本發(fā)明涉及避雷器技術(shù)領域，尤其是一種避雷器阻性電流測量系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

氧化鋅避雷器(MOA)是現(xiàn)代電力系統(tǒng)中過電壓保護的重要器件。由于長期工作在室外，其內(nèi)部很容易老化以及受潮，這不僅影響氧化鋅避雷器的工作效果，更容易引起事故。為保證其發(fā)揮正常作用，需要定期進行檢測。

目前的檢測方法大多是通過分析氧化鋅避雷器泄漏電流中的阻性分量以判斷其性能的優(yōu)劣。但由于泄漏電流中阻性分量的成分很小，并且容易受現(xiàn)場測量環(huán)境，以及電網(wǎng)諧波的干擾，因此需要設計檢測準確并且使用方便的測試儀。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種避雷器阻性電流測量系統(tǒng)，采集電壓信號和總泄漏電流信號，對采集到的信號進行各次諧波分析，從而判斷避雷器的運行狀況。

本發(fā)明具體采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種避雷器阻性電流測量系統(tǒng)，其特征在于，包括數(shù)字信號控制器，作為主控制芯片，所述數(shù)字信號控制器外圍電路包括電壓信號采集電路、電流信號采集電路、液晶顯示模塊和微型打印機接口，所述電壓信號采集電路的輸出端連接電平轉(zhuǎn)換電路和頻率檢測電路，所述電平轉(zhuǎn)換電路和頻率檢測電路與所述數(shù)字信號控制器連接，所述電流信號采集電路輸出端與電平轉(zhuǎn)換電路連接，所述電平轉(zhuǎn)換電路與所述數(shù)字信號控制器連接，所述數(shù)字信號控制器還連接有溫度傳感器、外部存儲器和外部時鐘。

作為優(yōu)選，所述電壓信號采集電路包括電壓互感器及放大器，待測電壓經(jīng)探頭引入所述電壓互感器，所述電壓互感器二次側(cè)的電壓信號送給所述放大器進行零點及幅值調(diào)整，所述放大器的輸出電壓再送到所述數(shù)字信號控制器的模擬輸入端口，進行A/D采樣。

作為優(yōu)選，所述頻率檢測電路包括比較器，所述電壓互感器二次側(cè)的電壓信號送給所述比較器，將將正弦電壓信號轉(zhuǎn)變?yōu)轭l率相同的方波信號，再送到所述數(shù)字信號控制器的輸入捕捉引腳進行頻率測量。

作為優(yōu)選，所述電流信號采集電路包括電流互感器及放大器，待測電壓經(jīng)探頭引入所述電流互感器，所述電流互感器將電流信號變換后送給所述放大器進行零點及幅值調(diào)整，所述放大器的輸出電壓再送到所述數(shù)字信號控制器的模擬輸入端口，進行A/D轉(zhuǎn)換。

本發(fā)明提供的一種避雷器阻性電流測量系統(tǒng)，其有益效果在于：主要是以數(shù)字信號控制器為處理器，利用小電壓和小電流互感器采集電壓和電流信號，并通過液晶模塊顯示測量過程和操作界面，以及實現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的打印和存儲。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一種避雷器阻性電流測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是電壓信號采集電路原理圖；

圖3是電壓頻率測量電路原理圖；

圖4是泄漏電流信號采集電路原理圖；

圖5打印接口電路圖；

圖6溫度傳感器連接電路圖；

圖7外部時鐘連接電路圖；

圖8外部存儲器連接電路圖。

具體實施方式

為進一步說明各實施例，本發(fā)明提供有附圖。這些附圖為本發(fā)明揭露內(nèi)容的一部分，其主要用以說明實施例，并可配合說明書的相關描述來解釋實施例的運作原理。配合參考這些內(nèi)容，本領域普通技術(shù)人員應能理解其他可能的實施方式以及本發(fā)明的優(yōu)點。圖中的組件并未按比例繪制，而類似的組件符號通常用來表示類似的組件。

現(xiàn)結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明進一步說明。

如圖1所示，本實施提供的一種避雷器阻性電流測量系統(tǒng)，包括數(shù)字信號控制器，本實施例選用dsPIC30F6015作為主控制芯片，充分利用其處理速度快，性價比高的特點。數(shù)字信號控制器外圍電路包括電壓信號采集電路、電流信號采集電路、液晶顯示模塊和微型打印機接口，電壓信號采集電路的輸出端連接電平轉(zhuǎn)換電路和頻率檢測電路，電平轉(zhuǎn)換電路和頻率檢測電路與數(shù)字信號控制器連接，電流信號采集電路輸出端與電平轉(zhuǎn)換電路連接，電平轉(zhuǎn)換電路與數(shù)字信號控制器連接，數(shù)字信號控制器還連接有溫度傳感器、外部存儲器和外部時鐘。

