一种具有自适应功能的短路故障判断传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种短路故障判断传感器。
【背景技术】
[0002]现有的故障判断传感器通常是以显示故障信息的方式对线路的短路故障进行报警，并没有可以将相关故障信息向其他设备终端输出的硬件设置，当相关人员希望对线路短路故障进行进一步监管时不是很方便。
【实用新型内容】
[0003]为了克服现有技术下的上述缺陷，本实用新型的目的在于提供一种具有自适应功能的短路故障判断传感器，其能够将反映短路故障的相关信息实时向外传输到其他设备终端上，以方便对这些信息的进一步利用和管理。
[0004]本实用新型的技术方案是:
[0005]一种具有自适应功能的短路故障判断传感器，包括依次连接的电流采集端子、采样滤波电路、信号处理电路、主控单元和信号输出单元，所述主控单元内置有AD转换器，所述AD转换器的模拟信号输入端作为所述主控单元的输入端连接所述信号处理电路的输出端，所述主控单元和信号输出单元均设有用于连接光纤的串口。
[0006]所述信号输出单元优选采用光纤传输单元。
[0007]所述电流采集端子优选为测量用绕组。
[0008]所述主控单元的输出端还可以连接有故障指示单元。
[0009]所述具有自适应功能的短路故障判断传感器还可以设有为各电路以及单元供电的供电单元，所述供电单元的输出端连接其他各电路以及单元的电源输入端。
[0010]所述供电单元优选采用高容量锂电池。
[0011 ] 所述采样滤波电路设有相并接的采样电阻和滤波电容。
[0012]所述信号处理电路的核心器件优选为高准确级的运算放大器。
[0013]前述各电路和各单元集成在一块电路板上，并设置在一外壳内，所述电流采集端子和信号输出单元的光纤线接口露在所述外壳的外面。
[0014]所述外壳优选采用环氧树脂灌封的绝缘外壳。
[0015]本实用新型的有益效果为:由于设置了信号输出单元，可以方便地将相关数据信息实时发送给故障指示终端，或者发送给其他可以对这些数据信息进行进一步处理和利用的设备终端，为相关人员对相应线路的短路故障的监测提供便利。由于采用光纤传输单元充当信号输出单元，可有效提高信号传输速度。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型的工作原理框图；
[0017]图2是本实用新型的电路原理示意图。
【具体实施方式】
[0018]参见图1、2，本实用新型提供了一种具有自适应功能的短路故障判断传感器，包括依次连接的电流采集端子1、采样滤波电路、信号处理电路4、主控单元5和信号输出单元7，所述主控单元内置有AD转换器，所述AD转换器的模拟信号输入端作为所述主控单元的输入端连接所述信号处理电路的输出端，所述主控单元和信号输出单元均设有用于连接光纤的串口，通讯方式为光纤通信。信号输出单元的设置，方便了将相关数据信息实时发送给该传感器之外的故障指示终端，或者发送给其他可以对这些数据信息进行进一步处理和利用的设备终端，为相关人员对相应线路的短路故障的监测提供便利。
[0019]所述信号输出单元优选采用光纤传输单元。由于采用光纤传输单元充当信号输出单元，可以有效提高信号传输速度。
[0020]所述电流采集端子优选为测量用绕组，优选为高准确级绕组，主要完成待测线路电流信号的采集工作，本实用新型使用时，所述测量绕组串接于待监测的一次侧线路。
[0021]所述主控单元的输出端还可以连接有用于显示线路电流信号异常的故障指示单
J L.ο
[0022]所述具有自适应功能的短路故障判断传感器还可以设有为各电路以及单元供电的供电单元6，所述供电单元的输出端连接其他各电路以及单元的电源输入端。所述供电单元优选采用高容量锂电池。
[0023]所述采样滤波电路设有相并接的采样电阻2和滤波电容3。
[0024]所述信号处理电路的核心器件优选为高准确级的运算放大器。
[0025]前述各电路和各单元集成在一块电路板上，并设置在一外壳内，所述电流采集端子和信号输出单元的光纤线接口露在所述外壳的外面。所述外壳优选采用环氧树脂灌封的绝缘外壳。该短路故障判断传感器的安装方式为“U”型卡安装方式。
[0026]所述主控单元工作模式选用为低功耗模式，以降低该传感器的电量消耗，使供电单元维持该传感器有效工作状态的时间更长。
