专利名称：一种用于高压线路取电和测量的检测装置的制作方法
技术领域：
本发明属于电力系统检测领域，尤其涉及一种用于高压线路取电和测量的检测装置。
背景技术：
目前，电力系统为了传输电能，往往采用交流电压、大电流回路把电力送往用户， 无法用仪表进行直接测量。为了对高压输配电线路的电量参数进行测量，掌握电网运行情 况，人们采用互感器将交流电压和大电流按比例降到可以用仪表进行直接测量的数值，便 于仪表直接测量，同时为继电保护和自动装置提供电源。传统的电力系统用互感器只是将电网高电压、大电流的信息传递到低电压、小电 流，然后交由专门的电力测量设备对线路电量进行检测。由于安装位置固定，互感器与测量 装置之间有电线联系，所以很容易遭到损坏和破坏，另外由于高电压强烈的电磁干扰，也会 很大程度影响测量仪器的测量精度。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供了一种用于检测高压线路的装 置，旨在解决由于传统检测设备安装位置固定，互感器与测量装置之间有电线联系，所以很 容易遭到损坏和破坏，以及由于高电压强烈的电磁干扰，也会很大程度影响测量仪器的测 量精度的问题。本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案 一种用于检测高压线路的装置，该装置包括
利用电磁感应原理，将高压线路中的大电流信号变为小电流信号并进行输出的互感器 取电模块；
对接收的所述互感器取电模块输出的小电流信号进行处理后作为电源的电源管理模
块；
对接收的所述互感器取电模块输出的小电流信号进行精密整流变为脉动直流信号并 进行输出的信号整形模块；
对接收的所述信号整形模块输出的小电流信号进行判断、分析后形成数字信号并进行 输出的嵌入式处理模块。本发明的另一目的还在于提供一种包含上述装置的高压线路检测设备。本发明还可以进一步采用以下技术方案
接收嵌入式处理模块输出的数字信号并定时的传送给工作人员的信息通讯模块。装置安装有具有降压、稳压、滤波、信号放大功能的电源管理模块。本发明集取电和测量与一体，避免了由互感器取电，然后由测量仪表测量之间的 电气连接，这样就大大降低了信号在传输过程中受强烈电磁干扰和容易受到外界损害的风 险。同是也使互感器的安装不再受到安装位置的限制，可以随意安装在电力线路上，而不是智能安装在电力塔杆附近。另外通过嵌入式处理模块的采用，引入数字化的处理技术，使得 互感器有了自我判断，更加智能化，数字化，一体化，简洁实用化。
图1是本发明实施例提供的用于高压线路取电和测量的装置的结构框图； 图2是本发明实施例提供的互感器取电模块的电路图； 图3是本发明实施例提供的电源管理模块的电路图； 图4是本发明实施例提供的信号整形模块的电路图； 图5是本发明实施例提供的嵌入式处理模块的结构图； 图6是本发明实施例提供的信息通讯模块的结构图。
具体实施例方式为能进一步了解本发明的实用新型内容、特点及功效，兹例举以下施例，并配合附 图详细说明如下
本发明实施例将传统的取电互感器和电力系统测量装置合二为一，利用现代先进的电 力电子技术，将采集的模拟信号进行数字化处理，使得互感器有了自我判断，更加智能化，
数字化，一体化，简洁实用化。图1示出了本发明实施例提供的用于高压线路取电和测量的检测装置的结构框 图，为了便于说明，仅示出了与本发明相关的部分。该装置主要包括互感器取电模块11、电源管理模块12、信号整形模块13、嵌入式 处理模块14。互感器取电模块11将高压线路中的大电流，按照比例降到标准的小电流并形成 小电流信号；
电源管理模块12对接收的互感器取电模块11输出的小电流信号进行处理作为电源， 给整个系统供电；
信号整形模块13对接收的互感器取电模块11输出的小电流信号进行精密整流并进行 输出。嵌入式处理模块14互感器取电模块11输出的小电流信号进行判断、分析并形成 数字信号进行传输；
作为本发明实施例的一优选方案，该装置的结构如图2所示，互感器取电模块11结构 如下电阻Rl与二极管Dl串联，电阻R2与二极管D2串联，然后两者再并联在输出端口和 地之间，电容Cl并联在输出端口。互感线圈的两个端子A、B分别接在电阻Rl和二极管Dl 及电阻R2和二极管D2之间，最后分别从互感线圈的两个端子A、B引线到Sim和SIN 2， SIN 1和SIN 2接线至信号整形模块13的输入端口。互感器取电模块11包含的电流互感器利用电磁感应原理从高压电线上取得有效 值为u=+5v的电压信号，在u的正半周，A点电压为正，c点接地，那么B点电压为负，二极管 Dl外加正向电压，因而处于导通状态，二极管D2外加负向电压，处于截止状态(上二极管滤 波为正半波)；在u的负半周，A点电压为负，c点接地，那么B点电压为正，二极管Dl外加 负向电压，因而处于截止状态，二极管D2外加正向电压，处于导通状态(下二极管滤波为负 半波)。由此，将电流信号的交流波形转换为全波波形，再通过在整流电路的输出端D并联一个电容Cl，从而实现滤波，将脉动的直流电压变为平滑的直流电压+5V提供给电源管理 模块12。SIN 1和SIN 2分别将采集的电流信号连接至两个信号整形模块13，最后两个信 号整形模块13将精密整形后成为脉动直流的电流信号传递给嵌入式处理模块14，嵌入式 处理模块14对两路采样信号的幅值进行比较，取得幅值较大的一路作为有效信号进行分 析检测。从而完成对高压电力线路的取电和检测的任务。这样就实现了，将取电和监测合 二为一，使其成为一个独立的，集取电与测量与一体的新型互感器。此外，该装置还可以增 设信息通讯模块15接收嵌入式处理模块14输出的数字信号并定时的传送给工作人员。信 息通讯模块15可以采用GSM、3G(SMS/GPRS)信息通讯模块。作为本发明的具体实施方式
