一种电力输电线路上的电流采集装置制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种电力输电线路上的电流采集装置，属于电力设备【技术领域】。它解决了现有技术中存在的需要额外电源供电等技术问题。本采集装置包括取电互感线圈、采样互感线圈、模数转换电路、内部存储器、单片机、无线信号发射模块和电源整理单元，取电互感线圈和采样互感线圈相互独立，取电互感线圈上的二次输出绕组和电源整理单元相电气联接，电源整理单元能够对二次输出绕组输出的电流进行整流、稳压和过压保护。本采集装置直接从输电线路上获取感应电流的功能，节省了额外的低压直流电源。输电线路上的电压的高低均不会影响采集装置的工作，实现了无视高低压的功能。
【专利说明】—种电力输电线路上的电流采集装置
【技术领域】
[0001]本发明属于电力设备【技术领域】，涉及一种电力输电线路上的电流采集装置。
【背景技术】
[0002]在输配电环节中为了实现自动化管理，需要对电力线路的运行参数进行测量，特别是线路电流的测量。
[0003]测量装置其电子单元需要供电，目前中高压线路上的测量装置一般采用PT供电、辅助低压电源供电、太阳能供电和光纤供电等方式。前两种方式都需要装置设计中考虑高压绝缘，所以装置体积都比较大，并且安装不方便；太阳能供电存在成本高，安装复杂的问题；光纤供电则需要架设光纤，同时光器件寿命较短无法满足长期运行的要求。
[0004]如专利(CN201220494152.8)所公开的一种电流采集装置，包括:电流电压转换器、信号采集器、处理器和光信号转换器；电流电压转换器与采集器相连接，采集器与处理器相连接，处理器与光信号转换器相连接；电流电压转换器将接收到的SVG电流转换为模拟电压信号并发送给所述信号采集器；信号采集器采集模拟电压信号并转换为数字电压信号并发送给处理器；处理器对数字电压信号进行编码处理为编码信号并发送给光信号转换器；光信号转换器将编码信号进行电光转换为光数据信号发送给外部的控制器。本实用新型通过在SVG端接入电流采集装置，使模拟信号的传输距离大大缩短，抗干扰能力大大增强，从而使SVG实现高精度的无功补偿，实现对系统电压更稳定的控制。但这种采集装置也存在着上述供电的弊端。
[0005]随着电子技术的发展，很多测量电路的工作电流仅需要数个毫安，完全可以采用电流感应供电。在一些只需要测量电流的场合使用电流感应供电就不用考虑电压绝缘问题，大大简化了设计，减小装置体积。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种电力输电线路上的电流采集装置，其所要解决的技术问题是:实现利用互感线圈感应线路上的电流信号给装置中电子元件供电，节省额外的电源。
[0007]本发明的目的可通过下列技术方案来实现:
[0008]一种电力输电线路上的电流采集装置，其特征在于，本采集装置包括取电互感线圈、采样互感线圈、模数转换电路、内部存储器、单片机和电源整理单元。所述取电互感线圈上的取电二次输出绕组和所述电源整理单元相电气联接，所述电源整理单元能够对所述取电二次输出绕组输出的电流进行整流、稳压和过压保护，所述电源整理单元将整理后的电流输送给单片机和内部存储器。所述采样互感线圈能够感应电力输电线路上的电流的变化并向模数转换电路输送模拟信号，模数转换电路将模拟信号转变为数字信号并传送给单片机，单片机接收数字信号进行逻辑计算并向内部存储器输出电流数值，内部存储器接收电流数值并进行储存。[0009]其原理如下:取电互感线圈可以和任意电压规格的输电线路相电气联接，通过感应输电线路上的电流变化在取电二次输出绕组上产生输出电流，取电二次输出绕组产生的电流通过电源整理单元进行整流、稳压和过压保护后，变的能够为单片机和内部存储器等电子元件所利用，从而实现了本采集装置直接从输电线路上获取感应电流的功能，节省了额外的低压直流电源。输电线路上的电压的高低均不会影响采集装置的工作，实现了无视高低压的功能。
