專利名稱：基于復(fù)合電源的高電壓系統(tǒng)綜合參數(shù)在線檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于復(fù)合電源的高電壓系統(tǒng)綜合參數(shù)在線檢測裝置，屬于電力系統(tǒng)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電カ系統(tǒng)運(yùn)行中必須監(jiān)測與檢測的三個(gè)最主要參數(shù)是電壓、電流、溫度，實(shí)際運(yùn)行與檢索可知，目前文獻(xiàn)中對(duì)高電壓系統(tǒng)在線檢測裝置已有許多論述，但是在實(shí)際應(yīng)用中，電壓量檢測采用可靠性低、笨重的環(huán)氧樹脂澆注式電壓互感器，雖然對(duì)溫度與電流量監(jiān)測與檢測已有電子式、光電式測量裝置的研究與產(chǎn)品，但是這些研究或產(chǎn)品都是單參數(shù)的監(jiān)測或檢測，高電壓系統(tǒng)特別是智能電網(wǎng)的建設(shè)，急需對(duì)三個(gè)最主要的參數(shù)進(jìn)行綜合監(jiān)測與檢測的集成化裝置，從而保證監(jiān)測與檢測的可靠性、準(zhǔn)確性、功能集成化與結(jié)構(gòu)的簡化。目前， 對(duì)電壓、電流、溫度的單參數(shù)電子式、光電式監(jiān)測或檢測裝置的高電壓部分電路幾乎都是采用電流傳感器作為提供電子電路所需能量的電源，張培銘等發(fā)明的專利“中高電壓系統(tǒng)在線檢測信號(hào)傳輸裝置”(專利號(hào)ZL 200420064929. 2)就是采用這種方案，但是這種方案致命的問題是當(dāng)電カ系統(tǒng)電流較小或無電流時(shí)，電流傳感器提供的能量無法保證電子電路的正常工作，使高電壓系統(tǒng)無法正常監(jiān)測或檢測，對(duì)高電壓系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行造成嚴(yán)重的威脅，對(duì)于電壓量的監(jiān)測或檢測更是如此，當(dāng)高電壓系統(tǒng)處于運(yùn)行狀態(tài)，但未接通負(fù)載或負(fù)載電流很小，即此時(shí)有高電壓存在，但沒有電流或者電流很小，這種情況將造成高電壓量的誤測，可能造成嚴(yán)重的后果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對(duì)上述的不足，提供一種基于復(fù)合電源的高電壓系統(tǒng)綜合參數(shù)在線檢測裝置，通過封裝在絕緣體內(nèi)的光纖傳輸多路電壓、電流、溫度信號(hào)，高壓側(cè)電流互感器與低壓側(cè)提供的光能量提供高壓部分信號(hào)處理所需的電源能量，可以實(shí)時(shí)檢測高電壓系統(tǒng)運(yùn)行的電壓、電流、溫度信號(hào)，具有高電壓系統(tǒng)參數(shù)實(shí)時(shí)，可靠，準(zhǔn)確在線監(jiān)測與檢測，功能集成化與結(jié)構(gòu)簡化的特點(diǎn)。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，它包括電流互感器，電流傳感器、溫度傳感器、電壓分壓信號(hào)元件、電源線，信號(hào)線、高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路、光電池、發(fā)射管、絕緣體、空氣隙、電壓分壓元件、接收管、光源、低壓側(cè)信號(hào)處理與光源控制電路以及單片機(jī)處理裝置，其特征在干電流互感器所述電源線接到高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路的電源端，電流傳感器與溫度傳感器分別通過信號(hào)線接到封裝在絕緣體中的高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路，導(dǎo)電體上高電位連接點(diǎn)通過信號(hào)線連接到電壓分壓信號(hào)元件的一端，電壓分壓信號(hào)元件另一端接到封裝在絕緣體中的高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路與電壓分壓元件，高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路的發(fā)射管與光纖相接，光纖另一端接到置于低壓側(cè)信號(hào)處理與光源控制電路上的接收管，低壓側(cè)信號(hào)處理與光源控制電路與單片機(jī)處理裝置相連，電壓分壓元件接到地，光電池與高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路相接，光源與低壓側(cè)信號(hào)處理與光源控制電路相接。
