一种便携式农网低压剩余电流故障报警器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种便携式农网低压剩余电流故障报警器，包括外壳、互感器线圈、I/V转换电路、电压跟随放大电路、整流滤波模块、A/D转换电路、微处理器、报警器以及电源模块；互感器线圈为环形结构，并安装在外壳的外部；I/V转换电路、电压跟随放大电路、整流滤波模块、A/D转换电路、微处理器以及电源模块均设置于外壳的内部；报警器安装在外壳的前侧面板上；互感器线圈、I/V转换电路、电压跟随放大电路、整流滤波模块、A/D转换电路以及微处理器依次串联；微处理器的输出端口与报警器相连。该剩余电流故障报警器可随身携带，使用灵活方便，有效解决了农网低压剩余电流瞬间故障排查的问题，具有较好的应用前景。
【专利说明】
一种便携式农网低压剩余电流故障报警器
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种电力故障报警器，尤其是一种剩余电流故障报警器。
【背景技术】
[0002]目前低压主流的剩余电流保护手段是电流动作型剩余电流保护器和传统的三级保护。电流动作型剩余电流保护装置虽然能够检测剩余电流故障，但尚未广泛应用于农网环境。农村地区经济条件有限，很多用户没有安装剩余电流保护器。即使安装剩余电流保护器，也无法保障其运行状态。另外，农网环境较为恶劣，电器及线缆普遍老化，时常还有水栗或电机运行。此外，由于农网用户用电的不规范性和复杂性，线路剩余电流的产生往往是瞬时性的，并且不具备重复性，即使重新送电也不能保证剩余电流会再次出现，这为剩余电流的排查增加了难度。
[0003]因此，在当今的技术背景之下要解决农网剩余的剩余电流故障排查问题，最简单的方法是将巡检变得更常态化，方便灵活地监测一些频繁发生剩余电流故障的线路节点或用户的剩余电流状况，所以有必要设计出一种便携式剩余电流监测与报警的装置。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于:提供一种方便巡检人员携带且使用方便的能够对农网中一些频繁发生剩余电流故障的线路节点或用户的剩余电流状况进行检测的剩余电流故障报警器。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种便携式农网低压剩余电流故障报警器，包括外壳、互感器线圈、I/V转换电路、电压跟随放大电路、整流滤波模块、A/D转换电路、微处理器、报警器以及电源模块;互感器线圈为环形结构，并安装在外壳的外部；I/V转换电路、电压跟随放大电路、整流滤波模块、A/D转换电路、微处理器以及电源模块均设置于外壳的内部;报警器安装在外壳的前侧面板上;互感器线圈的电流输出端与I/V转换电路的输入端相连;I/V转换电路的输出端与电压跟随放大电路的输入端相连;电压跟随放大电路的输出端与整流滤波模块的输入端相连;整流滤波模块的输出端与A/D转换电路的输入端口相连;A/D转换电路的输出端与微处理器的输入端口相连;微处理器的输出端口与报警器相连;电源模块为I/V转换电路、电压跟随放大电路、整流滤波模块、A/D转换电路、微处理器以及报警器供电。
[0006]采用I/V转换电路、整流滤波模块以及放大采集模块能够将互感器线圈采集的电流信号进行处理，从而获得便于微处理器处理的电信号，再由微处理器与设定的阈值进行比较，若超过阈值则控制报警器进行报警，有效提高了巡检人员对线路中剩余电流的检测效率;采用I/V转换电路能够将互感器线圈采集的弱小的电流信号转换为电压信号，便于后续电路的处理采集;采用电压跟随放大电路能够对转换后获得的微弱电压信号进行放大，从而满足对农网的低压线路进行采集检测;采用整流滤波模块能够实现电信号的整流和滤波处理，以去除电信号中的噪声;采用将各个电路元件安装在外壳内外，从而方便巡检人员携带检测，有效增强了使用的便捷性。
[0007]作为本实用新型的进一步限定方案，在外壳内还设有一个与微处理器的输入输出端口相连的存储器；电源模块为存储器供电。采用存储器能够对剩余电流值和剩余电流报警事件发生的时间进行存储，方便后期巡检人员导出查看。
