一種避雷器在線監(jiān)測智能帶電接入保護裝置箱體結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種避雷器在線監(jiān)測智能帶電接入保護裝置箱體結構，該裝置包括一箱體以及嵌設于該箱體內(nèi)的檢測電路；檢測電路包括MCU控制電路、電能計量電路、數(shù)碼管顯示電路、電源電路、信號指示燈電路、蜂鳴器、運算放大電路、差分運放電路、電流互感電路以及接線柱，且箱體內(nèi)頂板上開設有用于嵌設上述個器件的通孔。本實用新型可直觀、可靠的判斷接地線是否已可靠接地，并通過數(shù)碼管顯示接地電流、電壓以及蜂鳴器報警等功能提示設備接入人員是否已將臨時接地線可靠接地，消除了隱患，提高了生產(chǎn)的安全系數(shù)。
【專利說明】
一種避雷器在線監(jiān)測智能帶電接入保護裝置箱體結構
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種避雷器在線監(jiān)測智能帶電接入保護裝置箱體結構。
【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)氧化鋅避雷器在線監(jiān)測裝置接入時，需要把穿芯式互感器串入接地線中，該互感器通常安裝于氧化鋅避雷器監(jiān)測表計的上方的接地線中。現(xiàn)場施工時，先用一根臨時接地線把監(jiān)測表計的上方對地短接掉，然后解開監(jiān)測表計上方的連接線，串入監(jiān)測裝置的穿芯式互感器中，最后再接回監(jiān)測表計，還原現(xiàn)場接線。氧化鋅避雷器在線監(jiān)測裝置通常是帶電接入，為保證設備接入人員的人身安全，必須保證臨時接地線可靠接入。普通的臨時接地線接完后無法判斷是否已可靠接地，存在一定的安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的在于提供一種避雷器在線監(jiān)測智能帶電接入保護裝置箱體結構，以克服現(xiàn)有技術中存在的缺陷。本實用新型結構簡單，易于實現(xiàn)。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術方案是:一種避雷器在線監(jiān)測智能帶電接入保護裝置箱體結構，包括一扣蓋以及與該扣蓋匹配的底座，所述扣蓋與所述底座通過一對鎖體鎖緊;所述底座內(nèi)嵌設有一檢測電路;所述檢測電路包括MCU控制電路、電能計量電路、數(shù)碼管顯示電路、電源電路、信號指示燈電路、蜂鳴器、運算放大電路、差分運放電路、電流互感電路以及接線柱;所述底座包括一底板、一頂板以及側板;所述頂板開設有用于嵌設所述數(shù)碼管顯示電路中電壓數(shù)碼管顯示屏的第一通孔、用于嵌設所述數(shù)碼管顯示電路中電流數(shù)碼管顯示屏的第二通孔、用于嵌設所述信號指示燈電路中電源指示燈的第三通孔、用于嵌設所述信號指示燈電路中用于指示可靠接地的接地信號指示燈的第四通孔、用于嵌設所述信號指示燈電路中告警指示燈的第五通孔、用于嵌設所述信號指示燈電路中電源欠壓指示燈的第六通孔、用于嵌設所述電源電路中電源開關的第七通孔、用于嵌設所述電源電路中充電接口的第八通孔、用于嵌設所述接線柱中第一電壓接線柱的第九通孔、用于嵌設所述接線柱中第二電壓接線柱的第十通孔、用于嵌設所述接線柱中第一電流接線柱的第十一通孔、用于嵌設所述接線柱中第二電流接線柱的第十二通孔。
