一種便攜式農網低壓剩余電流故障報警器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種便攜式農網低壓剩余電流故障報警器，包括外殼、互感器線圈、I/V轉換電路、電壓跟隨放大電路、整流濾波模塊、A/D轉換電路、微處理器、報警器以及電源模塊；互感器線圈為環形結構，并安裝在外殼的外部；I/V轉換電路、電壓跟隨放大電路、整流濾波模塊、A/D轉換電路、微處理器以及電源模塊均設置于外殼的內部；報警器安裝在外殼的前側面板上；互感器線圈、I/V轉換電路、電壓跟隨放大電路、整流濾波模塊、A/D轉換電路以及微處理器依次串聯；微處理器的輸出端口與報警器相連。該剩余電流故障報警器可隨身攜帶，使用靈活方便，有效解決了農網低壓剩余電流瞬間故障排查的問題，具有較好的應用前景。
【專利說明】
一種便攜式農網低壓剩余電流故障報警器
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種電力故障報警器，尤其是一種剩余電流故障報警器。
【背景技術】
[0002]目前低壓主流的剩余電流保護手段是電流動作型剩余電流保護器和傳統的三級保護。電流動作型剩余電流保護裝置雖然能夠檢測剩余電流故障，但尚未廣泛應用于農網環境。農村地區經濟條件有限，很多用戶沒有安裝剩余電流保護器。即使安裝剩余電流保護器，也無法保障其運行狀態。另外，農網環境較為惡劣，電器及線纜普遍老化，時常還有水栗或電機運行。此外，由于農網用戶用電的不規范性和復雜性，線路剩余電流的產生往往是瞬時性的，并且不具備重復性，即使重新送電也不能保證剩余電流會再次出現，這為剩余電流的排查增加了難度。
[0003]因此，在當今的技術背景之下要解決農網剩余的剩余電流故障排查問題，最簡單的方法是將巡檢變得更常態化，方便靈活地監測一些頻繁發生剩余電流故障的線路節點或用戶的剩余電流狀況，所以有必要設計出一種便攜式剩余電流監測與報警的裝置。

【發明內容】

[0004]本實用新型的目的在于:提供一種方便巡檢人員攜帶且使用方便的能夠對農網中一些頻繁發生剩余電流故障的線路節點或用戶的剩余電流狀況進行檢測的剩余電流故障報警器。
[0005]為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種便攜式農網低壓剩余電流故障報警器，包括外殼、互感器線圈、I/V轉換電路、電壓跟隨放大電路、整流濾波模塊、A/D轉換電路、微處理器、報警器以及電源模塊;互感器線圈為環形結構，并安裝在外殼的外部；I/V轉換電路、電壓跟隨放大電路、整流濾波模塊、A/D轉換電路、微處理器以及電源模塊均設置于外殼的內部;報警器安裝在外殼的前側面板上;互感器線圈的電流輸出端與I/V轉換電路的輸入端相連;I/V轉換電路的輸出端與電壓跟隨放大電路的輸入端相連;電壓跟隨放大電路的輸出端與整流濾波模塊的輸入端相連;整流濾波模塊的輸出端與A/D轉換電路的輸入端口相連;A/D轉換電路的輸出端與微處理器的輸入端口相連;微處理器的輸出端口與報警器相連;電源模塊為I/V轉換電路、電壓跟隨放大電路、整流濾波模塊、A/D轉換電路、微處理器以及報警器供電。
[0006]采用I/V轉換電路、整流濾波模塊以及放大采集模塊能夠將互感器線圈采集的電流信號進行處理，從而獲得便于微處理器處理的電信號，再由微處理器與設定的閾值進行比較，若超過閾值則控制報警器進行報警，有效提高了巡檢人員對線路中剩余電流的檢測效率;采用I/V轉換電路能夠將互感器線圈采集的弱小的電流信號轉換為電壓信號，便于后續電路的處理采集;采用電壓跟隨放大電路能夠對轉換后獲得的微弱電壓信號進行放大，從而滿足對農網的低壓線路進行采集檢測;采用整流濾波模塊能夠實現電信號的整流和濾波處理，以去除電信號中的噪聲;采用將各個電路元件安裝在外殼內外，從而方便巡檢人員攜帶檢測，有效增強了使用的便捷性。
[0007]作為本實用新型的進一步限定方案，在外殼內還設有一個與微處理器的輸入輸出端口相連的存儲器；電源模塊為存儲器供電。采用存儲器能夠對剩余電流值和剩余電流報警事件發生的時間進行存儲，方便后期巡檢人員導出查看。
