高压线载波通讯耦合电容器在线监测仪的制作方法
【专利摘要】高压线载波通讯耦合电容器在线监测仪，属于电工学领域，用于在线监测耦合电容器Cx的电容值，钳式电流互感器T1的钳口，钳合在耦合电容器Cx接到载波通讯设备的电线上，做为电流互感器T1的初级，T1次级线圈的两端分别接在P1和P2点上，P2点接测量仪表电源的地线，集成电路N1～N8，选用通用型的运算放大器，其中，N1组成放大电路，N2、N3和N4组成50Hz选频电路，以排除其他信号的干扰，N5和N6组成全波整流电路，N7组成滤波电路，N8组成放大电路，在P14点输出直流电压Vo，Vo正比于耦合电容器Cx的电容值。
【专利说明】高压线载波通讯耦合电容器在线监测仪
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电工学【技术领域】。
【背景技术】
[0002]高压线载波通讯回路中，都使用耦合电容器Cx，其一端接高压线，另一端接载波通讯设备的输入端，耦合电容器的作用有二，I)为载波通讯提供信息通道，2)通过Cx从高压线上为载波通讯设备提供低压电源，因此，耦合电容器的质量不仅影响载波通讯的工作，也与电网的安全运行有关，所以对耦合电容器Cx的测量非常重要；常用的测量方法是，在耦合电容器的低压端与地之间，串接一个交流电流表，通过公式Ix=2 fUCx，来测量Cx，其中f是工频频率，U是高压线与地之间的电压，这种方法虽然简单，但在测量时要把载波通讯设备从线路中去掉，操作不方便，而且也不是真正意义上的在线测量；在IlOkV高压线载波通讯回路中，Cx的值约为6000PF，Ix值约为120mA，耦合电容器Cx的工频阻抗Zc ^ 530k Ω，载波通讯设备的等效工频阻抗Za ^2.5kQ,因此，在测量高压线、耦合电容器Cx、载波通讯设备到地的回路中的电流Ix时，可以忽略载波通讯设备的工频阻抗的影响。
【发明内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种仪表，可以在线检测高压线载波通讯耦合电容器Cx的数值。
[0004]本实用新型 采用如下的技术方案:钳式电流互感器Tl的钳口，钳合在耦合电容器Cx接到载波通讯设备的电线上，做为电流互感器Tl的初级，Tl次级线圈的两端分别接在Pl和P2点上，P2点接测量仪表电源的地线，集成电路NI~NS，选用通用型的运算放大器，其中，NI组成放大电路，N2、N3和N4组成50Hz选频电路，以排除其他信号的干扰，N5和N6组成全波整流电路，N7组成滤波电路，N8组成放大电路，在P14点输出直流电压Vo，Vo正比于耦合电容器Cx的电容值；二极管Dl和D2反向并联，其两端接在Pl和P2点上，电容器Cl的两端接在Pl和P2点上，电阻器Rl的两端也接在Pl和P2点上，运算放大器NI的同相输入端通过电阻器R3接Pl点，NI的反相输入端通过电阻器R2接P2点，电阻器R4的一端接NI的反相输入端，R4的另一端接P3点，NI的输出端接P3点；电阻器R5的两端分别接在P3和P4点上，电阻器R6的两端分别接在P4和P2点上，运算放大器N2的同相输入端接P2点，N2的反相输入端接P5点，N2的输出端接P6点，电容器C2的两端分别接P5和P6点，电阻器R7的两端分别接在P6和P7点上，运算放大器N3的同相输入端接P4点，N3的反相输入端接P7点，N3的输出端接P8点，电阻器R8的两端分别接在P7和P8点上，电阻器R9的两端分别接在P8和P9点上，运算放大器N4的反相输入端接P9点，N4的同相输入端接P2点，N4的输出端接PlO点，电容器C4的两端分别接P9和PlO点，电阻器RlO的两端分别接在P4和PlO点上，电阻器Rll和接成可变电阻的电位器Rpl串联，其两个端点分别接在P5和PlO点上；运算放大器N5的同相输入端通过电阻器R12接P2点，N5的反相输入端通过电阻器R13和接成可变电阻的电位器Rp2串接到PlO点上，二极管D4的正极接N5的反相输入端，D4的负极接N5的输出端，二极管D3的正极接N5的输出端，D3的负极接Pll点，电阻器R14的一端接N5的反相输入端，其另一端接Pll点，运算放大器N6的同相输入端通过电阻器R15接PlO点，二极管D6的正极接N6的反相输入端，D6的负极接N6的输出端，二极管D5的正极接N6的输出端，D3的负极接Pll点，电阻器R16的一端接N6的反相输入端，其另一端接Pll点；电阻器R17的两端分别接Pll和P12点，运算放大器N7的同相输入端接P2点，电容器C6的一端接P12点，C6的另一端接N7的反相输入端，电容器C7的一端接P12点，C7的另一端接N7的输出端，N7的输出端接P13点，电阻器R18的一端接P13点，另一端接N7的反相输入端；运算放大器NS的同相输入端通过电阻器R20接P12点，电阻器R19的两端分别接P12和P2点，电阻器R21的一端接P2点，另一端接NS的反相输入端,N8的输出端接P14点，电位器Rp3接成可变电阻，其一端接N8的反相输入端，另一端与电阻器R22串接，R22的另一端接P14点，P14点输出直流电压Vo，Vo正比于耦合电容器Cx的电容值。
