[实用新型]一种智能电能检测和保护装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电能检测技术领域，具体涉及一种智能电能检测和保护装置。

背景技术

电能广泛应用于人们的日常生活及工农业生产，控制着现代经济的命脉，具有容易控制、易于传输、传输/消耗过程中污染小以及利用效率高的特点。随着我国国民经济的不断发展，电能应用愈加广泛，由此产生的电气火灾和触漏电事故也时有发生，严重威胁到了国家和人民的生命和财产安全。因此，完善和改进漏电保护系统，减少漏电火灾及漏电事故的发生，具有重要的工程意义。

电网和用电设备在运行中，由于电网的正常漏电电流会随环境和设备的增减而变化，固定动作阈值的漏电动作保护器不能满足实际需求。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述不足，提出了一种通过智能断路器能够快速实现对漏电、过载等异常情况进行自动断电处理的智能电能检测和保护装置。

本实用新型具体采用如下技术方案：

一种智能电能检测和保护装置，包括控制中心和多个智能断路器，多个智能断路器之间通过Zigbee通信进行数据传输，智能断路器的数据信息汇聚到Zigbee通信节点，Zigbee通信节点与控制中心之间通过串口通信进行数据传输，每一智能断路器内部包括单片机、零序电流传感器、漏电信息采集电路和电能质量信息采集电路，漏电信息采集电路和电能质量信息采集电路将零序电流传感器采集的电信号进行处理后输入单片机，漏电信息采集电路包括依次连接的放大滤波整流器和A/D转换器，电能质量信息采集电路包括依次连接的电压/电流采样电路、调理电路和电能计量电路，所述单片机上连有按键和LCD显示模块。

优选地，所述调理电路包括依次连接的信号放大电路、信号滤波电路、信号整流电路和微控制器A/D采样电路。

优选地，所述调理电路输出的电压信号的峰值范围为0～5V。

优选地，所述单片机上还连接有继电器控制模块。

所述单片机为内部ADC为单极性的STC12C5A60S2。

本实用新型具有如下有益效果：

该装置能够实时测量安装处的各电力参数和环境温湿度的变化，能够快速实现对漏电、过载等异常情况进行自动断电处理；

Zigbee都具有路由功能，该装置能够通过Zigbee功能将数据和状态寻找最优路径发到远程控制中心端，实现远程监控和电能质量分析；

该装置根据电流的变化情况，自动调节漏电保护阈值，采用漏电保护的反时限特性优化漏电保护的级间配合，减少故障漏电动作的影响范围，提高了漏电保护的可靠与有效性。

附图说明

图1为智能电能检测和保护装置结构框图；

图2为智能断路器内部电路结构示意图；

图3为调理电路示意图；

图4为信号滤波电路示意图；

图5为信号整流电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型的具体实施方式做进一步说明：

Zigbee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。根据国际标准规定，ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术，又称紫蜂协议。

如图1-2所示，一种智能电能检测和保护装置，包括控制中心和多个智能断路器，多个智能断路器之间通过Zigbee通信进行数据传输，智能断路器的数据信息汇聚到Zigbee通信节点，Zigbee通信节点与控制中心之间通过串口通信进行数据传输，每一智能断路器内部包括、单片机、零序电流传感器、漏电信息采集电路和电能质量信息采集电路，漏电信息采集电路和电能质量信息采集电路将零序电流传感器采集的电信号进行处理后输入单片机，漏电信息采集电路包括依次连接的放大滤波整流器和A/D转换器，电能质量信息采集电路包括依次连接的电压/电流采样电路、调理电路和电能计量电路，所述单片机上连有按键和LCD显示模块。

如图3所示，调理电路包括依次连接的信号放大电路、信号滤波电路、信号整流电路和微控制器A/D采样电路。调理电路输出的电压信号的峰值范围为0～5V。在检测调理通道中的电压信号属于微小电压信号，极易受到各种干扰的影响。电网中存在的对被测信号的各种干扰以及电路板上的高频噪声干扰，会对后续A/D转换造成的影响，提高对微弱电压信号的精确检测，以及对检测信号的处理和提取尤为重要。

单片机上还连接有继电器控制模块。