一种金属电表箱接地状态实时监测装置的制作方法

本发明属于接地状态监测，尤其涉及一种金属电表箱接地状态实时监测装置。

背景技术：

1、金属电表箱是电力传输的主要设备，其性能优劣直接影响电网的安全运行。但因负荷冲击、谐波干扰及设备自身老化等，出现铁芯多点接地较为普遍，据统计表明，该类故障率占到30﹪以上，故须高度重视。

2、现有技术中的金属电表箱接地状态实时监测装置在运用的过程中仍存在一些不足之处，无法及时发现金属电表箱接地铁芯接地故障，并且在发生故障时，无法及时采取相应措施阻止故障的继续扩大。

3、基于此，本发明设计了一种金属电表箱接地状态实时监测装置，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：为了解决现有技术中的金属电表箱接地状态实时监测装置在运用的过程中仍存在一些不足之处，无法及时发现金属电表箱接地铁芯接地故障，并且在发生故障时，无法及时采取相应措施阻止故障的继续扩大的问题，而提出的一种金属电表箱接地状态实时监测装置。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种金属电表箱接地状态实时监测装置，包括中央处理器，所述中央处理器的输出端与信号产生单元的输入端电性连接，所述信号产生单元的输出端与信号提取单元的输入端电性连接，所述信号提取单元的输出端与信号预处理单元的输入端电性连接，所述信号预处理单元的输出端与a/d转换模块的输入端电性连接，所述a/d转换模块的输出端与中央处理器的输入端电性连接；

4、所述中央处理器的输出端与铁芯限流单元的输入端电性连接；

5、所述中央处理器与无线通讯模块双向连接，所述无线通讯模块与金属电表箱接地状态检测后台双向连接。

6、作为上述技术方案的进一步描述：

7、所述信号提取单元包括微处理器，所述微处理器的输入端与传感模块的输出端电性连接，所述微处理器与信号采集模块双向连接。

8、作为上述技术方案的进一步描述：

9、所述信号产生单元包括信号产生模块和信号控制模块，所述信号产生模块的输出端与信号控制模块的输入端电性连接。

10、作为上述技术方案的进一步描述：

11、所述信号预处理单元包括信号放大模块和信号滤波模块，所述信号放大模块的输出端与信号滤波模块的输入端电性连接。

12、作为上述技术方案的进一步描述：

13、所述铁芯限流单元包括单片机，所述单片机的输出端与实时显示模块的输入端电性连接，所述单片机的输出端与电阻投切模块的输入端电性连接，所述单片机的输出端与数据存储模块的输入端电性连接。

14、作为上述技术方案的进一步描述：

15、所述信号提取单元将电压信号的取样点选择在金属电表箱接地铁芯外引接地线处，避免改变金属电表箱及内部元器件的运行状态，所述传感模块为电流传感器，电流传感器的铁芯采用导磁性良好的坡莫合金，具有高灵敏度以及良好的线性度。

16、作为上述技术方案的进一步描述：

17、所述信号产生单元用于产生所需要的恒电位信号，并对产生的恒电位信号的频率及幅值进行控制和调节。

18、作为上述技术方案的进一步描述：

19、所述信号放大模块搭载差分放大技术和功率放大技术，用于产生足够大的激励信号作用在传感模块上，提升高信号的信噪比，所述信号滤波模块搭载带阻滤波技术和低通滤波技术，用于对经过信号放大模块处理后的信号进一步滤波降噪。

20、作为上述技术方案的进一步描述：

21、所述铁芯限流单元用于在金属电表箱接地铁芯电压超标时，根据接地电压大小，自动在金属电表箱接地铁芯中投入一定的限流电阻，避免金属电表箱接地铁芯出现开路的电路故障。

22、作为上述技术方案的进一步描述：

23、所述单片机用于对金属电表箱接地铁芯的接地电压信号的采集和分析计算，判断电压值是否超越限高值，所述电阻投切模块用于根据单片机判断结果来控制限流电阻的投切。

24、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

25、1、本发明中，统够实现对金属电表箱铁心接地电压的实时或定时监测和历史数据的存能够在检测到接地线电流超过标准后发出报警信号，同时根据电压的大小实现限流电阻的自动投切，最终将接地电压限制在规程要求的范围之内。

26、2、本发明中，信号放大模块搭载差分放大技术和功率放大技术，用于产生足够大的激励信号作用在传感模块上，提升高信号的信噪比，信号滤波模块搭载带阻滤波技术和低通滤波技术，用于对经过信号放大模块处理后的信号进一步滤波降噪，提升测量结果的精确度。