[0008]作為本實用新型的進一步限定方案，在外殼的前側面板上還設有一個與微處理器的顯示端口相連的顯示屏；電源模塊為顯示屏供電。采用顯示屏能夠方便實時顯示當前檢測線路的剩余電流大小。
[0009]作為本實用新型的進一步限定方案，在外殼的前側面板上還設有一個與微處理器的輸出端口相連的綠色指示燈；電源模塊為綠色指示燈供電。采用綠色指示燈能夠直觀地表明當前檢測線路的剩余電流值沒有超過設定的危險閾值。
[0010]作為本實用新型的進一步限定方案，整流濾波模塊包括串接在一起的整流電路和濾波電路;整流電路的輸入端連接至電壓跟隨放大電路的輸出端;濾波電路的輸出端連接至A/D轉換電路的輸入端。
[0011 ]作為本實用新型的進一步限定方案，報警器包括蜂鳴器和紅色指示燈;蜂鳴器和紅色指示燈均與微處理器的輸出端口相連。采用蜂鳴器和紅色指示燈能夠在檢測到當前線路的剩余電流值超過設定的危險閾值時進行聲光報警，便于巡檢人員察看。
[0012]本實用新型的有益效果在于:(I)采用I/V轉換電路、整流濾波模塊以及放大采集模塊能夠將互感器線圈采集的電流信號進行處理，從而獲得便于微處理器處理的電信號，再由微處理器與設定的閾值進行比較，若超過閾值則控制報警器進行報警，有效提高了巡檢人員對線路中剩余電流的檢測效率;(2)采用I/V轉換電路能夠將互感器線圈采集的弱小的電流信號轉換為電壓信號，便于后續電路的處理采集;(3)采用電壓跟隨放大電路能夠對轉換后獲得的微弱電壓信號進行放大，從而滿足對農網的低壓線路進行采集檢測；(4)采用整流濾波模塊能夠實現電信號的整流和濾波處理，以去除電信號中的噪聲；(5)采用將各個電路元件安裝在外殼內外，從而方便巡檢人員攜帶檢測，有效增強了使用的便捷性。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的結構不意圖；
[0014]圖2為本實用新型的電路結構示意圖。
[0015]圖中:1、外殼，2、互感器線圈，3、顯示屏，4、紅色指示燈，5、綠色指示燈，6、蜂鳴器。
【具體實施方式】
[0016]如圖1和2所示，本實用新型的便攜式農網低壓剩余電流故障報警器包括:外殼1、互感器線圈2、I/V轉換電路、電壓跟隨放大電路、整流濾波模塊、A/D轉換電路、微處理器、報警器以及電源模塊。
[0017]其中，互感器線圈2為環形結構，并安裝在外殼I的外部；I/V轉換電路、電壓跟隨放大電路、整流濾波模塊、A/D轉換電路、微處理器以及電源模塊均設置于外殼I的內部;報警器安裝在外殼I的前側面板上;互感器線圈2的電流輸出端與I/V轉換電路的輸入端相連;I/V轉換電路的輸出端與電壓跟隨放大電路的輸入端相連；電壓跟隨放大電路的輸出端與整流濾波模塊的輸入端相連;整流濾波模塊的輸出端與A/D轉換電路的輸入端口相連;A/D轉換電路的輸出端與微處理器的輸入端口相連;微處理器的輸出端口與報警器相連；電源模塊為Ι/v轉換電路、電壓跟隨放大電路、整流濾波模塊、A/D轉換電路、微處理器以及報警器供電。
[0018]為了能夠對剩余電流值和剩余電流報警事件發生的時間進行存儲，方便后期巡檢人員導出查看，在外殼I內還設有一個與微處理器的輸入輸出端口相連的存儲器;電源模塊為存儲器供電。
[0019]為了能夠方便實時顯示當前檢測線路的剩余電流大小，在外殼I的前側面板上還設有一個與微處理器的顯示端口相連的顯示屏3;電源模塊為顯示屏3供電。
[0020]為了能夠直觀地表明當前檢測線路的剩余電流值沒有超過設定的危險閾值，在外殼I的前側面板上還設有一個與微處理器的輸出端口相連的綠色指示燈5;電源模塊為綠色指示燈5供電。
[0021]為了能夠實現電信號的整流和濾波處理，以去除電信號中的噪聲，整流濾波模塊包括串接在一起的整流電路和濾波電路;整流電路的輸入端連接至電壓跟隨放大電路的輸出端;濾波電路的輸出端連接至A/D轉換電路的輸入端。