如圖2所示，電壓經(jīng)探頭引入電壓互感器SPT204A，互感器二次側(cè)的電壓信號一路送給放大器AD620進行零點及幅值調(diào)整，AD620輸出的電壓幅值在0～5V之間，再送到控制器的模擬輸入端口AN0，供A/D采樣，這部分電路是用于電壓有效值及各次諧波的測量。在電壓互感器的一次側(cè)串聯(lián)電阻將電壓信號轉(zhuǎn)換為允許范圍內(nèi)的電流信號。串聯(lián)了兩個阻值為47kΩ，功率為2W的電阻用以將引入的電壓信號轉(zhuǎn)換為電流信號。為了抑制沖擊電壓，在信號引入前加了壓敏電阻進行抑制。由于測試電壓最高為250V，則從互感器SPT204A二次側(cè)出來的電流值最大是在2.7mA左右，還需要轉(zhuǎn)換為電壓信號并進行放大。通過200Ω的電阻R11進行電流到電壓的信號轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換得到的電壓值在-0.54V～+0.54V之間，再送給AD620芯片進行放大。AD620共有8個外部引腳，其中引腳7和4分別為正負電源極，圖中分別接+15V和-15V；引腳1和8之間接電位器用以調(diào)節(jié)放大增益，引腳5為參考電壓輸入引腳，用以調(diào)整輸出零點，本實施例的是參考電壓為+2.5V，通過電路圖中的電位器W3進行調(diào)整，從而將輸出電壓信號提高到0V以上并且以2.5V為零點以滿足單片機A/D轉(zhuǎn)換引腳的輸入要求；圖中引腳3和2分別為正負信號輸入極；引腳6為放大后信號的輸出端。

如圖3所示，電壓互感器SPT204A二次側(cè)信號另一路則是送給比較器LM393，將正弦電壓信號轉(zhuǎn)變?yōu)轭l率相同的方波信號，再送到dsPIC30F6015控制器的輸入捕捉引腳RD8(IC1)進行頻率測量。

如圖4所示，與電壓信號的采集十分類似，避雷器的泄漏電流首先由探頭引入電流互感器KT0.02A/PJ-1.6V，經(jīng)變換后送給AD620進行零點及幅值調(diào)整，最后由控制器的AN1引腳采集并進行A/D轉(zhuǎn)換。電流信號經(jīng)過電流互感器采樣后二次側(cè)輸出的電流信號通過電位器W1轉(zhuǎn)換為電壓信號，再經(jīng)過AD620進行放大后，輸出0～5V的電壓信號送給控制器的AN1引腳進行A/D轉(zhuǎn)換測量。在AN0和AN1引腳輸入端前面均加了5.1V的穩(wěn)壓二極管，防止AD620的輸出電壓過高而損壞單片機的A/D轉(zhuǎn)換模塊。

本實施例選用OCMJ15×20D液晶顯示模塊，具有中英文文字與繪圖模式的點矩陣液晶顯示模塊，內(nèi)部建有512K字節(jié)的ROM字形碼，可用于中文字型、數(shù)字符號以及英日歐文等語言的顯示。

本實施例采用的數(shù)字信號控制器與外部打印機通過RS-232串行接口連接，由于控制器使用的是TTL電平，與RS‐232c標準的接口通信時需要經(jīng)過芯片Max232進行電平轉(zhuǎn)換，其接口電路如圖5所示。

本實施例中還連接了溫度傳感器DS18B20、實時時鐘芯片DS1302以及存儲芯片AT24C256與控制器的接口，這三款芯片與控制器的接口電路都非常簡單，電路圖如圖6-8所示。控制器對溫度傳感器DS18B20進行溫度信息的讀取只通過一根引腳；對實時時鐘芯片DS1302的控制則需要三根線，分別是串行時鐘信號線(SCLK)，數(shù)據(jù)線(I/O)和復位線(RST)，對時間的設置以及當前時鐘信息(年月日時分秒)的讀取也均通過數(shù)據(jù)線進行；外部存儲器AT24C256為32K的2-wire EEPROM，控制器通過2IC模塊對其進行控制，其時鐘引腳SCL連接dsPIC30F6015控制器2I C模塊的時鐘引腳SCL(RG2)，其數(shù)據(jù)引腳SDA連接2I C模塊的數(shù)據(jù)引腳SDA(RG3)，A1和A0引腳用于設置該芯片的地址，設計時均接地。

盡管結(jié)合優(yōu)選實施方案具體展示和介紹了本發(fā)明，但所屬領域的技術(shù)人員應該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細節(jié)上可以對本發(fā)明做出各種變化，均為本發(fā)明的保護范圍。