[实用新型]一种智能低压分路监测单元模拟前端调理电路

说明书

本实用新型涉及一种智能低压分路监测单元模拟前端调理电路，包括罗氏线圈和硬件积分器，分路单元通过罗氏线圈实现对线路电流的微分传感，从罗氏线圈传变后的电压信号Vdiff连接到硬件积分器，硬件积分器后分别接入电平搬移放大电路、单端转差分信号电路，所述电平搬移放大电路将硬件积分器还原后的信号送入到微控制器内部的模拟数字转换器；所述单端转差分信号电路将硬件积分器还原后的信号送入单相计量芯片。采用本实用新型的分路单元模拟前端调理电路的设计方案，在线路电流传感环节上，只采用罗氏线圈而节省低功率线圈的情况下，同时实现测量和保护功能，具有良好的工程应用价值。

技术领域

本实用新型涉及配电自动化技术领域，尤其涉及一种智能低压分路监测单元模拟前端调理电路。

背景技术

智能低压分路监测单元(下述简称：分路单元)按相别安装于开闭所、环网柜、低压配电网箱式变电站、小区配电室的低压出线电缆上，用来采集低压线路的运行电流、电压、电缆表皮温度等信息，计算线路有功、无功功率。分路单元可实时监测线路故障电流，实现低压400V分支线路运行状态的实时监测、线路故障状态的快速检测、指示功能，并及时上送告警信息。

目前分路单元通用的设计方法，测量电流、保护电流分别采用低功率线圈、罗氏线圈采集和传感，都有各自独立的模拟前端信号调理电路。这种方法造成电流传感部分重复设计、庞大贵重，导致分路单元整体成本上升。

因此，目前分路单元电流传感部分以及模拟前端电路设计方案有待进一步完善。

实用新型内容

本实用新型提供了一种智能低压分路监测单元模拟前端调理电路，在于仅使用罗氏线圈这样一种电流传感方式的情况下，同时实现线路电流的测量和保护功能，性能指标均满足技术规范的要求。

本实用新型具体内容如下：一种智能低压分路监测单元模拟前端调理电路，包括罗氏线圈和硬件积分器，分路单元通过罗氏线圈实现对线路电流的微分传感，从罗氏线圈传变后的电压信号Vdiff连接到硬件积分器，硬件积分器后分别接入电平搬移放大电路和单端转差分信号电路，所述电平搬移放大电路将硬件积分器还原后的信号送入到微控制器内部的模拟数字转换器；所述单端转差分信号电路将硬件积分器还原后的信号送入单相计量芯片。

进一步的，所述硬件积分器包括运放器U7，所述运放器U7的同相输入端接地，反相输入端接电阻R30，输出端与反相输入端之间设置电容C8，在电容C8的两端还并联电阻 R24和电阻R27组成的串联电路，在电路电阻R24和电阻R27之间连接电阻R29，电阻R29 另一端通过电容C14接地，从罗氏线圈传变后的电压信号Vdiff连接到电阻R30；运放器 U7输出的V_{out_2}连接到电平搬移放大电路和单端转差分信号电路的输入端。

进一步的，所述电平搬移放大电路包括运放器U6，所述运放器U6的反相输入端与输出端之间设有电阻R12，反相输入端还连接电阻R13，电阻R13的另一端接地；运放器U6 的输出端连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端通过电容C1接地，电阻R2与电容C1之间输出信号Vadc；运放器U7输出的V_{out_2}通过电阻R17之后连接到运放器U6的同相输入端，运放器U6的同相输入端还分别连接电容C9和电阻R28，电容C9一端连接在电阻R17 和运放器U6的同相输入端之间，另一端接地，电阻R28一端连接在电阻R17和运放器U6 的同相输入端之间，另一端连接电源。

进一步的，电阻R17和电阻R28的阻值比为1:2；电阻R13和电阻R12的阻值比为1:2。