[0010]在上述的一种电力输电线路上的电流采集装置中，所述采集装置还包括一个无线信号发射模块，所述无线信号发射模块和电源整理单元相电气联接实现供电，该无线信号发射模块还和单片机相联接，通过单片机读取内部存储器并将其储存的电流数值向外无线发射给远程目标。设计有无线信号发射模块后，能够实现远程的控制，提高系统的自动化程度。
[0011]在上述的一种电力输电线路上的电流采集装置中，所述电源整理单元包括过压保护电路、整流电路和稳压电路，所述过压保护电路对单片机、内部存储器进行过压保护，所述整流电路对取电二次输出绕组输出的电流进行整流，所述稳压电路对取电二次输出绕组输出的电流进行稳压。取电二次输出绕组上输出的感应电流是不稳定和变化的，必须经过整流和稳压后才能为电子元件所利用。
[0012]在上述的一种电力输电线路上的电流采集装置中，所述模数转换电路和单片机之间通过数字通讯接口连接，所述内部储存器和单片机及无线信号发射模通过数字通讯接口连接。数字通信接口和普通的电气联接不同，该接口能够传递比较复杂的数字信号。
[0013]在上述的一种电力输电线路上的电流采集装置中，所述取电互感线圈和采样互感线圈相互独立，电力输电线路穿过取电互感线圈和采样互感线圈并作为线圈的一次绕组，取电互感线圈和采样互感线圈各自感应电力输电线路的电流并通过各自的二次绕组输出电流信号并被后续连接的电路所利用，这样设计有利于保持各自相连电路的工作稳定性，避免相互干扰。
[0014]与现有技术相比，本发明的优点如下:
[0015]1、本采集装置直接从输电线路上获取感应电流的功能，节省了额外的低压直流电源。输电线路上的电压的高低均不会影响采集装置的工作，实现了无视高低压的功能。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是电流采集装置的电路结构框图。
[0017]图中，I取电互感线圈；2采样互感线圈；3模数转换电路；4内部存储器；5单片机；6电源整理单元；7无线信号发射模块；8过压保护电路；9整流电路；10稳压电路；11取电二次输出绕组；12采样二次输出绕组。
【具体实施方式】
[0018]以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
[0019]如图1所示，本采集装置包括取电互感线圈1、采样互感线圈2、模数转换电路3、内部存储器4、单片机5和电源整理单元6，取电互感线圈I和采样互感线圈2相互独立，取电互感线圈I上的二次输出绕组11和电源整理单元6相电气联接，电源整理单元6能够对二次输出绕组11输出的电流进行整流、稳压和过压保护，电源整理单元6将整理后的电流输送给单片机5和内部存储器4。采样互感线圈2能够感应电力输电线路上的电流的变化并向模数转换电路3输送模拟信号，模数转换电路3将模拟信号转变为数字信号并传送给单片机5，单片机5接收数字信号进行逻辑计算并向内部存储器4输出电流数值，内部存储器4接收电流数值并进行储存。采样互感线圈2具有采样二次输出绕组12。
[0020]采集装置还包括一个无线信号发射模块7，无线信号发射模块7和电源整理单元6相电气联接实现供电，该无线信号发射模块7还和单片机5相联接，通过单片机5读取内部存储器4并将其储存的电流数值通过无线发射给远程目标。设计有无线信号发射模块7后，能够实现远程的控制，提高系统的自动化程度。电源整理单元6包括过压保护电路8、整流电路9和稳压电路10，过压保护电路8对单片机5、内部存储器4进行过压保护，整流电路9对二次输出绕组11输出的电流进行整流，稳压电路10对二次输出绕组11输出的电流进行稳压。二次输出绕组11上输出的感应电流是不稳定和变化的，必须经过整流和稳压后才能为电子元件所利用。模数转换电路3和采样互感线圈2及单片机5之间通过数字通讯接口连接，内部储存器和单片机5及无线信号发射模通过数字通讯接口连接。数字通信接口和普通的电气联接不同，该接口能够传递比较复杂的数字信号。取电互感线圈I和采样互感线圈2相互独立，电力输电线路穿过取电互感线圈I和采样互感线圈2并作为线圈的一次绕组，取电互感线圈I和采样互感线圈2各自感应电力输电线路的电流并通过各自的二次绕组输出电流信号并被后续连接的电路所利用，这样设计有利于保持各自相连电路的工作稳定性，避免相互干扰。