[0005]在本實用新型一實施例中，所述電能計量電路通過SPI總線與所述MCU控制電路相連;所述數(shù)碼管顯示電路與所述MCU控制電路相連;所述電源電路與所述MCU控制電路相連；所述信號指示燈電路與所述MCU控制電路相連;所述蜂鳴器與所述MCU控制電路相連;所述運算放大電路與所述電能計量電路相連;所述差分運放電路與所述電能計量電路相連;所述電流互感電路與所述運算放大電路相連;所述電流互感器分別與所述第一電流接線柱以及所述第二電流接線柱相連;所述差分運放電路分別與所述第一電壓接線柱以及所述第二電壓接線柱相連。
[0006]在本實用新型一實施例中，所述MCU控制電路包括一STM32單片機。
[0007]在本實用新型一實施例中，所述電能計量電路包括一IDT90E36。
[0008]在本實用新型一實施例中，所述運算放大電路包括一0PA2277，所述差分運放單元電路一 AMP03GS。
[0009]在本實用新型一實施例中，所述電源電路包括一 12V可充電鋰電池。
[0010]在本實用新型一實施例中，所述底板上設置有用于固定所述鋰電池的固定支架。
[0011]在本實用新型一實施例中，所述底板上設置有用于固定所述電流互感電路的固定支架。
[0012]相較于現(xiàn)有技術，本實用新型具有以下有益效果:
[0013](I)電流測量采用穿芯式互感器，并采用專用的計量芯片來采集電流，穩(wěn)定、可靠；
[0014](2)電壓測量回路采用高阻抗差分電路，對原回路的阻抗基本沒影響；
[0015](3)采用高亮數(shù)碼管顯示電流、電壓，操作界面美觀、人性智能化；
[0016](4)采用蜂鳴器不同鳴叫的方式提供現(xiàn)場工作人員，簡單區(qū)分保護裝置是否已經(jīng)可靠接地；
[0017](5)裝置采用內(nèi)置大容量鋰電池，正常充一次電后有效工作時間長。
[0018](6)避雷器智能帶電接入保護裝置可直觀、可靠的判斷接地線是否已可靠接地，并通過數(shù)碼管顯示接地電流、電壓以及蜂鳴器報警等功能提示設備接入人員是否已將臨時接地線可靠接地，消除了隱患，提高了生產(chǎn)的安全系數(shù)。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型避雷器在線監(jiān)測智能帶電接入保護裝置箱體結構中箱體的主視圖。
[0020]圖2為本實用新型避雷器在線監(jiān)測智能帶電接入保護裝置箱體結構中箱體內(nèi)頂板的結構示意圖。
[0021]圖3為本實用新型避雷器在線監(jiān)測智能帶電接入保護裝置箱體結構中檢測電路的電路原理圖。
[0022]圖4為本實用新型避雷器在線監(jiān)測智能帶電接入保護裝置箱體結構中箱體內(nèi)底板的結構示意圖。
[0023]圖5為本實用新型避雷器在線監(jiān)測智能帶電接入保護裝置箱體結構的接入被測設備的不意圖。
[0024]圖5(a)為一實施例中避雷器監(jiān)測表計與避雷器的連接示意圖。
[0025]圖5(b)為一實施例中避雷器在線監(jiān)測智能帶電接入保護裝置中的電壓接線柱與避雷器監(jiān)測表計的連接示意圖。
[0026]圖5(c)為一實施例中避雷器在線監(jiān)測智能帶電接入保護裝置中的電流接線柱與避雷器監(jiān)測表計的連接示意圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結合附圖，對本實用新型的技術方案進行具體說明。
