一種互感器方式變壓器接地泄漏電流無線監測裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種互感器方式變壓器接地泄漏電流無線監測裝置，包括穿芯互感器、I/V轉換電路、低通濾波器、三級比例放大器、精密整流電路、MCU控制器、過零比較器、電池供電穩壓單元和無線傳輸模塊，穿芯互感器與變壓器的接地端相連接，其輸出端依次經過I/V轉換電路、低通濾波器、三級比例放大器、精密整流電路后與MCU控制器相連接，MCU控制器的輸出端與無線傳輸模塊相連接；電池供電穩壓單元分別給其他的電器模塊供電；所述三級比例放大器的第二輸出端與過零比較器相連接，過零比較器的輸出端與MCU控制器相連接。本實用新型專利技術所公開的產品，結構簡單、成本低廉，能夠實現實時的精確監測，安全性高。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術公開了一種互感器方式變壓器接地泄漏電流無線監測裝置，具體涉及變壓器監測裝置

技術介紹
變壓器鐵芯正常情況下是接地的，且只能有一點接地。由于自鐵芯與大地之間產生懸浮位，因此便會有接地電流，正常情況下這個電流值是非常小的。但當鐵芯存在兩點及以上的接地時，便會在鐵芯與大地之間形成回路，這時候的接地電流便會增大很多倍。這個電流會引起鐵芯局部過熱，損壞絕緣。所以要定期測量變壓器的接地電流?，F有技術中常用的監測裝置大多結構復雜，成本比較高，同時監測的精確度不夠，也無法實現監測數據的無線實時傳輸。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題是:針對現有技術的缺陷，提供一種互感器方式變壓器接地泄漏電流無線監測裝置，實現變壓器接地泄漏電流的實時監測。本技術為解決上述技術問題采用以下技術方案:一種互感器方式變壓器接地泄漏電流無線監測裝置，包括穿芯互感器、I/V轉換電路、低通濾波器、三級比例放大器、精密整流電路、MCU控制器、過零比較器、電池供電穩壓單元和無線傳輸模塊，其中:所述穿芯互感器與變壓器的接地端相連接，穿芯互感器的輸出端依次經過I/V轉換電路、低通濾波器、三級比例放大器、精密整流電路后與MCU控制器相連接，MCU控制器的輸出端與無線傳輸模塊相連接；所述電池供電穩壓單元分別與I/V轉換電路、低通濾波器、三級比例放大器、精密整流電路、MCU控制器的電源輸入端相連接；所述三級比例放大器的第二輸出端與過零比較器相連接，過零比較器的輸出端與MCU控制器相連接。作為本技術的進一步優選方案，所述MCU控制器為低功耗8位單片機。作為本技術的進一步優選方案，所述穿芯互感器為1000:1零磁通穿芯互感器。作為本技術的進一步優選方案，所述I/V轉換電路中包括低功耗集成運算放大器。作為本技術的進一步優選方案，所述低通濾波器的濾波頻點為ΙΚΗζ。作為本技術的進一步優選方案，所述三級比例放大器中包括交流回路耦合電容和高頻濾波電容，上述電容均采用NPO材料，且均為復數個電容并聯組成。作為本技術的進一步優選方案，所述精密整流電路包括由兩個低功耗運算放大器構成的集成運放整流電路。作為本技術的進一步優選方案，所述電池供電穩壓單元為LDO低壓低功耗線性電源。作為本技術的進一步優選方案，所述無線傳輸模塊包括433MHz頻段無線芯片。作為本技術的進一步優選方案，還包括溫度傳感器、濕度傳感器、顯示模塊、GPS模塊、大電流檢測線圈和電流檢測模塊，其中溫度傳感器、濕度傳感器、顯示模塊、GPS模塊、大電流檢測線圈和電流檢測模塊均與分析控制模塊相連，溫度傳感器、濕度傳感器將檢測的溫度數據、濕度數據發送給分析控制模塊，分析控制模塊對接收到的溫度數據和濕度數據進行分析后，將最終的數據在顯示模塊進行顯示；GPS模塊將測得的經瑋和瑋度信息發送給分析控制模塊，分析控制模塊將分析所得的經瑋和瑋度信息在顯示模塊中進行顯示；大電流檢測線圈檢測流過變壓器內部的過電壓的電流的信息，并發送到分析控制模塊，分析控制模塊通過分析電流的信息得到電流的峰值、波長和波形，并通過無線模塊發送；電流檢測模塊將檢測的變壓器表面的的泄露電流值發送到分析控制模塊，分析控制模塊將得到的泄露電流值轉換成污穢度，并在顯示模塊進行顯示。