漏电电流的检测装置的制作方法

1.本技术涉及配电网的绝缘劣化检测技术领域，特别是涉及一种漏电电流的检测装置。


背景技术：

2.在配电网中，绝缘事故是引发供电系统事故的重要原因，因此绝缘事故的快速诊断与处理在很大程度上关系到供电系统运行的质量与效率。而现有的10kv 配电线路中，接地线漏电流值从几个微安级到几安的电流都存在，但采用的钳型毫安表进行漏电流测量时，并不能满足所有漏电电流值的检测。


技术实现要素：

3.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够满足多种漏电电流值测量的漏电电流的检测装置。
4.一种漏电电流的检测装置，包括：
5.电流获取模块，用于获取漏电流的第一电流信号；
6.其中，电流获取模块包括多个电流传感器，多个电流传感器中的至少一个用于获取第一电流信号，多个电流传感器的量程均不相同；
7.计量模块，与电流获取模块连接，用于根据第一电流信号获取漏电电流值。
8.在其中一个实施例中，计量模块包括：
9.信号调理单元，与电流获取模块连接，用于对第一电流信号进行滤波、放大和整流处理中的至少一个以生成第二电流信号；
10.数据处理单元，与信号调理单元连接，用于根据第二电流信号获取漏电电流值。
11.在其中一个实施例中，信号调理单元包括：
12.滤波子单元，用于对第一电流信号进行滤波，生成滤波信号；
13.放大子单元，与滤波子单元连接，用于对滤波信号进行放大，生成放大信号；
14.整流子单元，与放大子单元连接，用于对放大信号进行整形，获取第二电流信号。
15.在其中一个实施例中，放大子单元包括切换开关和多个电流放大器，各电流放大器的放大倍数不同，电流放大器用于对接收到的滤波信号进行放大以生成放大信号，其中，
16.切换开关的第一端与滤波子单元连接，切换开关的多个第二端分别与多个电流放大器一一对应连接，切换开关用于根据当前用于检测的电流传感器的量程，选择导通对应放大倍数的电流放大器和滤波子单元之间的连接回路。
17.在其中一个实施例中，装置包括三个电流传感器，第一电流传感器用于获取漏电流的第一电流信号，第二电流传感器用于获取常规电流的第二电流信号，第三电流传感器用于获取柔性电流的第三电流信号；
18.放大子单元包括三个电流放大器，第一电流放大器用于对第一电流信号进行放大处理，第二电流放大器用于对第二电流信号进行放大处理，第三电流放大器用于对第三电
流信号进行放大处理；
19.其中，第二电流放大器的放大倍数小于第一电流放大器的放大倍数，且大于第三电流放大器的放大倍数。
20.在其中一个实施例中，数据处理单元还用于接收用户输入的切换指令，并根据切换指令控制切换开关导通滤波子单元和对应的电流放大器之间的连接回路。
21.在其中一个实施例中，数据处理单元还用于接收用户设置的预设的电流阈值，并根据漏电电流值和预设的电流阈值生成报警信号。
22.在其中一个实施例中，数据处理单元还用于接收用户设置的检测信息，检测信息包括当前检测的接地线编号、接地线所在塔杆的编号和检测时间中的至少一个；
23.其中，数据处理单元用于当漏电电流值大于电流阈值时，生成携带检测信息的报警信号。
24.在其中一个实施例中，数据处理单元包括：
25.采样转换子单元，与信号调理单元连接，用于对第二电流信号进行采样，并转换为数字信号；
26.微处理器，与采样转换子单元连接，用于根据数字信号获取漏电电流值。
27.在其中一个实施例中，装置还包括与微处理器连接的显示模块；
28.微处理器还用于接收用户输入的波形显示指令，响应于波形显示指令生成与数字信号对应的电流波形，并控制显示模块显示电流波形。
29.上述漏电电流的检测装置，包括：电流获取模块，用于获取漏电流的第一电流信号；其中，电流获取模块包括多个电流传感器，多个电流传感器中的至少一个用于获取第一电流信号，多个电流传感器的量程均不相同；计量模块，与电流获取模块连接，用于根据第一电流信号获取漏电电流值。本发明通过设置多种不同量程的电流传感器，并根据实际需求，选取其中一种量程的电流传感器，用于检测漏电的电流值大小，可以实现对配电网中接地线，不同范围值的漏电电流的检测。
附图说明
30.为了更清楚地说明本技术实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1为一个实施例中漏电电流的检测装置的结构示意图之一；
