電路、B相電流米集電路、C相電流米集電路、N相電流米集電路均包括電流互感器、保護(hù)電路和運(yùn)算放大器，電流互感器與保護(hù)電路連接;保護(hù)電路與運(yùn)算放大器連接。
[0030]所述信號(hào)分析計(jì)算模塊包括存儲(chǔ)電路、看門狗電路、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、處理器，存儲(chǔ)電路、看門狗電路、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路分別與處理器連接。
[0031]所述無線通信模塊包括無線通信控制器、編碼器、緩沖器、調(diào)制器和天線;無線通信控制器與編碼器連接;編碼器與緩沖器連接;緩沖器與調(diào)制器連接;調(diào)制器與天線連接。
[0032]所述電源模塊包括取能互感器、前置電路、整流濾波電路、電源管理電路、直流電壓轉(zhuǎn)換器、充電管理電路和蓄電池;取能互感器與前置電路連接;前置電路與整流濾波電路連接;整流濾波電路與電源管理電路連接；電源管理電路分別與直流電壓轉(zhuǎn)換器和充電管理電路連接;充電管理電路與蓄電池連接;蓄電池與直流電壓轉(zhuǎn)換器連接。
[0033]所述電流采集模塊負(fù)責(zé)對(duì)A、B、C、N四相接地電流信號(hào)進(jìn)行同步采集，采集后的結(jié)果傳遞給信號(hào)分析計(jì)算模塊;信號(hào)分析計(jì)算模塊負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，得到A、B、C、N四相接地電流的幅值以及采集時(shí)刻的初始相位，