[0027]所述主控单元中内置有用于电流值比较、运算等的软件程序，是判断是否发生了短路故障的核心器件。判断依据不是电流值的大小，而是电流值的变化。它只与故障时短路电流分量有关，而与正常工作时的负荷电流值大小没有直接关系。该判据比较全面，可以大大减少误动作的可能性。
[0028]由于其智能判断，不再需要设定动作值，大大方便了生产和应用，同一应用场合一般只要安装一类故障指示器即可。由于其能识别故障特征，大大减少了故障指示器的拒动和误动概率。不管正常运行时的负荷电流有多大，只要不是故障电流都不会误动；空载长线路末端故障时，一般短路电流比较小，但只要满足故障特征，也会可靠动作而不会拒动。
[0029]本实用新型的工作过程为:
[0030]传感器对当前线路的电流处于实时监控测量状态，当线路出现较大电流时能够有效识别是否为故障电流。具体识别过程通过软件实现。当线路电流故障时，一般有如下变化规律:1、从运行电流突增到故障电流，有一个正向的电流变化；2、上级断路器的电流保护装置会驱动断路器跳闸或熔断器的熔丝熔断，其故障电流维持时间是断路器的故障电流清除时间(保护装置动作时间+装置开关动作时间+故障电流息弧时间)，或断路器的熔断和燃弧时间；要求这个时间满足一定的条件；3、线路停电，电流和电压下降为零。
[0031]根据以上条件要求，所述具有自适应功能的短路故障判断传感器可有效识别:1、当系统运行结构变化，负荷电流变大时防止误报；2、当有大的负荷电流投切，大的电动机负荷投入时防止误报；3、当系统中出现短时励磁涌流时防止误报；4、当投大负荷，人为停电时防止误报；5、当发生线路突合时防止误报；6、当存在非故障相重合闸时防止误报；7、当线路中出现故障电流，重合闸最小识别时间为0.2S，当大于这个时间值时传感器报警指示。
【主权项】
1.一种具有自适应功能的短路故障判断传感器，其特征在于包括依次连接的电流采集端子、采样滤波电路、信号处理电路、主控单元和信号输出单元，所述主控单元内置有AD转换器，所述AD转换器的模拟信号输入端作为所述主控单元的输入端连接所述信号处理电路的输出端，所述主控单元和信号输出单元均设有用于连接光纤的串口。
2.如权利要求1所述的具有自适应功能的短路故障判断传感器，其特征在于所述信号输出单元采用光纤传输单元。
3.如权利要求2所述的具有自适应功能的短路故障判断传感器，其特征在于所述电流采集端子为测量用绕组。
4.如权利要求1、2或3所述的具有自适应功能的短路故障判断传感器，其特征在于所述主控单元的输出端还连接有故障指示单元。
5.如权利要求4所述的具有自适应功能的短路故障判断传感器，其特征在于还设有为各电路以及单元供电的供电单元，所述供电单元的输出端连接其他各电路以及单元的电源输入端。
6.如权利要求5所述的具有自适应功能的短路故障判断传感器，其特征在于所述供电单元采用高容量锂电池。
7.如权利要求6所述的具有自适应功能的短路故障判断传感器，其特征在于所述采样滤波电路设有相并接的采样电阻和滤波电容。
8.如权利要求1所述的具有自适应功能的短路故障判断传感器，其特征在于所述信号处理电路的核心器件为高准确级的运算放大器。
9.如权利要求5所述的具有自适应功能的短路故障判断传感器，其特征在于各电路和单元集成在一块电路板上，并设置在一外壳内，所述电流采集端子和信号输出单元的光纤线接口露在所述外壳的外面。
10.如权利要求9所述的具有自适应功能的短路故障判断传感器，其特征在于所述外壳采用环氧树脂灌封的绝缘外壳。
【专利摘要】本实用新型涉及一种具有自适应功能的短路故障判断传感器，包括依次连接的电流采集端子、采样滤波电路、信号处理电路、主控单元和信号输出单元，还包括故障指示单元和供电单元，主控单元内置有AD转换器，AD转换器的模拟信号输入端作为主控单元的输入端连接信号处理电路的输出端，主控单元和信号输出单元均设有用于连接光纤的串口，故障指示单元的输入端与主控单元的输出端连接，供电单元的输出端连接其他各电路以及各单元的电源输入端。本实用新型可将相关数据信息实时发送给故障指示终端，或者发送给其他可以对这些数据信息进行进一步处理和利用的设备终端，为相关人员对相应线路的短路故障的监测提供便利。
【IPC分类】G01R31-02
【公开号】CN204269752
【申请号】CN201420782012
【发明人】高世佳, 王广宇
【申请人】北京恒源利通电力技术有限公司
【公开日】2015年4月15日
【申请日】2014年12月12日