[0028]本實用新型提供一種避雷器在線監(jiān)測智能帶電接入保護裝置箱體結構，如圖1以及圖2所示，所述箱體包括一扣蓋I以及與該扣蓋匹配的底座2，所述扣蓋與所述底座通過一對鎖體3鎖緊;所述底座2內(nèi)嵌設有一檢測電路;所述檢測電路包括MCU控制電路、電能計量電路、數(shù)碼管顯示電路、電源電路、信號指示燈電路、蜂鳴器、運算放大電路、差分運放電路、電流互感電路以及接線柱;所述底座2包括一底板、一頂板4以及側板;所述頂板4開設有用于嵌設所述數(shù)碼管顯示單元中電壓數(shù)碼管顯示屏5的第一通孔、用于嵌設所述數(shù)碼管顯示單元中電流數(shù)碼管顯示屏6的第二通孔、用于嵌設所述信號指示燈單元中電源指示燈7的第三通孔、用于嵌設所述信號指示燈單元中用于指示可靠接地的接地信號指示燈8的第四通孔、用于嵌設所述信號指示燈單元中告警指示燈9的第五通孔、用于嵌設所述信號指示燈單元中電源欠壓指示燈10的第六通孔、用于嵌設所述電源單元中電源開關11的第七通孔、用于嵌設所述電源單元中充電接口 12的第八通孔、用于嵌設所述接線柱中第一電壓接線柱13的第九通孔、用于嵌設所述接線柱中第二電壓接線柱14的第十通孔、用于嵌設所述接線柱中第一電流接線柱15的第十一通孔、用于嵌設所述接線柱中第二電流接線柱16的第十二通孔。
[0029]進一步的，在本實施例中，如圖3所示，所述電能計量電路通過SPI總線與所述MCU控制電路相連;所述數(shù)碼管顯示電路與所述MCU控制電路相連;所述電源電路與所述MCU控制電路相連;所述信號指示燈電路與所述MCU控制電路相連;所述蜂鳴器與所述MCU控制電路相連;所述運算放大電路與所述電能計量電路相連;所述差分運放電路與所述電能計量電路相連;所述電流互感電路與所述運算放大電路相連;所述電流互感器分別與所述第一電流接線柱以及所述第二電流接線柱相連;所述差分運放電路分別與所述第一電壓接線柱以及所述第二電壓接線柱相連。如圖4所示，在本實施例中，上述電路集成一主板23并固定設置于底板上。整個檢測裝置使用電池供電，外部有四個接頭，分別為:電壓+，電壓-，電流+，電流-。面板上有兩個四位數(shù)碼顯示管，分別顯示臨時接地線兩端電壓值和流經(jīng)臨時接地線的電流值;一個“電源指示”燈;一個“可靠接地指示”燈;一個“告警燈”；一個“電源欠壓”燈;一個電源開關;一個充電口。
[0030]進一步的，在本實施例中，所述M⑶控制電路包括一STM32單片機。
[0031]進一步的，在本實施例中，所述電能計量電路包括一IDT90E36。
[0032]進一步的，在本實施例中，所述運算放大電路包括一0PA2277，所述差分運放單元電路一 AMP03GS。
[0033]進一步的，在本實施例中，所述電源電路包括一 12V可充電鋰電池。
[0034]進一步的，如圖4所示，在本實施例中，所述底板上設置有用于固定所述鋰電池21的固定支架22。
[0035]進一步的，在本實施例中，所述底板上設置有用于固定所述電流互感電路20的固定支架19。
[0036]為了讓本領域人員進一步了解本實用新型所提出的一種避雷器在線監(jiān)測智能帶電接入保護裝置箱體結構，下面結合現(xiàn)有軟件以及控制方法對其進行說明，且在該說明過程中所涉及的現(xiàn)有軟件以及控制方法均不是本實用新型所保護的客體，本實用新型僅保護該裝置的結構及其連接關系。
[0037]進一步的，在本實施例中，如圖5所示，提供一避雷器監(jiān)測表計17，所述避雷器監(jiān)測表計一端與避雷器18相連，另一端接地，設備接入人員通過如下步驟對避雷器在線監(jiān)測智能帶電接入保護裝置進行控制，如圖5中(a)所示，包括如下步驟:
[0038]步驟S1:打開電源電路的電源開關，使該避雷器在線監(jiān)測智能帶電接入保護裝置上電，數(shù)碼管顯示電路中的電壓數(shù)碼管顯示屏上的數(shù)碼管會閃爍顯示所述電源電路中鋰電池的電壓，顯示時間為5s，且信號指示燈電路中告警指示燈亮;若該鋰電池的電壓處于第一電源電壓范圍內(nèi)，則信號指示燈電路中電源指示燈亮，否則，所述述信號指示燈電路中電源欠壓指示燈亮；