[0022]為了能夠在檢測到當前線路的剩余電流值超過設定的危險閾值時進行聲光報警，便于巡檢人員察看，報警器包括蜂鳴器6和紅色指示燈4;蜂鳴器6和紅色指示燈4均與微處理器的輸出端口相連。
[0023]本實用新型的便攜式農網低壓剩余電流故障報警器中的:電源模塊由4節1.2V鎳鉻的電池構成，輸出一個4.8V供電電壓，并可進行反復充電；I/V轉換電路、電壓跟隨放大電路、整流電路、濾波電路以及A/D轉換電路均采用現有電路實現;外殼I為塑料外殼，便于巡檢人員手持攜帶，且能夠對內部的電路進行防護;互感器線圈2為閉合式的圓環形結構，長期放置不易丟失。
[0024]本實用新型的便攜式農網低壓剩余電流故障報警器的工作流程為:
[0025](I)將該剩余電流故障報警器的互感器線圈2套住任意三相/單相線路的進出線，從而對電流矢量進行測量，由互感器線圈2輸出電流信號；
[0026](2)通過I/V轉換電路將弱小的電流信號轉換為弱小的電壓信號；
[0027](3)通過電壓跟隨放大電路對弱小的電壓信號進行跟隨和放大處理；
[0028](4)通過整流電路對跟隨和放大處理的電壓信號進行整流處理；
[0029](5)通過濾波電路對整流完的電壓信號進行濾波，以達到去除噪聲的目的；
[°03°] (6)將濾波去噪后的電壓信號輸入微處理器的ADC模塊進行模數轉換；
[0031](7)由微處理器對采集的數據進行判斷，若其超過設定的危險閾值則微處理器觸動報警器(紅色指示燈4閃爍，蜂鳴器6發出報警聲)，若低于設定的危險閾值則微處理器控制綠色指不燈5殼起；
[0032](8)巡檢人員在觀察到報警現象時查看顯示屏3所顯示的剩余電流值，并對當前檢測線路進行排查。
[0033]上述實施例僅描述了本報警器的原理和優點，并不局限本報警器的使用領域。在不違反本發明設計初衷的前提下，報警器會進一步根據實際需求進行改進。
【主權項】
1.一種便攜式農網低壓剩余電流故障報警器，其特征在于:包括外殼(I)、互感器線圈(2)、I/V轉換電路、電壓跟隨放大電路、整流濾波模塊、A/D轉換電路、微處理器、報警器以及電源模塊;互感器線圈(2)為環形結構，并安裝在外殼(I)的外部;I/V轉換電路、電壓跟隨放大電路、整流濾波模塊、A/D轉換電路、微處理器以及電源模塊均設置于外殼(I)的內部;報警器安裝在外殼(I)的前側面板上;互感器線圈(2)的電流輸出端與I/V轉換電路的輸入端相連;I/V轉換電路的輸出端與電壓跟隨放大電路的輸入端相連;電壓跟隨放大電路的輸出端與整流濾波模塊的輸入端相連;整流濾波模塊的輸出端與A/D轉換電路的輸入端口相連；A/D轉換電路的輸出端與微處理器的輸入端口相連;微處理器的輸出端口與報警器相連;電源模塊為I/V轉換電路、電壓跟隨放大電路、整流濾波模塊、A/D轉換電路、微處理器以及報警器供電。2.根據權利要求1所述的便攜式農網低壓剩余電流故障報警器，其特征在于:在外殼(I)內還設有一個與微處理器的輸入輸出端口相連的存儲器;電源模塊為存儲器供電。3.根據權利要求1或2所述的便攜式農網低壓剩余電流故障報警器，其特征在于:在外殼(I)的前側面板上還設有一個與微處理器的顯示端口相連的顯示屏(3);電源模塊為顯示屏(3)供電。4.根據權利要求1或2所述的便攜式農網低壓剩余電流故障報警器，其特征在于:在外殼(I)的前側面板上還設有一個與微處理器的輸出端口相連的綠色指示燈(5);電源模塊為綠色指示燈(5)供電。5.根據權利要求1或2所述的便攜式農網低壓剩余電流故障報警器，其特征在于:整流濾波模塊包括串接在一起的整流電路和濾波電路;整流電路的輸入端連接至電壓跟隨放大電路的輸出端;濾波電路的輸出端連接至A/D轉換電路的輸入端。6.根據權利要求1或2所述的便攜式農網低壓剩余電流故障報警器，其特征在于:報警器包括蜂鳴器(6)和紅色指示燈(4);蜂鳴器(6)和紅色指示燈(4)均與微處理器的輸出端口相連。
【文檔編號】G01R19/25GK205506927SQ201620306112
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月13日
【發明人】陳從顏
【申請人】陳從顏