32.图2为一个实施例中漏电电流的检测装置的结构示意图之二；
33.图3为一个实施例中漏电电流的检测装置的结构示意图之三；
34.图4为一个实施例中漏电电流的检测装置的结构示意图之四；
35.图5为一个实施例中漏电电流的检测装置的结构示意图之五；
36.图6为一个实施例中漏电电流的检测装置的结构示意图之六；
37.图7为一个实施例中漏电电流的检测装置的结构示意图之七；
38.图8为一个实施例中漏电电流的检测装置的结构示意图之八；
39.图9为一个实施例中漏电电流的检测装置的结构示意图之九。
具体实施方式
40.为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的实施例。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本技术的公开内容更加透彻全面。
41.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。
42.可以理解，本技术所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。
43.空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可以用于描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。此外，器件也可以包括另外地取向(譬如，旋转90度或其它取向)，并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
44.需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。此外，以下实施例中的“连接”，如果被连接的对象之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
45.在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
46.在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。
47.在其中一个实施例中，如图1所示，提供了一种漏电电流的检测装置100，所述装置包括：电流获取模块110和计量模块120。
48.电流获取模块110用于获取漏电流的第一电流信号；其中，电流获取模块 110包括多个电流传感器110n，多个电流传感器110n中的至少一个用于获取第一电流信号，多个电流传感器110n的量程均不相同；计量模块120与电流获取模块110连接，计量模块120用于根据第一电流信号获取漏电电流值。
49.具体地，正如背景所述，接地线漏电的电流值从几微安到几安的都有，而现有的毫安表只能对较小的漏电电流进行检测，测量范围只有一个等级，对于较大的漏电电流并不能被检测到，本实施例中供的漏电电流的检测装置，在电流获取模块110中设置了多种不同量程的电流传感器110n，当工作人员需要对配电线路中的接地线进行漏电检测时，可以依据实际情况选择不同量程的电流传感器 110n，用于获取漏电电流值。
50.其中，不同量程的电流传感器110n在设置时，还根据量程的不同，对应设置了不同的分辨率，可以理解的是，较大量程的电流传感器110n的分辨率是大于较小量程的电流传感器110n的分辨率，在使用过程中，可以依据实际需求选择不同分辨率的电流传感器110n。例如，电流传感器110n检测电流值的量程范围为0～500ma，分辨率则设置为0.01ma；若电流传感器110n检测电流值的量程范围为0～2a，分辨率则设置为0.1ma。在实际使用中，为了准确测量，可以优先使用较大量程的电流传感器110n用于获取电流值，此时，若较大量程的电流传感器110n能够检测到漏电电流值，但若工作人员希望获取更加精确的漏电电流值，在该漏电电流值不超过较小量程的电流传感器110n的最大测量范围的情况下，可以选用较小量程的，但分辨率较高的电流传感器110n再进行更准确的漏电电流值检测。
51.本实施例，通过设置不同量程的电流传感器110n，能够测量不同范围的漏电电流值，解决了传统技术中，单一的测量范围不满足实际检测情况的问题，方便工作人员进行更加准确的漏电电流值的检测。
