一种用于保护跳闸线圈瞬间动作的电流记录仪的制作方法

本实用新型涉及电力检测技术领域，尤其涉及一种用于保护跳闸线圈瞬间动作的电流记录仪。

背景技术：

作为电力系统重要的电气元件，在电力系统故障时，断路器接受继电保护及自动装置的跳、合闸命令，并要求以毫秒级的速度去执行跳闸动作，以避免事故蔓延和扩大，因此要求断路器在运行时，能随时处于待命状态，严防拒动。在电力系统运行中，由于事故，经常发生跳闸线圈误动、拒动情况，而现有设备无法准确检测到，在误动或拒动瞬间，跳闸线圈的动作电流及波形，无法对误动或拒动的准确原因进行分析。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种能快速监测并保存跳闸线圈回路电流的一种用于保护跳闸线圈瞬间动作的电流记录仪。

本实用新型所采取的技术方案是：

一种用于保护跳闸线圈瞬间动作的电流记录仪，包括主机和多个电流互感器，所述主机包括微处理器、RAM缓存单元、FLASH存储单元和多个电压采集单元，所述微处理器上设有片内AD转换单元，所述微处理器分别与RAM缓存单元和FLASH存储单元相连接，所述多个电流互感器的输出端分别与多个电压采集单元的输入端一一对应连接，所述多个电压采集单元均与微处理器的片内AD转换单元相连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述电压采集单元包括过压保护电路、量程切换单元、第一一级滤波单元、第一一级放大单元、第二一级滤波单元、第二一级放大单元、二级滤波单元和二级放大单元，所述过压保护电路的输入端与电流互感器的输出端连接，所述过压保护电路与量程切换单元连接，所述量程切换单元的控制端与微处理器连接，所述量程切换单元的第一输出端依次通过第一一级滤波单元、第一一级放大单元、二级滤波单元和二级放大单元进而连接至片内AD转换单元的输入端连接，所述量程切换单元的第二输出端依次通过第二一级滤波单元和第二一级放大单元进而连接至片内AD转换单元的输入端连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述主机还包括TTL转RS232通信单元和触控显示屏，所述微处理器通过TTL转RS232通信单元进而与触控显示屏相连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述主机还包括MOS管驱动功率放大阵列和LED指示灯，所述微处理器的第一输出端通过MOS管驱动功率放大阵列进而与LED指示灯的输入端连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述主机还包括TF卡存储单元，所述微处理器与TF卡存储单元相连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述微处理器与TF卡存储单元之间还连接有ESD保护单元。

作为本实用新型的进一步改进，所述主机还包括告警输出单元，所述微处理器的第二输出端与告警输出单元的输入端连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述告警输出单元包括节点告警单元、隔离保护单元、蜂鸣器和驱动单元，所述微处理器的第二输出端通过隔离保护单元进而与节点告警单元的输入端连接，所述微处理器的第三输出端通过驱动单元进而与蜂鸣器的输入端连接。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型一种用于保护跳闸线圈瞬间动作的电流记录仪通过电压采集单元能够快速、准确而且安全地监测跳闸线圈回路电流，对故障下的电流实现准确保存，为之后的事故分析提供数据支持，减少跳闸线圈出现的误动、拒动的几率，提高系统安全运行的可靠性。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

图1是本实用新型一种用于保护跳闸线圈瞬间动作的电流记录仪的系统连接图；

图2是本实用新型一种用于保护跳闸线圈瞬间动作的电流记录仪中主机的原理方框图；

图3是本实用新型一种用于保护跳闸线圈瞬间动作的电流记录仪中电压采集单元的原理方框图。

具体实施方式

参考图1～图3，本实用新型一种用于保护跳闸线圈瞬间动作的电流记录仪，包括主机和多个电流互感器1，所述主机包括微处理器、RAM缓存单元、FLASH存储单元和多个电压采集单元，所述微处理器上设有片内AD转换单元，所述微处理器分别与RAM缓存单元和FLASH存储单元相连接，所述多个电流互感器1的输出端分别与多个电压采集单元的输入端一一对应连接，所述多个电压采集单元均与微处理器的片内AD转换单元相连接。

