本申請(qǐng)涉及電力，尤其涉及一種電纜供電檢測裝置。

背景技術(shù)：

1、隨著電力的應(yīng)用越來越廣泛，工廠、企業(yè)和家庭等對(duì)供電質(zhì)量的要求也在不斷提高。然而，供電的質(zhì)量不僅僅取決于變電站，變電站所使用的電纜、變換設(shè)備及所在環(huán)境、用電負(fù)載等因素都在影響著供電電壓、頻率，致使供電穩(wěn)定性降低。其中，由于電纜故障高發(fā)，因此，電纜對(duì)供電穩(wěn)定性的影響尤為突出。例如，高壓電設(shè)備的電纜絕緣層存在絕緣薄弱處時(shí)，該絕緣薄弱處容易引發(fā)局部放電，致使高頻電流脈沖產(chǎn)生。長期以往，還可能導(dǎo)致絕緣層被擊穿，造成相間短路，最終將導(dǎo)致工廠、企業(yè)無電可用，損失巨大。因此，有必要對(duì)電纜的供電穩(wěn)定情況進(jìn)行檢測。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于此，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N電纜供電檢測裝置，可以自動(dòng)檢測電纜的供電穩(wěn)定情況，并在電纜供電不穩(wěn)定的情況下自動(dòng)報(bào)警，從而可以避免事故發(fā)生，避免造成成本損失。同時(shí)，可以提高檢測效率，降低檢測成本，而且還可以應(yīng)用于各類用電場景中，適用范圍廣。

2、為了達(dá)到上述目的，本申請(qǐng)采用以下技術(shù)方案：

3、一種電纜供電檢測裝置，包括電流傳感器、降頻模塊、采樣模塊和控制模塊；

4、電流傳感器用于檢測電纜所傳輸?shù)母哳l脈沖電流，從而產(chǎn)生第一高頻電壓，第一高頻電壓的頻率大于預(yù)設(shè)穩(wěn)態(tài)頻率；

5、降頻模塊包括高通濾波電路、半波整流電路和檢波電路，其中，

6、高通濾波電路連接電流傳感器，高通濾波電路用于對(duì)第一高頻電壓進(jìn)行高通濾波，從而輸出第二高頻電壓；

7、半波整流電路連接高通濾波電路和檢波電路，半波整流電路用于對(duì)第二高頻電壓進(jìn)行半波整流及放大，從而輸出脈動(dòng)電壓，脈動(dòng)電壓不小于0；

8、檢波電路用于對(duì)脈動(dòng)電壓檢波成直流電壓，其中直流電壓大于脈動(dòng)電壓，且達(dá)到預(yù)設(shè)穩(wěn)態(tài)頻率；

9、采樣模塊連接檢波電路，采樣模塊用于采樣直流電壓，從而輸出采樣電壓；

10、控制模塊連接采樣模塊，控制模塊用于在采樣電壓大于預(yù)設(shè)安全閾值時(shí)輸出報(bào)警信號(hào)，報(bào)警信號(hào)用于指示電纜供電不穩(wěn)定。

11、在一種實(shí)施例中，半波整流電路包括限壓放大器、反饋電阻和分壓電阻，其中，

12、限壓放大器的同相輸入端用于連接高通濾波電路以接入第二高頻電壓，限壓放大器的反相輸入端通過反饋電阻連接至限壓放大器的輸出端，限壓放大器的反相輸入端還通過分壓電阻接地，限壓放大器的輸出端連接檢波電路；

13、限壓放大器的第一限壓端用于接入箝位電壓，箝位電壓大于0；限壓放大器的第二限壓端用于接地；

14、限壓放大器用于根據(jù)反饋電阻、分壓電阻、第一限壓端接入的箝位電壓和第二限壓端接入的0電壓對(duì)第二高頻電壓進(jìn)行限壓放大，從而輸出脈動(dòng)電壓。

15、在一種實(shí)施例中，半波整流電路還包括第一耦合電容和匹配電阻，限壓放大器的同相輸入端通過第一耦合電容連接高通濾波電路，限壓放大器的同相輸入端通過匹配電阻接地。

16、在一種實(shí)施例中，限壓放大器為opa699芯片。

17、在一種實(shí)施例中，高通濾波電路包括無源高通濾波器和同相放大電路，其中，

18、無源高通濾波器連接電流傳感器，并用于對(duì)第一高頻電壓進(jìn)行高通濾波；

19、無源高通濾波器還連接同相放大電路的同相輸入端，同相放大電路的輸出端連接半波整流電路，同相放大電路用于對(duì)高通濾波后的第一高頻電壓進(jìn)行同相放大，從而輸出第二高頻電壓。