[0021]取电互感线圈I包括其具有的二次输出绕组11，取电互感线圈I可以和任意电压规格的输电线路相电气联接，通过感应输电线路上的电流变化在二次输出绕组11上产生输出电流，二次输出绕组11产生的电流通过电源整理单元6进行整流、稳压和过压保护后，变的能够为单片机5和内部存储器4等电子元件所利用，从而实现了本采集装置直接从输电线路上获取感应电流的功能，节省了额外的低压直流电源。输电线路上的电压的高低均不会影响采集装置的工作，实现了无视高低压的功能。
[0022]本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属【技术领域】的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
【权利要求】
1.一种电力输电线路上的电流采集装置，其特征在于，本采集装置包括取电互感线圈(I)、采样互感线圈(2)、模数转换电路(3)、内部存储器(4)、单片机(5)和电源整理单元(6),所述取电互感线圈(I)上的取电二次输出绕组(11)和所述电源整理单元(6)相电气联接，所述电源整理单元(6)能够对所述取电二次输出绕组(11)输出的电流进行整流、稳压和过压保护，所述电源整理单元(6)将整理后的电流输送给单片机(5)和内部存储器(4)，所述采样互感线圈(2 )能够感应电力输电线路上的电流的变化并向模数转换电路(3 )输送模拟信号，模数转换电路(3)将模拟信号转变为数字信号并传送给单片机(5)，单片机(5)接收数字信号进行逻辑计算并向内部存储器(4)输出电流数值，内部存储器(4)接收电流数值并进行储存。
2.根据权利要求1所述的一种电力输电线路上的电流采集装置，其特征在于，所述采集装置还包括一个无线信号发射模块(7 )，所述无线信号发射模块(7 )和电源整理单元(6 )相电气联接实现供电，该无线信号发射模块(7)还和单片机(5)相联接，通过单片机(5)读取内部存储器(4 )并将其储存的电流数值向外无线发射给远程目标。
3.根据权利要求1或2所述的一种电力输电线路上的电流采集装置，其特征在于，所述电源整理单元(6)包括过压保护电路(8)、整流电路(9)和稳压电路(10)，所述过压保护电路(8)对单片机(5)、内部存储器(4)进行过压保护，所述整流电路(9)对取电二次输出绕组(11)输出的电流进行整流，所述稳压电路(10)对取电二次输出绕组(11)输出的电流进行稳压。
4.根据权利要求3所述的一种电力输电线路上的电流采集装置，其特征在于，所述模数转换电路(3)和单片机(5)之间通过数字通讯接口连接，所述内部储存器和单片机(5)及无线信号发射模通过数字通讯接口连接。
5.根据权利要求3所述的一种电力输电线路上的电流采集装置，其特征在于，所述取电互感线圈(I)和采样互感线圈(2)相互独立，电力输电线路穿过取电互感线圈(I)和采样互感线圈(2)并作为线圈的一次绕组，采样互感线圈(2)具有采样二次输出绕组(12)，取电互感线圈(I)和采样互感线圈(2 )各自感应电力输电线路的电流并通过各自的二次输出绕组输出电流信号并被后续连接的电路所利用。
【文档编号】G01R19/25GK103675431SQ201310643505
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月3日 优先权日:2013年12月3日
【发明者】高少军, 郑国鑫, 周泉, 黎景伦, 李方庚 申请人:浙江华采科技有限公司