52.在其中一个实施例中，如图2所示，提供了一种漏电电流的检测装置100，其中，计量模块120包括：信号调理单元121和数据处理单元122。信号调理单元121，与电流获取模块110连接，用于对第一电流信号进行滤波、放大和整流处理中的至少一个以生成第二电流信号；数据处理单元122，与信号调理单元121 连接，用于根据第二电流信号获取漏电电流值。
53.具体地，本实施例中通过信号调理单元121，对上述电流获取模块110中其中一个电流传感器110n获取到的第一电流信号进行信号调理，以生成处理后的第二电流信号，其中，信号调理可以指的是对第一电流信号进行滤波、放大以及整流中的一个，可以是多重组合，以方便后续数据处理单元122的数据处理。
54.在其中一个实施例中，如图3所示，提供了一种漏电电流的检测装置100，其中，信号调理单元121包括：滤波子单元1211、放大子单元1212和整流子单元1213。滤波子单元1211，用于对第一电流信号进行滤波，生成滤波信号；放大子单元1212，与滤波子单元1211连接，用于对滤波信号进行放大，生成放大信号；整流子单元1213，与放大子单1212元连接，用于对放大信号进行整形，获取第二电流信号。
55.本实施例中的信号调理单元121包括的滤波子单元1211、放大子单元1212 和整流子单元1213，用于对第一电流信号先后依次进行滤波、放大和整流，以获取处理后的第二电流信号，有利于上述的数据处理单元122的数据处理。
56.在其中一个实施例中，如图4所示，提供了一种漏电电流的检测装置100，其中，放大子单元1212包括切换开关1212m和多个电流放大器1212-n，各电流放大器1212-n的放大倍数不同，电流放大器1212-n用于对接收到的滤波信号进行放大以生成放大信号。其中，切换开关1212m的第一端与滤波子单元1211 连接，切换开关1212m的多个第二端分别与多个电流放大器1212-n一一对应连接，切换开关1212m用于根据当前用于检测的电流传感器110n的量程，选择导通对应放大倍数的电流放大器和滤波子单元1211之间的连接回路。
57.具体地，由于检测到的漏电电流值的大小并不一致，小的漏电电流值可以是几微安，大的漏电电流值可以是几安，因此，在检测的过程中需要针对不同大小的电流值进行不同程度的放大。较小电流值对应于较大放大倍数的放大，而较大电流值对应于较小放大倍数的放大，即可满足后续的数据处理。而在实际检测工作的过程中，一般在不知道电流值大小的情况下，优先选用较大量程的电流传感器110n，相对应的，即选择较小倍数的放大器，
以放大可能为较大电流值的第一电流信号转换的滤波信号。并且，本实施例中，可以优先通过切换开关1212m 将滤波子单元1211与较大电流放大器1212-n之间的连接回路导通，再选取电流获取模块110中对应的较大量程的电流传感器110n，去获取接地线的漏电电流值。例如，工作人员通过切换开关1212m将滤波子单元1211与放大倍数为 100倍的电流放大器1212-n之间的连接回路导通，再选用量程为0～2a的电流传感器110n去获取漏电流的第一电流信号。
58.其中，本实施例中的切换开关1212m可以是单刀多掷开关，也可以是包括了多个单刀单掷开关的模块。可以理解的是，本实施例中的切换开关1212m，不仅局限于上述的举例，只要能实现根据当前用于检测的电流传感器110n的量程，选择导通对应放大倍数的电流放大器和滤波子单元1211之间的连接回路即可。
59.在其中一个实施例中，如图5所示，提供了一种漏电电流的检测装置100，其中，所述装置包括三个电流传感器110n，其分别为第一电流传感器110n、第二电流传感器110n和第三电流传感器110n，第一电流传感器110n用于获取漏电流的第一电流信号，第二电流传感器110n用于获取常规电流的第二电流信号，第三电流传感器110n用于获取柔性电流的第三电流信号；放大子单元1212包括三个电流放大器1212-n，其分别为第一电流放大器1212-1、第二电流放大器 1212-2和第三电流放大器1212-3。第一电流放大器1212-1用于对第一电流信号进行放大处理，第二电流放大器1212-2用于对第二电流信号进行放大处理，第三电流放大器1212-3用于对第三电流信号进行放大处理；其中，第二电流放大器1212-2的放大倍数小于第一电流放大器1212-1的放大倍数，且大于第三电流放大器1212-3的放大倍数。