27、3、本发明中，传感模块为电流传感器，电流传感器的铁芯采用导磁性良好的坡莫合金，具有高灵敏度以及良好的线性度。

技术特征：

1.一种金属电表箱接地状态实时监测装置，包括中央处理器(1)，其特征在于，所述中央处理器(1)的输出端与信号产生单元(2)的输入端电性连接，所述信号产生单元(2)的输出端与信号提取单元(3)的输入端电性连接，所述信号提取单元(3)的输出端与信号预处理单元(4)的输入端电性连接，所述信号预处理单元(4)的输出端与a/d转换模块(5)的输入端电性连接，所述a/d转换模块(5)的输出端与中央处理器(1)的输入端电性连接；

2.根据权利要求1所述的一种金属电表箱接地状态实时监测装置，其特征在于，所述信号提取单元(3)包括微处理器(301)，所述微处理器(301)的输入端与传感模块(302)的输出端电性连接，所述微处理器(301)与信号采集模块(303)双向连接。

3.根据权利要求1所述的一种金属电表箱接地状态实时监测装置，其特征在于，所述信号产生单元(2)包括信号产生模块(201)和信号控制模块(202)，所述信号产生模块(201)的输出端与信号控制模块(202)的输入端电性连接。

4.根据权利要求1所述的一种金属电表箱接地状态实时监测装置，其特征在于，所述信号预处理单元(4)包括信号放大模块(401)和信号滤波模块(402)，所述信号放大模块(401)的输出端与信号滤波模块(402)的输入端电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种金属电表箱接地状态实时监测装置，其特征在于，所述铁芯限流单元(8)包括单片机(801)，所述单片机(801)的输出端与实时显示模块(802)的输入端电性连接，所述单片机(801)的输出端与电阻投切模块(803)的输入端电性连接，所述单片机(801)的输出端与数据存储模块(804)的输入端电性连接。

6.根据权利要求2所述的一种金属电表箱接地状态实时监测装置，其特征在于，所述信号提取单元(3)将电压信号的取样点选择在金属电表箱接地铁芯外引接地线处，避免改变金属电表箱及内部元器件的运行状态，所述传感模块(302)为电流传感器，电流传感器的铁芯采用导磁性良好的坡莫合金，具有高灵敏度以及良好的线性度。

7.根据权利要求1所述的一种金属电表箱接地状态实时监测装置，其特征在于，所述信号产生单元(2)用于产生所需要的恒电位信号，并对产生的恒电位信号的频率及幅值进行控制和调节。

8.根据权利要求4所述的一种金属电表箱接地状态实时监测装置，其特征在于，所述信号放大模块(401)搭载差分放大技术和功率放大技术，用于产生足够大的激励信号作用在传感模块(302)上，提升高信号的信噪比，所述信号滤波模块(402)搭载带阻滤波技术和低通滤波技术，用于对经过信号放大模块(401)处理后的信号进一步滤波降噪。

9.根据权利要求1所述的一种金属电表箱接地状态实时监测装置，其特征在于，所述铁芯限流单元(8)用于在金属电表箱接地铁芯电压超标时，根据接地电压大小，自动在金属电表箱接地铁芯中投入一定的限流电阻，避免金属电表箱接地铁芯出现开路的电路故障。

10.根据权利要求5所述的一种金属电表箱接地状态实时监测装置，其特征在于，所述单片机(801)用于对金属电表箱接地铁芯的接地电压信号的采集和分析计算，判断电压值是否超越限高值，所述电阻投切模块(803)用于根据单片机(801)判断结果来控制限流电阻的投切。

技术总结
本发明公开了一种金属电表箱接地状态实时监测装置，属于接地状态监测技术领域，包括中央处理器，所述中央处理器的输出端与信号产生单元的输入端电性连接，所述信号产生单元的输出端与信号提取单元的输入端电性连接，所述信号提取单元的输出端与信号预处理单元的输入端电性连接，所述信号预处理单元的输出端与A/D转换模块的输入端电性连接，所述A/D转换模块的输出端与中央处理器的输入端电性连接。本发明中，统够实现对金属电表箱铁心接地电压的实时或定时监测和历史数据的存能够在检测到接地线电流超过标准后发出报警信号，同时根据电压的大小实现限流电阻的自动投切，最终将接地电压限制在规程要求的范围之内。

技术研发人员：罗杏强,林建邦,李彦锋,房元平,黄志娟,谢柳清,林琳,李广仲,张赐阳,周锋华
受保护的技术使用者：广东电网有限责任公司阳江供电局
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25