一種用于保護跳閘線圈瞬間動作的電流記錄儀的制作方法

本實用新型涉及電力檢測技術領域，尤其涉及一種用于保護跳閘線圈瞬間動作的電流記錄儀。

背景技術：

作為電力系統重要的電氣元件，在電力系統故障時，斷路器接受繼電保護及自動裝置的跳、合閘命令，并要求以毫秒級的速度去執行跳閘動作，以避免事故蔓延和擴大，因此要求斷路器在運行時，能隨時處于待命狀態，嚴防拒動。在電力系統運行中，由于事故，經常發生跳閘線圈誤動、拒動情況，而現有設備無法準確檢測到，在誤動或拒動瞬間，跳閘線圈的動作電流及波形，無法對誤動或拒動的準確原因進行分析。

技術實現要素：

為了解決上述技術問題，本實用新型的目的是提供一種能快速監測并保存跳閘線圈回路電流的一種用于保護跳閘線圈瞬間動作的電流記錄儀。

本實用新型所采取的技術方案是：

一種用于保護跳閘線圈瞬間動作的電流記錄儀，包括主機和多個電流互感器，所述主機包括微處理器、RAM緩存單元、FLASH存儲單元和多個電壓采集單元，所述微處理器上設有片內AD轉換單元，所述微處理器分別與RAM緩存單元和FLASH存儲單元相連接，所述多個電流互感器的輸出端分別與多個電壓采集單元的輸入端一一對應連接，所述多個電壓采集單元均與微處理器的片內AD轉換單元相連接。

作為本實用新型的進一步改進，所述電壓采集單元包括過壓保護電路、量程切換單元、第一一級濾波單元、第一一級放大單元、第二一級濾波單元、第二一級放大單元、二級濾波單元和二級放大單元，所述過壓保護電路的輸入端與電流互感器的輸出端連接，所述過壓保護電路與量程切換單元連接，所述量程切換單元的控制端與微處理器連接，所述量程切換單元的第一輸出端依次通過第一一級濾波單元、第一一級放大單元、二級濾波單元和二級放大單元進而連接至片內AD轉換單元的輸入端連接，所述量程切換單元的第二輸出端依次通過第二一級濾波單元和第二一級放大單元進而連接至片內AD轉換單元的輸入端連接。

作為本實用新型的進一步改進，所述主機還包括TTL轉RS232通信單元和觸控顯示屏，所述微處理器通過TTL轉RS232通信單元進而與觸控顯示屏相連接。

作為本實用新型的進一步改進，所述主機還包括MOS管驅動功率放大陣列和LED指示燈，所述微處理器的第一輸出端通過MOS管驅動功率放大陣列進而與LED指示燈的輸入端連接。

作為本實用新型的進一步改進，所述主機還包括TF卡存儲單元，所述微處理器與TF卡存儲單元相連接。

作為本實用新型的進一步改進，所述微處理器與TF卡存儲單元之間還連接有ESD保護單元。

作為本實用新型的進一步改進，所述主機還包括告警輸出單元，所述微處理器的第二輸出端與告警輸出單元的輸入端連接。

作為本實用新型的進一步改進，所述告警輸出單元包括節點告警單元、隔離保護單元、蜂鳴器和驅動單元，所述微處理器的第二輸出端通過隔離保護單元進而與節點告警單元的輸入端連接，所述微處理器的第三輸出端通過驅動單元進而與蜂鳴器的輸入端連接。

本實用新型的有益效果是：

本實用新型一種用于保護跳閘線圈瞬間動作的電流記錄儀通過電壓采集單元能夠快速、準確而且安全地監測跳閘線圈回路電流，對故障下的電流實現準確保存，為之后的事故分析提供數據支持，減少跳閘線圈出現的誤動、拒動的幾率，提高系統安全運行的可靠性。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式作進一步說明：

圖1是本實用新型一種用于保護跳閘線圈瞬間動作的電流記錄儀的系統連接圖；

圖2是本實用新型一種用于保護跳閘線圈瞬間動作的電流記錄儀中主機的原理方框圖；

圖3是本實用新型一種用于保護跳閘線圈瞬間動作的電流記錄儀中電壓采集單元的原理方框圖。

具體實施方式

參考圖1～圖3，本實用新型一種用于保護跳閘線圈瞬間動作的電流記錄儀，包括主機和多個電流互感器1，所述主機包括微處理器、RAM緩存單元、FLASH存儲單元和多個電壓采集單元，所述微處理器上設有片內AD轉換單元，所述微處理器分別與RAM緩存單元和FLASH存儲單元相連接，所述多個電流互感器1的輸出端分別與多個電壓采集單元的輸入端一一對應連接，所述多個電壓采集單元均與微處理器的片內AD轉換單元相連接。