60.具体地，本实施例中的第一电流传感器110n的量程可以设置为0～500ma，分辨率设置为0.01ma；而第二电流传感器110n的量程可以设置为0～2a，分辨率设置为0.1ma；另外，第三电流传感器110n的量程可以设置为2a～1ka，分辨率设置为10ma。相应的，本实施例的第一电流放大器1212-1、第二电流放大器1212-2和第三电流放大器1212-3也可以对应的设置不同的放大倍数。例如，第一电流放大器1212-1的放大倍数为10000倍，第二电流放大器1212-2的放大倍数为1000倍，而第三电流放大器1212-3的放大倍数为10倍等，需要说明的是，本实施例中的第一电流放大器1212-1、第二电流放大器1212-2和第三电流放大器1212-3的放大倍数仅用于举例说明，并不用于限定本技术的保护范围。
61.在其中一个实施例中，数据处理单元122还用于接收用户输入的切换指令，并根据切换指令控制切换开关1212m导通滤波子单元1211和对应的电流放大器1212-n之间的连接回路。
62.具体地，本实施例中的不同放大倍数的电流放大器1212-n可是被预先被指定对应的编号，例如，放大10000倍的电流放大器1212-n的编号为1，而放大 1000倍的电流放大器1212-n的编号为2，则，本实施例中的切换指令可以是编号“1”或者“2”，当数据处理单元122接收到编号“1”或者“2”，将会生成对应的控制信号，例如，控制信号“01”对应接收到编号“1”，控制导通滤波子单元1211对应的放大倍数为1000倍电流放大器1212-n之间的连接回路。编号为“2”或者其他时，可以以此类推，在此不再赘述。
63.在其中一个实施例中，如图6所示，提供了一种漏电电流的检测装置100，其中，数据处理单元122包括：采样转换子单元1221、微处理器1222。
64.采样转换子单元1221与信号调理单元121连接，采样转换子单元1221用于对第二电流信号进行采样，并转换为数字信号；微处理器1222与采样转换子单元1221连接，微处理器1222用于根据数字信号获取漏电电流值。
65.具体地，本实施例中的采样转换子单元1221为高速采样的a/d转换器，采样转换子单元1221用于对第二电流信号进行采样，将模拟信号转换成数字信号，并传送给微处理器1222进行处理，以获取漏电电流值。
66.在其中一个实施例中，如图7所示，提供了一种漏电电流的检测装置100，装置还包括与微处理器1222连接的显示模块130；微处理器1222还用于接收用户输入的波形显示指令，并响应于波形显示指令生成与数字信号对应的电流波形，并控制显示模块130显示电流波形。
67.具体地，本实施例中的漏电电流的检测装置100还包括存储模块140，其中，存储模块140可以为flash存储器，存储模块140与微处理器1222连接，当微处理器1222接收到采样转换子单元1221传送的数字信号后，微处理器1222可以将该数字信号存储在存储模块140中，而当微处理器1222接收到用户输入的波形显示指令后，即微处理器1222调用在存储模块140中数字信号，将该时间段内数字信号以电流波形的形式，同步显示在显示模块130上，传统毫安表检测漏电电流的结果是交流电流的平均值，不能直接反映电流的波动情况，而本实施例通过显示模块和波形显示指令可以方便工作人员实时地观察到电流的波动情况。以及判断短暂的脉冲型的电流信号，对于工作人员判断接地线的电流状态以及间歇性的局部放电有很大帮助。
68.在其中一个实施例中，数据处理单元122还用于接收用户设置的预设的电流阈值，并根据漏电电流值和预设的电流阈值生成报警信号。
69.具体地，本实施例中的漏电电流的检测装置100还包括flash存储器，flash 存储器与数据处理单元122连接，当数据处理单元122接收到用户设置的预设的电流阈值时，可以将该电流阈值存储在flash存储器中，当数据处理单元122 根据第二电流信号获取到漏电电流值后，可以调用储存在flash存储器中的电流阈值，并比较漏电电流值和预设的电流阈值大小，而若当前检测到的漏电电流值远大于预设的电流阈值时，则生成报警信号。