在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述的光源是白熾燈或聚光燈或激光光源。在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述光電池是可見光的光電池或激光接收器。在本發(fā)明ー實(shí)施例中，還包括一套管，所述的電源線和信號(hào)線是封裝在所述套管內(nèi)。在本發(fā)明ー實(shí)施例中，所述的電流互感器、電流傳感器、溫度傳感器、電壓分壓信號(hào)元件、電源線、信號(hào)線、高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路、光電池、發(fā)射管、光纖、空氣隙、電壓分壓元件、接收管、光源以及低壓側(cè)信號(hào)處理與光源控制電路全部封裝在絕緣體內(nèi)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過封裝在絕緣體內(nèi)的光纖傳輸多路電壓，電流，溫度信
號(hào)，高壓側(cè)電流互感器與低壓側(cè)提供的光能量提供高壓部分信號(hào)處理所需的電源能量，可以實(shí)時(shí)檢測高電壓系統(tǒng)運(yùn)行的電壓，電流，溫度信號(hào)，具有高電壓系統(tǒng)參數(shù)實(shí)時(shí)，可靠，準(zhǔn)確在線監(jiān)測與檢測，功能集成化與結(jié)構(gòu)簡化的特點(diǎn)。


圖I為本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意框圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施ニ的結(jié)構(gòu)示意框圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施三的結(jié)構(gòu)示意框圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)ー步描述。如圖I所示，一種基于復(fù)合電源的高電壓系統(tǒng)綜合參數(shù)在線檢測裝置，包括電流互感器J，電流傳感器A，溫度傳感器B，電壓分壓信號(hào)元件C，套管Y，電源線0，信號(hào)線V，高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路D，光電池E，發(fā)射管F，光纖Z，絕緣體G，空氣隙H，電壓分壓元件I，接收管K，光源L，低壓側(cè)信號(hào)處理與光源控制電路M，單片機(jī)處理裝置N ；
其特征在于電流互感器J通過封裝在套管Y中電源線O接到高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路D的電源端，電流傳感器A與溫度傳感器B分別通過封裝在套管Y中信號(hào)線V接到封裝在絕緣體G中的高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路D，導(dǎo)電體P上高電位連接點(diǎn)U通過封裝在套管Y中信號(hào)線V連接到電壓分壓信號(hào)元件C的一端，電壓分壓信號(hào)元件C另一端接到封裝在絕緣體G中的高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路D與電壓分壓元件I，高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路D的發(fā)射管F與光纖Z相接，光纖Z另一端接到置于低壓側(cè)信號(hào)處理與光源控制電路M上的接收管K，低壓側(cè)信號(hào)處理與光源控制電路M與單片機(jī)處理裝置N相連，電壓分壓元件I接到地X，光電池E與高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路D相接，光源L與低壓側(cè)信號(hào)處理與光源控制電路M相接。本發(fā)明的檢測方式是電流傳感器與溫度傳感器輸出信號(hào)經(jīng)信號(hào)線傳送到高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路，導(dǎo)電體上高電位連接點(diǎn)電壓信號(hào)通過信號(hào)線傳送到電壓分壓信號(hào)元件，電壓分壓信號(hào)兀件與電壓分壓兀件串聯(lián)接地，電壓分壓信號(hào)兀件將導(dǎo)電體的電壓分壓信號(hào)送到高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路，高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路將電流、溫度與電壓信號(hào)進(jìn)行處理形成數(shù)字信號(hào)，電流、溫度與電壓的數(shù)字信號(hào)在高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路中單片機(jī)的控制下按不同編碼經(jīng)發(fā)射管轉(zhuǎn)換為光數(shù)字信號(hào)，不同參數(shù)的光數(shù)字信號(hào)分別經(jīng)封裝在絕緣體內(nèi)的光纖傳送，接收管在接收到光纖傳送的信號(hào)后，低壓側(cè)信號(hào)處理與光源控制電路將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并送到單片機(jī)處理裝置進(jìn)行處理、顯示，電流互感器通過電源線提供高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路所需的能量，低壓側(cè)信號(hào)處理與