[0005]由于采用了上述方案，在不改变原来线路接线的情况下，可以在线检测高压线载波通讯耦合电容器Cx的数值。
[0006]【专利附图】
【附图说明】:图1是本实用新型的电原理图。
[0007]【具体实施方式】:下面结合附图，对本实用新型做进一步说明。电路中，取R5=R7=R8=R10=51kQ0.1%，Rll=27kQ , R9=27K Ω , Rpl=5k Ω C2=C4=0.lPFCBB，在有 50Hz 信号输入时，调Rpl，使PlO点的电压最大，取C6=C7=0.47μΡ, R18=1MQ，集成电路NI?N8取通用的运算放大器。
【权利要求】
1.高压线载波通讯耦合电容器在线监测仪，用于在线监测耦合电容器Cx的电容值，其特征是:钳式电流互感器Tl的钳口，钳合在耦合电容器Cx接到载波通讯设备的电线上，做为电流互感器Tl的初级，Tl次级线圈的两端分别接在Pl和P2点上，P2点接测量仪表电源的地线,集成电路NI?N8，选用通用型的运算放大器，其中，NI组成放大电路，N2、N3和N4组成50Hz选频电路，N5和N6组成全波整流电路，N7组成滤波电路，N8组成放大电路；二极管Dl和D2反向并联，其两端接在Pl和P2点上，电容器Cl的两端接在Pl和P2点上，电阻器Rl的两端也接在Pl和P2点上，运算放大器NI的同相输入端通过电阻器R3接Pl点，NI的反相输入端通过电阻器R2接P2点，电阻器R4的一端接NI的反相输入端，R4的另一端接P3点，NI的输出端接P3点；电阻器R5的两端分别接在P3和P4点上，电阻器R6的两端分别接在P4和P2点上，运算放大器N2的同相输入端接P2点，N2的反相输入端接P5点，N2的输出端接P6点，电容器C2的两端分别接P5和P6点，电阻器R7的两端分别接在P6和P7点上，运算放大器N3的同相输入端接P4点，N3的反相输入端接P7点，N3的输出端接P8点，电阻器R8的两端分别接在P7和P8点上，电阻器R9的两端分别接在P8和P9点上，运算放大器N4的反相输入端接P9点，N4的同相输入端接P2点，N4的输出端接PlO点，电容器C4的两端分别接P9和PlO点，电阻器RlO的两端分别接在P4和PlO点上，电阻器Rll和接成可变电阻的电位器Rpl串联，其两个端点分别接在P5和PlO点上；运算放大器N5的同相输入端通过电阻器R12接P2点，N5的反相输入端通过电阻器R13和接成可变电阻的电位器Rp2串接到PlO点上，二极管D4的正极接N5的反相输入端，D4的负极接N5的输出端，二极管D3的正极接N5的输出端，D3的负极接Pll点，电阻器R14的一端接N5的反相输入端，其另一端接Pll点，运算放大器N6的同相输入端通过电阻器R15接PlO点，二极管D6的正极接N6的反相输入端，D6的负极接N6的输出端，二极管D5的正极接N6的输出端，D3的负极接Pll点，电阻器R16的一端接N6的反相输入端，其另一端接Pll点；电阻器R17的两端分别接Pll和P12点，运算放大器N7的同相输入端接P2点，电容器C6的一端接P12点，C6的另一端接N7的反相输入端，电容器C7的一端接P12点，C7的另一端接N7的输出端，N7的输出端接P13点，电阻器R18的一端接P13点，另一端接N7的反相输入端；运算放大器NS的同相输入端通过电阻器R20接P12点，电阻器R19的两端分别接P12和P2点，电阻器R21的一端接P2点，另一端接N8的反相输入端，N8的输出端接P14点，电位器Rp3接成可变电阻，其一端接N8的反相输入端，另一端与电阻器R22串接，R22的另一端接P14点，P14点输出直流电压Vo，Vo正比于耦合电容器Cx的电容值。
【文档编号】G01R27/26GK203759134SQ201420105928
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年3月11日 优先权日:2014年3月11日
【发明者】陈建鹏, 任灵, 姚斌, 张霞, 赵庆江, 张小平, 王晓林, 闫军 申请人:国家电网公司, 国网甘肃省电力公司, 国网甘肃省电力公司金昌供电公司, 西安佳源技术贸易发展有限责任公司