進一步作為優選的實施方式，所述電壓采集單元包括過壓保護電路、量程切換單元、第一一級濾波單元、第一一級放大單元、第二一級濾波單元、第二一級放大單元、二級濾波單元和二級放大單元，所述過壓保護電路的輸入端與電流互感器1的輸出端連接，所述過壓保護電路與量程切換單元連接，所述量程切換單元的控制端與微處理器連接，所述量程切換單元的第一輸出端依次通過第一一級濾波單元、第一一級放大單元、二級濾波單元和二級放大單元進而連接至片內AD轉換單元的輸入端連接，所述量程切換單元的第二輸出端依次通過第二一級濾波單元和第二一級放大單元進而連接至片內AD轉換單元的輸入端連接。

進一步作為優選的實施方式，所述主機還包括TTL轉RS232通信單元和觸控顯示屏，所述微處理器通過TTL轉RS232通信單元進而與觸控顯示屏相連接。

進一步作為優選的實施方式，所述主機還包括MOS管驅動功率放大陣列和LED指示燈，所述微處理器的第一輸出端通過MOS管驅動功率放大陣列進而與LED指示燈的輸入端連接。

進一步作為優選的實施方式，所述主機還包括TF卡存儲單元，所述微處理器與TF卡存儲單元相連接。

進一步作為優選的實施方式，所述微處理器與TF卡存儲單元之間還連接有ESD保護單元。

進一步作為優選的實施方式，所述主機還包括告警輸出單元，所述微處理器的第二輸出端與告警輸出單元的輸入端連接。

進一步作為優選的實施方式，所述告警輸出單元包括節點告警單元、隔離保護單元、蜂鳴器和驅動單元，所述微處理器的第二輸出端通過隔離保護單元進而與節點告警單元的輸入端連接，所述微處理器的第三輸出端通過驅動單元進而與蜂鳴器的輸入端連接。

本實用新型實施例中，微處理器采用STM32F103系列增強型單片機，所述電流互感器1為閉環式霍爾電流互感器1，量程±10A，精度1%，所述電壓采集單元包含4個接線端子，通過使用4芯屏蔽電纜與電流互感器1相連，使用電流傳感器的數量可按實際選擇，不超過4個；，所述觸控顯示屏為多點觸控彩屏，采用ILI9341驅動芯片，所述蜂鳴器為有源電磁式蜂鳴器，所述TF卡存儲單元采用SPI的驅動方式，可不斷熱插拔，轉移資料方便，利于提取分析，采用FATFS文件系統進行文件管理，方便可靠、移植性好。整個裝置機身尺寸為155mm(L) x 90mm(W) x 48mm(H)，占用空間小，靈活，安裝難度小，利于施工。

所述電流互感器1與跳閘線圈回路連接，其用于檢測跳閘線圈控制回路電流，主機以1ms的采樣速度對電流互感器1反饋的信息進行采樣和判斷并通過觸控顯示屏進行顯示，若查看到當前電流超過某個設定的正常值，工作人員此時可控制主機對動作電流進行記錄、存儲至TF卡存儲單元里，保存的電路的時間長度為1s，從而方便以后進行歷史波形查看，也可通過讀取TF卡存儲單元里的記錄來查看每個點的電流大小及記錄的波形。

采集的電流從電流互感器1輸入電壓采集單元，經過過壓保護電路（防止電壓過大燒毀下級電路）后，由量程切換單元進入下一級的一級濾波和一級放大輸入到片內AD轉換單元或繼續經過二級濾波放大輸入到片內AD轉換單元。同時，微處理器通信腳經過TTL轉RS232通信單元控制觸控顯示屏和接收觸控信息；微處理器節點控制腳通過隔離保護單元控制節點輸出；微處理器蜂鳴器控制腳通過驅動單元驅動蜂鳴器輸出；微處理器的LED控制腳經過MOS管驅動放大陣列驅動LED指示燈；微處理器通過ESD保護單元讀寫TF卡存儲單元，微處理器直接讀寫 FLASH存儲單元和RAM緩存單元。

從上述內容可知，本實用新型結構較為精簡，采樣速率快、精度高，不需要人為操控，自動化程度高。通過讀取保存的跳閘線圈動作信息，如動作時間、電流大小、電流方向、電流持續時間等這些信號，從而方便工作人員分析導致跳閘線圈動作的原因，可能是正常控制導致動作、直流系統接地故障導致、跳閘線圈本身損壞或觸點或卡扣問題等等，本實用新型記錄的信息可為跳閘線圈故障分析提供重要的數據依據。

以上是對本實用新型的較佳實施進行了具體說明，但本實用新型創造并不限于所述實施例，熟悉本領域的技術人員在不違背本實用新型精神的前提下還可做作出種種的等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請權利要求所限定的范圍內。