光源控制電路控制光源，光電池接收到光源發(fā)出的光能量，經(jīng)高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路將光能量轉(zhuǎn)換為電能量，作為高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路的電源，當(dāng)導(dǎo)電體電流足夠大，電流互感器提供的能量滿足高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路正常工作的需要，低壓側(cè)信號(hào)處理與光源控制電路讓光源不工作不提供能量，當(dāng)導(dǎo)電體電流較小，電流互感器提供的能量無法滿足高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路正常工作的需要，低壓側(cè)信號(hào)處理與光源控制電路控制光源工作向高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路提供正常工作需要的能量。如圖2所示，一種基于復(fù)合電源的高電壓系統(tǒng)綜合參數(shù)在線檢測裝置，包括電流互感器J，電流傳感器A，溫度傳感器B，電壓分壓信號(hào)元件C，電源線0，信號(hào)線V，高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路D，光電池E，發(fā)射管F，光纖Z，絕緣體G，空氣隙H，電壓分壓元件I，接收管K，光源L，低壓側(cè)信號(hào)處理與光源控制電路M，單片機(jī)處理裝置N ；
其特征在于電流互感器J通過電源線O接到高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路D的電源端，電流傳感器A與溫度傳感器B分別通過信號(hào)線V接到高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路D，導(dǎo)電體P上 高電位連接點(diǎn)U通過信號(hào)線V連接到電壓分壓信號(hào)元件C的一端，電壓分壓信號(hào)元件C另一端接到高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路D與電壓分壓元件I，高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路D的發(fā)射管F與光纖Z相接，光纖Z另一端接到置于低壓側(cè)信號(hào)處理與光源控制電路M上的接收管K，低壓側(cè)信號(hào)處理與光源控制電路M與單片機(jī)處理裝置N相連，電壓分壓元件I接到地X，光電池E與高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路D相接，光源L與低壓側(cè)信號(hào)處理與光源控制電路M相接。本發(fā)明的檢測方式是電流傳感器與溫度傳感器輸出信號(hào)經(jīng)信號(hào)線傳送到高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路，導(dǎo)電體上高電位連接點(diǎn)電壓信號(hào)通過信號(hào)線傳送到電壓分壓信號(hào)元件，電壓分壓信號(hào)兀件與電壓分壓兀件串聯(lián)接地，電壓分壓信號(hào)兀件將導(dǎo)電體的電壓分壓信號(hào)送到高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路，高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路將電流、溫度與電壓信號(hào)進(jìn)行處理形成數(shù)字信號(hào)，電流、溫度與電壓的數(shù)字信號(hào)在高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路中單片機(jī)的控制下按不同編碼經(jīng)發(fā)射管轉(zhuǎn)換為光數(shù)字信號(hào)，不同參數(shù)的光數(shù)字信號(hào)分別經(jīng)光纖傳送，接收管在接收到光纖傳送的信號(hào)后，低壓側(cè)信號(hào)處理與光源控制電路將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并送到單片機(jī)處理裝置進(jìn)行處理、顯示，電流互感器通過電源線提供高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路所需的能量，低壓側(cè)信號(hào)處理與光源控制電路控制光源，光電池接收到光源發(fā)出的光能量，經(jīng)高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路將光能量轉(zhuǎn)換為電能量，作為高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路的電源，當(dāng)導(dǎo)電體電流足夠大，電流互感器提供的能量滿足高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路正常工作的需要，低壓側(cè)信號(hào)處理與光源控制電路讓光源不工作不提供能量，當(dāng)導(dǎo)電體電流較小，電流互感器提供的能量無法滿足高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路正常工作的需要，低壓側(cè)信號(hào)處理與光源控制電路控制光源工作向高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路提供正常工作需要的能量。