[发明专利]环网柜运行检测装置

说明书

本申请涉及环网柜运行检测装置，包括信号检测输入电路、信号运算处理电路以及输出滤波驱动电路。本次设计的环网柜运行检测装置，采取模块化设计方案，利用堆积木的方式搭建智能环网柜，能够解决依据现场定制环网柜时设计周期长、成本高、后期扩展包容性低的问题。信号检测输入电路能够实时接收运行状态下环网柜交流电的状态，同时利用瞬态二极管进行前端电路保护，能够实现高完整度的信号检测和一级电路保护。信号运算处理电路可分为两大部分利于信号判断，且可以提高准确率。输出滤波驱动电路，在输出时需要进行滤除电路处理过程中所叠加的噪音和杂波，能够提高输出信号的高准确率，同时实现对环网柜稳定可靠的实时监测。

技术领域

本申请涉及电力检测与环网柜领域，具体涉及一种环网柜运行检测装置。

背景技术

在城市和乡村的供电点方面，集一次、二次设备于一体的一体化环网柜，广泛应用于各种规模的配电网，虽然该环网柜具有占地面积小、安装快捷、维护方便、可靠性高等优点，但是在不同的应用环境下，环网柜节点所需线路数不同。传统的环网柜设计是根据现场线路数进行定制，具有周期长、成本高、后期不易扩展等根本缺陷。

发明内容

（一）技术问题

1.环网柜设计特殊性强，排线规划适应能力弱。

2.环网柜设计电路功能分辨力弱，结构复杂。

3.环网柜难以具备标准化设计流程，成本高，效率低。

（二）技术方案

针对上述技术问题，本申请提出环网柜运行检测装置，包括信号检测输入电路、信号运算处理电路以及输出滤波驱动电路。

如图1所示，为现有技术的信号放大电路图，在设计原理上，利用比较器的闭环特性，实现输出信号和输入信号的按比例放大，放大倍数可以通过控制输入输出两侧的电阻比值来调节，然而由于放大器自身具有一定的缺陷型，容易发生自激振荡，容易给输出信号带来一定程度的干扰。

如图2所示，为现有技术的信号比较电路图，在设计原理上，利用比较器的开环特性，将输入的两个电压信号作比较，将输出结果转化为大小一致，但方向相反的两种电压或电流信号，以此来区分信号的比较结果，后续需要较为繁琐的电路来解答和利用比较结果信号，增加了电路的复杂程度。

信号检测输入电路能够接收运行状态下环网柜交流电的状态，同时利用瞬态二极管D6进行前端电路保护，实现高完整度的信号检测和初级电路的电压保护。信号通过变压器TQ1原级、副级线圈中的电流互感传输进来，之后经过电阻R4和电容C2进行初步阻容滤波，其中肖特基二极管D4是防止高电流击穿电容C2，信号经过瞬态二极管组U2进行对高压进行限制，保护电路，接着信号通过电阻R6输入到放大器U1A上，将信号进行初步处理，消除信号输入端INPUTA和信号输入端INPUTB的共模信号，最后将输出的信号通过电阻R8输出给下一级信号运算处理模块。

信号运算处理电路可分为两大部分，信号放大和信号判断过程。信号放大主要是将前端输入的微弱信号进行放大，利于信号判断，且可以提高准确率。信号经过第一级信号检测电路的处理，信号相对比较微弱，不利于后面信号的判断。检测电路传出的信号首先经过以放大器U1B为核心的放大模块，对需要判断的信号进行基本放大，然后将信号输出到二极管D9处，检测判断信号是否放大超过额定阈值。信号放大后进入运算处理电路的第二部分-判断，此部分主要是利用晶体管Q4和双级联三极管Q1进行阈值的双重判断，同时可通过调节滑动变阻器R19来控制信号判断的阈值，可以实现根据地域、环境的不同，调节环网柜监测的阈值的界限，使其更具有应用性和实用性。