[发明专利]一种公变低压侧分支负荷重载预警装置及方法

权利要求书

1.一种公变低压侧分支负荷重载预警装置，其特征在于，包括主控模块和多个分支模块，所述主控模块用于采集主线路的线路信息和轮询读取各分支线路的线路信息，所述分支模块用于分别采集各分支线路的线路信息，所述主控模块和所述分支模块均包括：

穿刺电流互感器，用于采集线路电流、电压信号；

采样单元，用于获取线路实时电压、电流、高频电流采样数据；

主控单元，控制所述采样单元进行采样，并根据采样数据计算线路功率，并在电流发生突变时计算电流增量，判断电流增量和线路功率是否超过设定阈值，若是则通过通信单元发出报警信息。

2.根据权利要求1所述的公变低压侧分支负荷重载预警装置，其特征在于，所述穿刺电流互感器为开合式结构，磁芯材料为高导磁率坡莫合金，二次线圈匝数2800T，安装后初始相对导磁率不低于6000。

3.根据权利要求1所述的公变低压侧分支负荷重载预警装置，其特征在于，所述穿刺电流互感器一侧安装有穿刺螺钉，用于刺破导线绝缘层以联通导线芯线，所述穿刺螺钉为复合式结构，上部为螺纹杆，所述螺纹杆的下端固定有不锈钢尖针。

4.根据权利要求1所述的公变低压侧分支负荷重载预警装置，其特征在于，所述采样单元包括电压采样电路、电流采样电路、二阶Sallen-Key滤波器和AD采样芯片，所述电压采样电路、电流采样电路、二阶Sallen-Key滤波器的输出信号输入到所述AD采样芯片。

5.根据权利要求4所述的公变低压侧分支负荷重载预警装置，其特征在于，所述电压采样电路具体为分压比是2000的高精密电阻分压器，所述电流采样电路包括电流电压转换器和差分放大器，所述差分放大器的输出信号输入至所述二阶Sallen-Key滤波器。

6.根据权利要求5所述的公变低压侧分支负荷重载预警装置，其特征在于，第一电阻、第二电阻连接到所述差分放大器的正向输入端，第三电阻连接到所述差分放大器的反向输入端，第四电阻连接在所述差分放大器的反向输入端与输出端之间。

7.根据权利要求6所述的公变低压侧分支负荷重载预警装置，其特征在于，所述二阶Sallen-Key滤波器包括第一运算放大器和第二运算放大器及相应的电阻、电容，其中，第六电阻连接到所述第一运算放大器的正向输入端，第十一电阻连接在所述第一运算放大器的反向输入端与输出端之间，所述第一运算放大器和所述第六电阻、第十一电阻共同作为所述二阶Sallen-Key滤波器的缓冲输入级；第一电容、第二电容和第七电阻依次串接后连接在所述第二运算放大器的正向输入端，第五电阻的一端连接在所述第二运算放大器的输出端，另一端连接在所述第一电容和所述第二电容之间，第九电阻的一端接地，另一端连接在所述第一电容和所述第二电容之间，第十电阻的一端接地，另一端连接在所述第七电阻和所述第二电容之间，第十二电阻连接在所述第二运算放大器的反向输入端与输出端之间，第十三电阻的一端接地，另一端连接在所述第二运算放大器的反向输入端，第八电阻连接在所述第二运算放大器的输出端。

8.根据权利要求7所述的公变低压侧分支负荷重载预警装置，其特征在于，所述差分放大器的输出信号经所述第六电阻输入所述第一运算放大器的同向输入端，所述第二运算放大器的输出信号输出至所述AD采样芯片。

9.根据权利要求1所述的公变低压侧分支负荷重载预警装置，其特征在于，所述主控模块还包括电源模块，所述电源模块进一步包括AC/DC控制器、电池充放电电路及电池，所述AC/DC控制器将穿刺获取的线路电源转换成12V直流电源，再经降压输出3.3V作为所述主控单元及其外设的工作电源，充放电管理电路在所述主控单元的控制下给后备电池充电。

10.根据权利要求9所述的公变低压侧分支负荷重载预警装置，其特征在于，所述分支模块还包括DC/DC转换模块，用于将所述主控模块的12V电源转换成所述分支模块本身的工作电源，同时起到安全隔离作用。