如圖3所示，一種基于復(fù)合電源的高電壓系統(tǒng)綜合參數(shù)在線檢測裝置，包括電流互感器J，電流傳感器A，溫度傳感器B，電壓分壓信號(hào)元件C，電源線0，信號(hào)線V，高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路D，光電池E，發(fā)射管F，光纖Z，絕緣體G，空氣隙H，電壓分壓元件I，接收管K，光源L，低壓側(cè)信號(hào)處理與光源控制電路M，單片機(jī)處理裝置N ；其特征在于電流互感器J通過電源線O接到高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路D的電源端，電流互感器J與電流傳感器A、溫度傳感器B、電壓分壓信號(hào)元件C、電源線O、信號(hào)線V、高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路D、光電池E、發(fā)射管F、光纖Z、空氣隙H、電壓分壓元件I、接收管K、光源L以及低壓側(cè)信號(hào)處理與光源控制電路M全部封裝在絕緣體G內(nèi)，電流傳感器A與溫度傳感器B分別通過封裝在絕緣體G中信號(hào)線V接到高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路D，導(dǎo)電體P上高電位連接點(diǎn)U通過信號(hào)線V連接到電壓分壓信號(hào)元件C的一端，電壓分壓信號(hào)元件C另一端接到高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路D與電壓分壓元件I，高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路D的發(fā)射管F與光纖Z相接，光纖Z另一端接到置于低壓側(cè)信號(hào)處理與光源控制電路M上的接收管K，低壓側(cè)信號(hào)處理與光源控制電路M與單片機(jī)處理裝置N相連，電壓分壓元件I接到地X，光電池E與高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路D相接，光源L與低壓側(cè)信號(hào)處理與光源控制電路M相接。本發(fā)明的檢測方式是電流傳感器與溫度傳感器輸出信號(hào)經(jīng)信號(hào)線傳送到高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路，導(dǎo)電體上高電位連接點(diǎn)電壓信號(hào)通過信號(hào)線傳送到電壓分壓信號(hào)元件，電壓分壓信號(hào)兀件與電壓分壓兀件串聯(lián)接地，電壓分壓信號(hào)兀件將導(dǎo)電體的電壓分壓信號(hào)送到高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路，高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路將電流、溫度與電壓信號(hào)進(jìn)行處理形成數(shù)字信號(hào)，電流、溫度與電壓的數(shù)字信號(hào)在高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路中單片機(jī)的控制下按不同編碼經(jīng)發(fā)射管轉(zhuǎn)換為光數(shù)字信號(hào)，不同參數(shù)的光數(shù)字信號(hào)分別經(jīng)光纖傳送，接收管在接收到光纖傳送的信號(hào)后，低壓側(cè)信號(hào)處理與光源控制電路將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并送到單片機(jī)處理裝置進(jìn)行處理、顯示，電流互感器通過電源線提供高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路所需的能量，低壓側(cè)信號(hào)處理與光源控制電路控制光源，光電池接收到光源發(fā)出的光能量，經(jīng)高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路將光能量轉(zhuǎn)換為電能量，作為高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路的電源，當(dāng)導(dǎo)電體電流足夠大，電流互感器提供的能量滿足高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路正常工作的需要，低壓側(cè)信號(hào)處理與光源控制電路讓光源不工作不提供能量，當(dāng)導(dǎo)電體電流較小，電流互感器提供的能量無法滿足高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路正常工作的需要，低壓側(cè)信號(hào)處理與光源控制電路控制光源工作向高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路提供正常工作需 要的能量。