[0008]作为本实用新型的进一步限定方案，在外壳的前侧面板上还设有一个与微处理器的显示端口相连的显示屏；电源模块为显示屏供电。采用显示屏能够方便实时显示当前检测线路的剩余电流大小。
[0009]作为本实用新型的进一步限定方案，在外壳的前侧面板上还设有一个与微处理器的输出端口相连的绿色指示灯；电源模块为绿色指示灯供电。采用绿色指示灯能够直观地表明当前检测线路的剩余电流值没有超过设定的危险阈值。
[0010]作为本实用新型的进一步限定方案，整流滤波模块包括串接在一起的整流电路和滤波电路;整流电路的输入端连接至电压跟随放大电路的输出端;滤波电路的输出端连接至A/D转换电路的输入端。
[0011 ]作为本实用新型的进一步限定方案，报警器包括蜂鸣器和红色指示灯;蜂鸣器和红色指示灯均与微处理器的输出端口相连。采用蜂鸣器和红色指示灯能够在检测到当前线路的剩余电流值超过设定的危险阈值时进行声光报警，便于巡检人员察看。
[0012]本实用新型的有益效果在于:(I)采用I/V转换电路、整流滤波模块以及放大采集模块能够将互感器线圈采集的电流信号进行处理，从而获得便于微处理器处理的电信号，再由微处理器与设定的阈值进行比较，若超过阈值则控制报警器进行报警，有效提高了巡检人员对线路中剩余电流的检测效率;(2)采用I/V转换电路能够将互感器线圈采集的弱小的电流信号转换为电压信号，便于后续电路的处理采集;(3)采用电压跟随放大电路能够对转换后获得的微弱电压信号进行放大，从而满足对农网的低压线路进行采集检测；(4)采用整流滤波模块能够实现电信号的整流和滤波处理，以去除电信号中的噪声；(5)采用将各个电路元件安装在外壳内外，从而方便巡检人员携带检测，有效增强了使用的便捷性。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的结构不意图；
[0014]图2为本实用新型的电路结构示意图。
[0015]图中:1、外壳，2、互感器线圈，3、显示屏，4、红色指示灯，5、绿色指示灯，6、蜂鸣器。
【具体实施方式】
[0016]如图1和2所示，本实用新型的便携式农网低压剩余电流故障报警器包括:外壳1、互感器线圈2、I/V转换电路、电压跟随放大电路、整流滤波模块、A/D转换电路、微处理器、报警器以及电源模块。
[0017]其中，互感器线圈2为环形结构，并安装在外壳I的外部；I/V转换电路、电压跟随放大电路、整流滤波模块、A/D转换电路、微处理器以及电源模块均设置于外壳I的内部;报警器安装在外壳I的前侧面板上;互感器线圈2的电流输出端与I/V转换电路的输入端相连;I/V转换电路的输出端与电压跟随放大电路的输入端相连；电压跟随放大电路的输出端与整流滤波模块的输入端相连;整流滤波模块的输出端与A/D转换电路的输入端口相连;A/D转换电路的输出端与微处理器的输入端口相连;微处理器的输出端口与报警器相连；电源模块为Ι/v转换电路、电压跟随放大电路、整流滤波模块、A/D转换电路、微处理器以及报警器供电。
[0018]为了能够对剩余电流值和剩余电流报警事件发生的时间进行存储，方便后期巡检人员导出查看，在外壳I内还设有一个与微处理器的输入输出端口相连的存储器;电源模块为存储器供电。
[0019]为了能够方便实时显示当前检测线路的剩余电流大小，在外壳I的前侧面板上还设有一个与微处理器的显示端口相连的显示屏3;电源模块为显示屏3供电。
[0020]为了能够直观地表明当前检测线路的剩余电流值没有超过设定的危险阈值，在外壳I的前侧面板上还设有一个与微处理器的输出端口相连的绿色指示灯5;电源模块为绿色指示灯5供电。
[0021]为了能够实现电信号的整流和滤波处理，以去除电信号中的噪声，整流滤波模块包括串接在一起的整流电路和滤波电路;整流电路的输入端连接至电压跟随放大电路的输出端;滤波电路的输出端连接至A/D转换电路的输入端。