进一步作为优选的实施方式，所述电压采集单元包括过压保护电路、量程切换单元、第一一级滤波单元、第一一级放大单元、第二一级滤波单元、第二一级放大单元、二级滤波单元和二级放大单元，所述过压保护电路的输入端与电流互感器1的输出端连接，所述过压保护电路与量程切换单元连接，所述量程切换单元的控制端与微处理器连接，所述量程切换单元的第一输出端依次通过第一一级滤波单元、第一一级放大单元、二级滤波单元和二级放大单元进而连接至片内AD转换单元的输入端连接，所述量程切换单元的第二输出端依次通过第二一级滤波单元和第二一级放大单元进而连接至片内AD转换单元的输入端连接。

进一步作为优选的实施方式，所述主机还包括TTL转RS232通信单元和触控显示屏，所述微处理器通过TTL转RS232通信单元进而与触控显示屏相连接。

进一步作为优选的实施方式，所述主机还包括MOS管驱动功率放大阵列和LED指示灯，所述微处理器的第一输出端通过MOS管驱动功率放大阵列进而与LED指示灯的输入端连接。

进一步作为优选的实施方式，所述主机还包括TF卡存储单元，所述微处理器与TF卡存储单元相连接。

进一步作为优选的实施方式，所述微处理器与TF卡存储单元之间还连接有ESD保护单元。

进一步作为优选的实施方式，所述主机还包括告警输出单元，所述微处理器的第二输出端与告警输出单元的输入端连接。

进一步作为优选的实施方式，所述告警输出单元包括节点告警单元、隔离保护单元、蜂鸣器和驱动单元，所述微处理器的第二输出端通过隔离保护单元进而与节点告警单元的输入端连接，所述微处理器的第三输出端通过驱动单元进而与蜂鸣器的输入端连接。

本实用新型实施例中，微处理器采用STM32F103系列增强型单片机，所述电流互感器1为闭环式霍尔电流互感器1，量程±10A，精度1%，所述电压采集单元包含4个接线端子，通过使用4芯屏蔽电缆与电流互感器1相连，使用电流传感器的数量可按实际选择，不超过4个；，所述触控显示屏为多点触控彩屏，采用ILI9341驱动芯片，所述蜂鸣器为有源电磁式蜂鸣器，所述TF卡存储单元采用SPI的驱动方式，可不断热插拔，转移资料方便，利于提取分析，采用FATFS文件系统进行文件管理，方便可靠、移植性好。整个装置机身尺寸为155mm(L) x 90mm(W) x 48mm(H)，占用空间小，灵活，安装难度小，利于施工。

所述电流互感器1与跳闸线圈回路连接，其用于检测跳闸线圈控制回路电流，主机以1ms的采样速度对电流互感器1反馈的信息进行采样和判断并通过触控显示屏进行显示，若查看到当前电流超过某个设定的正常值，工作人员此时可控制主机对动作电流进行记录、存储至TF卡存储单元里，保存的电路的时间长度为1s，从而方便以后进行历史波形查看，也可通过读取TF卡存储单元里的记录来查看每个点的电流大小及记录的波形。

采集的电流从电流互感器1输入电压采集单元，经过过压保护电路（防止电压过大烧毁下级电路）后，由量程切换单元进入下一级的一级滤波和一级放大输入到片内AD转换单元或继续经过二级滤波放大输入到片内AD转换单元。同时，微处理器通信脚经过TTL转RS232通信单元控制触控显示屏和接收触控信息；微处理器节点控制脚通过隔离保护单元控制节点输出；微处理器蜂鸣器控制脚通过驱动单元驱动蜂鸣器输出；微处理器的LED控制脚经过MOS管驱动放大阵列驱动LED指示灯；微处理器通过ESD保护单元读写TF卡存储单元，微处理器直接读写 FLASH存储单元和RAM缓存单元。

从上述内容可知，本实用新型结构较为精简，采样速率快、精度高，不需要人为操控，自动化程度高。通过读取保存的跳闸线圈动作信息，如动作时间、电流大小、电流方向、电流持续时间等这些信号，从而方便工作人员分析导致跳闸线圈动作的原因，可能是正常控制导致动作、直流系统接地故障导致、跳闸线圈本身损坏或触点或卡扣问题等等，本实用新型记录的信息可为跳闸线圈故障分析提供重要的数据依据。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。