本技術采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果:本技術所公開的產品，結構簡單、成本低廉，能夠實現實時的精確監測，安全性高。【附圖說明】圖1是本技術的模塊連接示意圖；圖2是本技術的電路連接示意圖?！揪唧w實施方式】下面結合附圖對本技術的技術方案做進一步的詳細說明:本技術的模塊連接示意圖如圖1所示，互感器方式變壓器接地泄漏電流無線監測裝置，包括穿芯互感器、Ι/v轉換電路、低通濾波器、三級比例放大器、精密整流電路、MCU控制器、過零比較器、電池供電穩壓單元和無線傳輸模塊，其中:所述穿芯互感器與變壓器的接地端相連接，穿芯互感器的輸出端依次經過I/V轉換電路、低通濾波器、三級比例放大器、精密整流電路后與MCU控制器相連接，MCU控制器的輸出端與無線傳輸模塊相連接；所述電池供電穩壓單元分別與I/V轉換電路、低通濾波器、三級比例放大器、精密整流電路、MCU控制器的電源輸入端相連接；所述三級比例放大器的第二輸出端與過零比較器相連接，過零比較器的輸出端與MCU控制器相連接。在本技術的一個具體實施例中，其電路連接示意圖如圖2所示，具體說明如下:所述穿芯互感器:采用1000:1零磁通穿芯互感器，通過耦合方式獲取前端原始信號。所述I/V轉換電路:采用低功耗集成運放，單電源方式下實現，電路中D1、D2起到保護作用，RU R2、C2，完成分壓提供運行靜態偏置電壓，采用取VCC/2方式，當電流互感器中耦合到電流信號，經過Cl耦合電容后，在R4上形成電壓輸出到UlA的I腳，R3、C3起到電流互感器內部不為零下保證靜態偏置電壓維持VCC/2不變，C15、R22用于濾除耦合的干擾信號。所述IKHz低通濾波電路:采用RC組成的一階低通濾波器方式實現，電路中由R5、C5組成，根據RC濾波頻點公式:f=l/2 JT RC,根據電網三五七次諧波均小于IkHz即選IkHz作為濾波頻點。所述三級比例放大電路:采用MOS管控制正比例運放方式實現，電路中R9、R6、C6組成靜態工作點，R8為運放輸入平衡電阻，保證運放輸入端等效電阻相等，同時啟動輸入信號的取樣。根據正比例運放公式Av=U0/Ui= (1+Rf/Ri)，電路采用MOS器件串聯在比例電阻Ri回路中，即通過控制串聯Ri電阻的大小即可控制放大倍數，電路中由R7、R25、R26和Q1、Q2、C8、R27、C9共同作用組成，由于MOS管電壓控制器件有體二極管和結電容效應，加入R27啟動放大時候由于MOS管器件關端高阻態對波形的影響，保證信號不失真放大，CS作為交流回路耦合電容，C9作為高頻濾波效果，該電路中，為了保證運放在寬溫度范圍運放性能和放大倍數不受影響，電容均采用NPO材料，多個電容并聯達到一個電容容值，來保證較好的溫度特性。所述精密整流電路:通過采用集成運放整流電路實現，電路由U2A、U2B兩個低功耗運放和D3、D4 二極管，以及電容電阻方式，電路中R28、R29、C16、R30組合提供單運放一個靜態參考電源VCC/2，有信號輸入時，經過ClO耦合電容且為正半周時，D3截止、D4導通，經過R當前第1頁1 2 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種互感器方式變壓器接地泄漏電流無線監測裝置，其特征在于：包括穿芯互感器、I/V轉換電路、低通濾波器、三級比例放大器、精密整流電路、MCU控制器、過零比較器、電池供電穩壓單元和無線傳輸模塊，其中：所述穿芯互感器與變壓器的接地端相連接，穿芯互感器的輸出端依次經過I/V轉換電路、低通濾波器、三級比例放大器、精密整流電路后與MCU控制器相連接，MCU控制器的輸出端與無線傳輸模塊相連接；所述電池供電穩壓單元分別與I/V轉換電路、低通濾波器、三級比例放大器、精密整流電路、MCU控制器的電源輸入端相連接；所述三級比例放大器的第二輸出端與過零比較器相連接，過零比較器的輸出端與MCU控制器相連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：尚雪嵩，陳燕午，
申請(專利權)人：南京世都科技有限公司，
類型：新型
國別省市：江蘇;32