[0022]为了能够在检测到当前线路的剩余电流值超过设定的危险阈值时进行声光报警，便于巡检人员察看，报警器包括蜂鸣器6和红色指示灯4;蜂鸣器6和红色指示灯4均与微处理器的输出端口相连。
[0023]本实用新型的便携式农网低压剩余电流故障报警器中的:电源模块由4节1.2V镍铬的电池构成，输出一个4.8V供电电压，并可进行反复充电；I/V转换电路、电压跟随放大电路、整流电路、滤波电路以及A/D转换电路均采用现有电路实现;外壳I为塑料外壳，便于巡检人员手持携带，且能够对内部的电路进行防护;互感器线圈2为闭合式的圆环形结构，长期放置不易丢失。
[0024]本实用新型的便携式农网低压剩余电流故障报警器的工作流程为:
[0025](I)将该剩余电流故障报警器的互感器线圈2套住任意三相/单相线路的进出线，从而对电流矢量进行测量，由互感器线圈2输出电流信号；
[0026](2)通过I/V转换电路将弱小的电流信号转换为弱小的电压信号；
[0027](3)通过电压跟随放大电路对弱小的电压信号进行跟随和放大处理；
[0028](4)通过整流电路对跟随和放大处理的电压信号进行整流处理；
[0029](5)通过滤波电路对整流完的电压信号进行滤波，以达到去除噪声的目的；
[°03°] (6)将滤波去噪后的电压信号输入微处理器的ADC模块进行模数转换；
[0031](7)由微处理器对采集的数据进行判断，若其超过设定的危险阈值则微处理器触动报警器(红色指示灯4闪烁，蜂鸣器6发出报警声)，若低于设定的危险阈值则微处理器控制绿色指不灯5壳起；
[0032](8)巡检人员在观察到报警现象时查看显示屏3所显示的剩余电流值，并对当前检测线路进行排查。
[0033]上述实施例仅描述了本报警器的原理和优点，并不局限本报警器的使用领域。在不违反本发明设计初衷的前提下，报警器会进一步根据实际需求进行改进。
【主权项】
1.一种便携式农网低压剩余电流故障报警器，其特征在于:包括外壳(I)、互感器线圈(2)、I/V转换电路、电压跟随放大电路、整流滤波模块、A/D转换电路、微处理器、报警器以及电源模块;互感器线圈(2)为环形结构，并安装在外壳(I)的外部;I/V转换电路、电压跟随放大电路、整流滤波模块、A/D转换电路、微处理器以及电源模块均设置于外壳(I)的内部;报警器安装在外壳(I)的前侧面板上;互感器线圈(2)的电流输出端与I/V转换电路的输入端相连;I/V转换电路的输出端与电压跟随放大电路的输入端相连;电压跟随放大电路的输出端与整流滤波模块的输入端相连;整流滤波模块的输出端与A/D转换电路的输入端口相连；A/D转换电路的输出端与微处理器的输入端口相连;微处理器的输出端口与报警器相连;电源模块为I/V转换电路、电压跟随放大电路、整流滤波模块、A/D转换电路、微处理器以及报警器供电。2.根据权利要求1所述的便携式农网低压剩余电流故障报警器，其特征在于:在外壳(I)内还设有一个与微处理器的输入输出端口相连的存储器;电源模块为存储器供电。3.根据权利要求1或2所述的便携式农网低压剩余电流故障报警器，其特征在于:在外壳(I)的前侧面板上还设有一个与微处理器的显示端口相连的显示屏(3);电源模块为显示屏(3)供电。4.根据权利要求1或2所述的便携式农网低压剩余电流故障报警器，其特征在于:在外壳(I)的前侧面板上还设有一个与微处理器的输出端口相连的绿色指示灯(5);电源模块为绿色指示灯(5)供电。5.根据权利要求1或2所述的便携式农网低压剩余电流故障报警器，其特征在于:整流滤波模块包括串接在一起的整流电路和滤波电路;整流电路的输入端连接至电压跟随放大电路的输出端;滤波电路的输出端连接至A/D转换电路的输入端。6.根据权利要求1或2所述的便携式农网低压剩余电流故障报警器，其特征在于:报警器包括蜂鸣器(6)和红色指示灯(4);蜂鸣器(6)和红色指示灯(4)均与微处理器的输出端口相连。
【文档编号】G01R19/25GK205506927SQ201620306112
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月13日
【发明人】陈从颜
【申请人】陈从颜