同时，为了对漏电电流值进行合理的判断，还可以根据漏电电流值和预设的电流阈值之间的差值大小，设置不同范围，并根据范围设置不同的提示信号，例如，当漏电电流值未超过预设的电流阈值时，并且，漏电电流值与电流阈值之间的差值很大时，则生成第一提示信号，以表示漏电电流值处于“正常”状态，比如，预设电流阈值为1a，而漏电电流值为0.01a；而当漏电电流值接近预设的电流阈值时，但未超过电流阈值或者多个检测结果中的一个超过电流阈值时，则生成第二提示信号，以表示漏电电流值处于“待观察”状态，比如，预设电流阈值为1a，而漏电电流值为0.98a；而当漏电电流值超过预设的电流阈值时，则生成报警信号，以表示漏电电流值处于“故障”状态，比如，预设电流阈值为1a，而漏电电流值为1.9a。同时，本实施例中还可以将提示信号或者警报信号以任意一种形式发送给工作人员，例如将提示信号转换为显示信号，以文字显示的方式显示给工作人员，还可以将报警信号发送给声光警报器，发出声/或光的警报等。上述举例仅用于说明，并不用于限定本技术的保护范围，本领域技术人员可以根据上述举例以及实际情况还可以设置其他多种提示或者警报，以实现自动判断当前漏电电流值的漏电情况，决定是否需要采取相应的干预措施。
70.另外，本实施例中的漏电电流、预设的电流阈值、提示信号以及报警信号储存在flash储存器中。以方便后续数据的调用和储存。
71.在其中一个实施例中，数据处理单元122还用于接收用户设置的检测信息，检测信息包括当前检测的接地线编号、接地线所在塔杆的编号和检测时间中的至少一个；其中，数据处理单元用于当漏电电流值大于电流阈值时，生成携带检测信息的报警信号。
72.具体地，在应用过程中，工作人员可能需要检测很多不同位置的接地线的漏电电流情况，如果不对各接地线的位置进行记录，很可能导致后续数据无法追溯，而本实施例中的数据处理单元122还可以接收用户设置的当前的检测信息，检测信息中可以包括当前塔杆的编号，以及当前塔杆用于检测的接地线编号，即可准确的记录当前接地线位置的漏电电流值。除此之外，本实施例中的数据处理单元122还可以设置有实时时钟，实时时钟与数据处理单元122连接，该实时时钟可以用于生成检测的时间，而数据处理单元122还用于获取当前检测的检测时间，以便后续数据的处理等。
73.其中，本实施例的检测信号可以是被储存在漏电电流电测装置100中的 flash存储器中，也可以在漏电电流值大于电流阈值时，数据处理单元122生成携带检测信息的报警信号。
74.在其中一个实施例中，上述的漏电电流检测装置100还包括输出接口，输出接口分别与数据处理单元122和存储模块140连接，输出接口用于将漏电电流值输出，还可以输出上述任何储存在flash存储器中的数据，其中，输出接口还可以用于输出上述携带检测信息的漏电电流值，以便数据的导出和分析。
75.在其中一个实施例中，如图8所示，提供了一种漏电电流的检测装置100，该装置包括了电流获取模块110、计量模块120、显示模块130、存储模块140、实时时钟、输出接口、供电电池、按键(为使示意图简洁，图中未示出)。其中电流获取模块110包括了第一电流传感器110n、第二电流传感器110n和第三电流传感器110n；计量模块120包括了信号调理单元121和数据处理单元122；数据处理单元122包括了采样转换子单元1221和微处理器1222；而采样转换子单元1221包括了滤波子单元1211、放大子单元1212和整流子单元1213。其中，放大子单元1212还包括了第一电流放大器1212-1、第二电流放大器1212-2和第三电流放大器1212-3。
76.具体地，供电电池与微处理器1222连接，用于供电，按键与微处理器1222 连接，用于输入上述波形显示指令、检测信息、预设的电流阈值和切换指令等，如图9还提供了本实施例中漏电电流装置100的另一种示意图，其中，第一电流传感器110n为漏电流传感器，第一电流传感器110n为常规电流传感器，第三电流传感器110n为柔性电流传感器。计量模块120、显示模块130以及存储模块140设置在一外壳中，本领域工作人员可以根据示意图合理设置其他形式的漏电电流装置100。另外本实施例中其余各模块以及器件的连接方式均与上述实施例中的连接方式和限定相同，在此不在赘述。
77.本实施例通过设置多种不同量程的电流传感器，并根据实际需求，选取其中一种量程的电流传感器，用于检测漏电的电流值大小，可以实现对配电网中接地线，不同范围值的漏电电流的检测。
78.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来
说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。