[实用新型]应用于配电终端的小信号采集电路

说明书

本实用新型提供了一种应用于配电终端的小信号采集电路，该电路不仅能满足国家电网公司配电自动化终端技术规范对采集量的精度要求，还需满足电磁兼容性能要求，包括依次连接的前端EMC保护电路、分压跟随电路、低通滤波电路以及采样电路，所述前端EMC保护电路包括前级的浪涌抑制器件和后级的低反向漏电流的TVS管，所述浪涌抑制器件包括并联的共模抑制压敏电阻，所述共模抑制压敏电阻并联后与接地端相连，所述浪涌抑制器件还包括跨接在输出端、输入端的差模抑制压敏电阻。

技术领域

本实用新型属于智能电网和配电自动化领域，具体的说，涉及的是一种应用于配电终端的小信号采集电路。

背景技术

针对配电自动化，一二次融合已经成为发展趋势，电子式电流传感器将取代传统的电磁式电流互感器。国家电网公司《配电设备一二次融合技术方案》对电子式电流传感器给出的参数为：相电流的额定变比600A/1V，零序电流20A/0.2V。针对此趋势，在配电终端中需要设计一种小信号采集电路。

由于在数字化变电站中，配电设备与高压开关设备安装相对比较紧凑，高压设备工作时极易产生电磁干扰。这些干扰信号会随着被测信号进入测量系统中，一方面影响测量精度，另一方面会造成系统不稳定，甚至毁坏装置。为了减少这一影响，提高系统稳定性，最常见的做法是通过低通滤波电路、放大电路和AD采样电路这样的三级电路对信号进行调理和采集，低通滤波电路一般采用二阶巴特沃斯有源滤波器，放大电路采用双电源运放设计；还有一种做法是采用高线性度模拟光耦设计弱电流信号隔离采集电路。

但是，三级电路设计虽然能够对双极信号进行放大，且有较高的输入阻抗，但未考虑抗电磁干扰，系统稳定性差；而采用线性光耦设计虽然解决了线性度和隔离采集的问题，但是由于输入的小信号是双极性的，因此在电路设计上需要对正半波和负半波分开处理，电路复杂而且成本较高。

发明内容

为了解决上述的基础问题，本实用新型提供了一种用于配电终端的小信号采集电路，该电路不仅能满足国家电网公司配电自动化终端技术规范对采集量的精度要求，还需满足电磁兼容性能要求，具体方案如下：

一种用于配电终端的小信号采集电路，包括依次连接的前端EMC保护电路、分压跟随电路、低通滤波电路以及采样电路，所述前端EMC保护电路包括前级的浪涌抑制器件和后级的低反向漏电流的TVS管，所述浪涌抑制器件包括并联的共模抑制压敏电阻，所述共模抑制压敏电阻并联后与接地端相连，所述浪涌抑制器件还包括跨接在输出端、输入端的差模抑制压敏电阻。

进一步地，所述分压跟随电路包括依次相连的分压电路及运放跟随电路；所述分压电路电阻分压，所述电阻为低温高精度电阻；所述运放跟随电路为双电源运放跟随电路，电源隔离采用稳压DC/DC电源模块，信号隔离采用隔离变压器。

进一步地，所述低通滤波电路使用二阶RC低通滤波器。

进一步地，所述采样电路使用AD7606转换器。

上述方案所涉及的小信号采集电路，可以应用与配电自动化终端产品中，作为配电自动化终端产品的一项基础技术；这种小信号采集电路具有抗电磁干扰方面的性能，可以安全使用于配电自动化应用的恶劣现场环境中；解决常规方法中电路复杂，成本高的缺陷，力求电路简单，成本较低。

附图说明

图1为小信号采集电路的整体示意图；

图2为前端EMC保护电路的电路图。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本实用新型涉及的技术方案做进一步的说明。

如图1所示的一种小信号采集电路，该电路的设计主要包含了以下几个部分：

前端EMC保护电路1、分压跟随电路2、低通滤波电路3、采样电路4，四者为依次连接关系。