，电源管理模块12可以采用图3所示的结构；信号整 形模块13可以采用芯片AD8277或者2NA2132 (此二芯片可以直接替换)实现其功能，结构 如图4所示；嵌入式处理模块14可以采用图5所示的结构；信息通讯模块15可以采用图6 所示的结构。本发明实施例还在于提供了一种高压线路检测设备，广泛用于高压线路检测领 域。本发明实施例集取电和测量与一体，避免了由互感器取电，然后由测量仪表测量 之间的电气连接，这样就大大降低了信号在传输过程中受强烈电磁干扰和容易受到外界损 害的风险。同是也使互感器的安装不再受到安装位置的限制，可以随意安装在电力线路上， 而不是智能安装在电力塔杆附近。另外通过嵌入式处理模块14的采用，引入数字化的处理 技术，使得互感器有了自我判断，更加智能化，数字化，一体化，简洁实用化，使得传统互感 器进入了一个全新的时代。其应用方式可以灵活安装在电力系统电力线路上，也可以与其 他功能模块配合使用，共同组成功能更加强大的输配电检测系统及电网馈电系统。以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制， 凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于 本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种用于检测高压线路的装置，其特征在于，所述装置包括利用电磁感应原理，将高压线路中的大电流信号变为小电流信号并进行输出的互感器 取电模块；对接收的所述互感器取电模块输出的小电流信号进行处理后作为电源的电源管理模块；对接收的所述互感器取电模块输出的小电流信号进行精密整流变为脉动直流信号并 进行输出的信号整形模块；对接收的所述信号整形模块输出的小电流信号进行判断、分析后形成数字信号并进行 输出的嵌入式处理模块。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述互感器取电模块包括电阻Rl与二极管Dl串联后与串联的电阻R2和二极管D2并联，并联后电路的一端接 地，另一端经过电容Cl连接所述电源管理模块；互感线圈的两个端子A、B分别接在所述 电阻R1、二极管Dl及电阻R2、二极管D2之间，所述两个端子A、B分别同一个所述信号整形 模块相连接。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括接收所述嵌入式处理模块输出的数字信号并定时地传送给工作人员的信息通讯模块。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置安装有具有降压、稳压、滤波、信号 放大功能的电源管理模块。
5.一种高压线路检测设备，该设备安装有用于检测高压线路的装置，其特征在于，所述 用于检测高压线路的装置包括利用电磁感应原理，将高压线路中的大电流信号变为小电流信号并进行输出的互感器 取电模块；对接收的所述互感器取电模块输出的小电流信号进行处理后作为电源的电源管理模块；对接收的所述互感器取电模块输出的小电流信号进行精密整流变为脉动直流信号并 进行输出的信号整形模块；对接收的所述信号整形模块输出的小电流信号进行判断、分析后形成数字信号并进行 输出的嵌入式处理模块。
6.如权利要求5所述的检测设备，其特征在于，所述互感器取电模块包括电阻Rl与二极管Dl串联后与串联的电阻R2和二极管D2并联，并联后电路的一端接 地，另一端经过电容Cl连接所述电源管理模块；互感线圈的两个端子A、B分别接在所述 电阻R1、二极管Dl及电阻R2、二极管D2之间，所述两个端子A、B分别同一个所述信号整形 模块相连接。
7.如权利要求5所述的检测设备，其特征在于，所述用于检测高压线路的装置还包括 接收所述嵌入式处理模块输出的数字信号并定时地传送给工作人员的信息通讯模块。
全文摘要
本发明属于电力系统检测领域，尤其涉及一种用于检测高压线路的装置，包括利用电磁感应原理，将高压线路中的大电流信号变为小电流信号并进行输出的互感器取电模块；对接收的所述互感器取电模块输出的小电流信号进行处理后作为电源的电源管理模块；对接收的所述互感器取电模块输出的小电流信号进行精密整流变为脉动直流信号并进行输出的信号整形模块；对接收的小电流信号进行判断、分析后形成数字信号并进行输出的嵌入式处理模块。本发明通过嵌入式处理模块等结构的采用，集取电和测量于一体，大大降低了信号在传输过程中受强烈电磁干扰和容易受到外界损害的风险，也使互感器可以随意安装在电力线路上，使得互感器更加智能化、数字化。
文档编号G01R19/25GK102095924SQ20101057883
公开日2011年6月15日 申请日期2010年12月8日 优先权日2010年12月8日
发明者崔大鹏, 董强 申请人:天津市翔晟远电力设备实业有限公司