[0039]步驟S2:將第一電壓接線柱相連的第一電壓接線端子連接至所述避雷器監(jiān)測表計與所述避雷器之間，將第二電壓接線柱相連的第二電壓接線端子連接至地，如圖5中(b)所示，并查看所述電壓數(shù)碼管顯示屏顯示的電壓是否在檢測電壓閾值范圍內(nèi)，若是，則轉至步驟S3，否則，轉至步驟S5;
[0040]步驟S3:將第一電流接線柱相連的第一電流接線端子連接至所述避雷器監(jiān)測表計與所述避雷器之間，將第二電流接線柱相連的第二電流接線端子連接至地，如圖5中(C)所示，并查看數(shù)碼管顯示電路中的電流數(shù)碼管顯示屏顯示的電流是否在檢測電流閾值范圍內(nèi)，若是，則轉至步驟S4，否則，轉至步驟S5;
[0041]步驟S4:判斷所述電壓數(shù)碼管顯示屏顯示的電壓以及所述避雷器監(jiān)測表計所測得的電流是否為0，若是，則蜂鳴器連續(xù)且等時間間隔響應，連續(xù)響5次，每次間隔ls，信號指示燈電路中的接地信號指示燈亮，所述告警指示燈滅，提示設備接入人員臨時接地線已可靠接地，設備接入人員斷開與避雷器的連接線，可以進行監(jiān)測裝置的接入;否則，轉至步驟S5;
[0042]步驟S5:所述告警指示燈亮，且所述蜂鳴器不響應，提示設備接入人員臨時接地線沒有可靠接地。
[0043]進一步的，在本實施例中，所述第一電源電壓范圍為10.8V~20V;所述檢測電壓閾值范圍根據(jù)現(xiàn)場具體設備不同，為幾伏?幾十伏電壓，較佳地，為OV?36V;所述檢測電流閾值范圍根據(jù)現(xiàn)場具體設備不同，不同電壓等級不一樣，為幾百uA到幾mA，較佳地，為O mA?5mA ο
[0044]進一步的，在本實施例中，所述運算放大單元將所采集的電流信號進行兩通道放大，并將電流范圍在90uA?500uA的小電流放大20倍，將電流范圍在500uA?5mA的電流放大2倍。
[0045]進一步的，在本實施例中，所述MCU控制單元在計算電壓值或電流值時，通過多次讀取電流測量值與電壓測量值，并去掉最大值以及最小值后取平均值的方法。
[0046]進一步的，在本實施例中，避雷器監(jiān)測表計一端接至避雷器，另一端接至大地，沒有穿過穿心式互感器。避雷器在線監(jiān)測智能帶電接入保護裝置測量電壓時，兩個測量端子并接至表計的兩端;測量電流時，兩個電流測量端子并接至表計兩端，此時相當于電壓測量端子被短接，故電壓測量值顯示為O，電流測量值顯示對應的電流，在這種情況下，避雷器在線監(jiān)測智能帶電接入保護裝置判斷為臨時接地線已可靠連接，可以斷開避雷器監(jiān)測表計與避雷器之間的連線，接入所需安裝的避雷器在線監(jiān)測裝置。避雷器監(jiān)測表計有一定的內(nèi)阻，監(jiān)測表計兩端對應一定的電壓值。使用避雷器智能帶電接入保護裝置的電壓端子去測量表計兩端，可測量到一定的電壓，然后將避雷器智能帶電接入保護裝置的兩根電流接線端子分別接到監(jiān)測表計上方和地，由于監(jiān)測表計兩端被短路，兩頭電壓為零，面板的電壓顯示值應變?yōu)?，電流則顯示的是氧化鋅避雷器的泄漏電流，并且此時監(jiān)測表計上的電流讀數(shù)為零，這種狀態(tài)表示臨時接地線已可靠接地，面板上的可靠接地指示燈常亮，告警燈滅，蜂鳴器連響5次，現(xiàn)場設備接入人員可以斷開原氧化鋅避雷器的接地線并接入設備等操作。
[0047]進一步的，在本實施例中，每次檢測裝置使用完畢后請及時關閉電源，以保證電池壽命;默認狀態(tài)下紅色“告警燈”為常亮，只有接地線可靠接地后紅色“告警燈”才熄滅；當裝置的電源欠壓燈常亮時，需要及時給裝置充電，注意:只能使用用裝置標配的充電器充電，否則可能會損壞裝置。