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種基于復(fù)合電源的高電壓系統(tǒng)綜合參數(shù)在線檢測裝置，包括 電流互感器(J)、電流傳感器(A)、溫度傳感器(B)、電壓分壓信號(hào)元件(C)、電源線(O)、信號(hào)線(V)、高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路(D)、光電池(E)、發(fā)射管(F)、光纖(Z)、絕緣體(G)、空氣隙(H)、電壓分壓元件(I)、接收管(K)、光源(L)、低壓側(cè)信號(hào)處理與光源控制電路(M)以及單片機(jī)處理裝置(N)，其特征在于電流互感器所述電源線(O)接到高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路(D)的電源端，電流傳感器(A)與溫度傳感器(B)分別通過信號(hào)線(V)接到封裝在絕緣體(G)中的高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路(D)，導(dǎo)電體(P)上高電位連接點(diǎn)(U)通過信號(hào)線(V)連接到電壓分壓信號(hào)元件(C)的一端，電壓分壓信號(hào)元件(C)另一端接到封裝在絕緣體(G)中的高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路(D)與電壓分壓元件(I)，高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路(D)的發(fā)射管(F)與光纖(Z)相接，光纖(Z)另一端接到置于低壓側(cè)信號(hào)處理與光源控制電路(M)上的接收管(K)，低壓側(cè)信號(hào)處理與光源控制電路(M)與單片機(jī)處理裝置(N)相連，電壓分壓元件(I)接到地(X)，光電池(E)與高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路(D)相接，光源(L)與低壓側(cè)信號(hào)處理與光源控制電路(M)相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于復(fù)合電源的高電壓系統(tǒng)綜合參數(shù)在線檢測裝置，其特征在于所述的光源是白熾燈或聚光燈或激光光源。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于復(fù)合電源的高電壓系統(tǒng)綜合參數(shù)在線檢測裝置，其特征在于所述光電池是可見光的光電池或激光接收器。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于復(fù)合電源的高電壓系統(tǒng)綜合參數(shù)在線檢測裝置，其特征在于還包括一套管(Y)，所述的電源線(0)和信號(hào)線(V)是封裝在所述套管(Y)內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于復(fù)合電源的高電壓系統(tǒng)綜合參數(shù)在線檢測裝置，其特征在于所述的電流互感器(J)、電流傳感器(A)、溫度傳感器(B)、電壓分壓信號(hào)元件(C)、電源線(O)、信號(hào)線(V)、高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路(D)、光電池(E)、發(fā)射管(F)、光纖(Z)、空氣隙(H)、電壓分壓元件(I )、接收管(K)、光源(L)以及低壓側(cè)信號(hào)處理與光源控制電路(M)全部封裝在絕緣體(G)內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于復(fù)合電源的高電壓系統(tǒng)綜合參數(shù)在線檢測裝置，其包括電流互感器、電流傳感器、溫度傳感器、電壓分壓信號(hào)元件、套管、電源線、信號(hào)線、高壓側(cè)信號(hào)處理轉(zhuǎn)換電路、光電池、發(fā)射管、絕緣體、空氣隙、電壓分壓元件、接收管、光源、低壓側(cè)信號(hào)處理與光源控制電路以及單片機(jī)處理裝置，該在線檢測裝置通過封裝在絕緣體內(nèi)的光纖傳輸多路電壓，電流，溫度信號(hào)，高壓側(cè)電流互感器與低壓側(cè)提供的光能量提供高壓部分信號(hào)處理所需的電源能量，可以實(shí)時(shí)檢測高電壓系統(tǒng)運(yùn)行的電壓，電流，溫度信號(hào)，具有高電壓系統(tǒng)參數(shù)實(shí)時(shí)，可靠，準(zhǔn)確在線監(jiān)測與檢測，功能集成化與結(jié)構(gòu)簡化的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01R19/25GK102707134SQ20121021209
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月26日
發(fā)明者張培銘, 楊明發(fā), 江和, 繆希仁 申請人:福州大學(xué)