[0048]以上是本實用新型的較佳實施例，凡依本實用新型技術方案所作的改變，所產(chǎn)生的功能作用未超出本實用新型技術方案的范圍時，均屬于本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種避雷器在線監(jiān)測智能帶電接入保護裝置箱體結構，其特征在于，包括一扣蓋以及與該扣蓋匹配的底座，所述扣蓋與所述底座通過一對鎖體鎖緊;所述底座內(nèi)嵌設有一檢測電路;所述檢測電路包括MCU控制電路、電能計量電路、數(shù)碼管顯示電路、電源電路、信號指示燈電路、蜂鳴器、運算放大電路、差分運放電路、電流互感電路以及接線柱;所述底座包括一底板、一頂板以及側板;所述頂板開設有用于嵌設所述數(shù)碼管顯示電路中電壓數(shù)碼管顯示屏的第一通孔、用于嵌設所述數(shù)碼管顯示電路中電流數(shù)碼管顯示屏的第二通孔、用于嵌設所述信號指示燈電路中電源指示燈的第三通孔、用于嵌設所述信號指示燈電路中用于指示可靠接地的接地信號指示燈的第四通孔、用于嵌設所述信號指示燈電路中告警指示燈的第五通孔、用于嵌設所述信號指示燈電路中電源欠壓指示燈的第六通孔、用于嵌設所述電源電路中電源開關的第七通孔、用于嵌設所述電源電路中充電接口的第八通孔、用于嵌設所述接線柱中第一電壓接線柱的第九通孔、用于嵌設所述接線柱中第二電壓接線柱的第十通孔、用于嵌設所述接線柱中第一電流接線柱的第十一通孔、用于嵌設所述接線柱中第二電流接線柱的第十二通孔。2.根據(jù)權利要求1所述的一種避雷器在線監(jiān)測智能帶電接入保護裝置箱體結構，其特征在于，所述電能計量電路通過SPI總線與所述MCU控制電路相連;所述數(shù)碼管顯示電路與所述MCU控制電路相連;所述電源電路與所述MCU控制電路相連;所述信號指示燈電路與所述MCU控制電路相連;所述蜂鳴器與所述MCU控制電路相連;所述運算放大電路與所述電能計量電路相連;所述差分運放電路與所述電能計量電路相連;所述電流互感電路與所述運算放大電路相連;所述電流互感器分別與所述第一電流接線柱以及所述第二電流接線柱相連;所述差分運放電路分別與所述第一電壓接線柱以及所述第二電壓接線柱相連。3.根據(jù)權利要求1所述的一種避雷器在線監(jiān)測智能帶電接入保護裝置箱體結構，其特征在于，所述MCU控制電路包括一 STM32單片機。4.根據(jù)權利要求1所述的一種避雷器在線監(jiān)測智能帶電接入保護裝置箱體結構，其特征在于，所述電能計量電路包括一 IDT90E36。5.根據(jù)權利要求1所述的一種避雷器在線監(jiān)測智能帶電接入保護裝置箱體結構，其特征在于，所述運算放大電路包括一 0PA2277，所述差分運放單元電路一 AMP03GS。6.根據(jù)權利要求1所述的一種避雷器在線監(jiān)測智能帶電接入保護裝置箱體結構，其特征在于，所述電源電路包括一 12V可充電鋰電池。7.根據(jù)權利要求6所述的一種避雷器在線監(jiān)測智能帶電接入保護裝置箱體結構，其特征在于，所述底板上設置有用于固定所述鋰電池的固定支架。8.根據(jù)權利要求1所述的一種避雷器在線監(jiān)測智能帶電接入保護裝置箱體結構，其特征在于，所述底板上設置有用于固定所述電流互感電路的固定支架。
【文檔編號】G01R31/00GK205539250SQ201620143240
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年2月26日
【發(fā)明人】王帥, 李瓊, 詹樂貴, 陳瀟瑞, 曹立波, 黃永冰, 林麗燕, 劉佳
【申請人】貴州電網(wǎng)有限責任公司銅仁供電局, 福建和盛高科技產(chǎn)業(yè)有限公司