20、在一種實(shí)施例中，無源高通濾波器包括第一濾波電容、第二濾波電容、第一濾波電阻和第二濾波電阻，第一濾波電容的一端連接電流傳感器，第一濾波電容的另一端連接第二濾波電容的一端和通過第一濾波電阻連接同相放大電路的輸出端，第二濾波電容的另一端連接同相放大電路的同相輸入端和通過第二濾波電阻接地。

21、在一種實(shí)施例中，檢波電路包括第二耦合電容、第一檢波二極管、第二檢波二極管和rc并聯(lián)電路；

22、第二耦合電容的一端連接半波整流電路的輸出端，第二耦合電容的另一端連接第一檢波二極管的陽極，第一檢波二極管和第二檢波二極管反向并聯(lián)；

23、rc并聯(lián)電路連接于第一檢波二極管的陰極和第二檢波二極管的陽極之間，rc并聯(lián)電路還連接采樣模塊和接地，rc并聯(lián)電路用于在第一檢波二極管導(dǎo)通時(shí)接收脈動(dòng)電壓，從而輸出直流電壓。

24、在一種實(shí)施例中，直流電壓的頻率處于采樣模塊的采樣頻率范圍內(nèi)。

25、在一種實(shí)施例中，直流電壓的頻率處于1mhz～50mhz范圍內(nèi)。

26、在一種實(shí)施例中，電纜供電檢測裝置還包括：

27、報(bào)警模塊，連接控制模塊，控制模塊用于輸出報(bào)警信號(hào)至報(bào)警模塊；

28、和/或，通信模塊，連接控制模塊和終端設(shè)備，通信模塊用于將報(bào)警信號(hào)傳輸至終端設(shè)備。

29、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

30、1、本申請(qǐng)電纜供電檢測裝置通過設(shè)置電流傳感器、降頻模塊、采樣模塊和控制模塊，可以實(shí)現(xiàn)電纜供電穩(wěn)定情況的自動(dòng)檢測及自動(dòng)報(bào)警，以便相關(guān)人員可以在電纜供電不穩(wěn)定時(shí)及時(shí)采取相關(guān)措施以事前預(yù)防事故的發(fā)生，減少事故發(fā)生時(shí)所產(chǎn)生的成本損失。相比于目前采用的由專業(yè)人員進(jìn)行人工巡檢的方式，本申請(qǐng)電纜供電檢測裝置可以提高檢測效率，降低檢測成本，而且還可以應(yīng)用于各類用電場景中，適用范圍廣。

31、2、本申請(qǐng)半波整流電路具備半波整流功能，因此可以使信號(hào)均處于正半周期中，由此可以降低芯片中pnp半導(dǎo)體晶體管的切換時(shí)間，從而可以有效提高信號(hào)處理速度，而且也無需再另外設(shè)置二極管進(jìn)行限壓。另外，本申請(qǐng)半波整流電路還具備增益放大功能，因此可以解決信號(hào)傳輸損耗的問題，提高信號(hào)質(zhì)量，而且也無需再另外設(shè)置放大電路。因此，本申請(qǐng)半波整流電路的處理效率可以提高，元件成本可以降低，半波整流電路的占用空間可以減小。

32、3、本申請(qǐng)檢波電路可以將電壓頻率降頻至預(yù)設(shè)穩(wěn)態(tài)頻率。基于這樣的設(shè)計(jì)，一方面，可以降低后級(jí)采樣模塊的采樣頻率，從而可以減少采樣模塊的成本，另一方面，可以減少檢波電路的恢復(fù)時(shí)間，使檢波電路可以更好地發(fā)揮檢波功能，因此可以提高輸出質(zhì)量。

33、4、本申請(qǐng)降頻模塊中，高通濾波電路可以濾除雜訊，有效降低雜訊對(duì)后級(jí)電路的干擾，半波整流電路可以具有較高的處理速度和輸出質(zhì)量，檢波電路可以將輸出降頻至預(yù)設(shè)穩(wěn)態(tài)頻率(如1mhz～50mhz)，因此，高通濾波電路、半波整流電路和檢波電路的結(jié)合，可以充分提升電纜供電檢測裝置的檢測效率和準(zhǔn)確度。倘若降頻模塊中，并非采用半波整流電路，未有限壓和放大處理，也未連接檢波電路，那么，電纜供電檢測裝置在工作時(shí)，將容易在部分頻段內(nèi)(如1mhz～20mhz)就會(huì)出現(xiàn)運(yùn)算放大器飽和截止的情況，而且信號(hào)還會(huì)夾帶許多雜訊噪聲，進(jìn)而容易影響到檢測效果，導(dǎo)致誤報(bào)警。

技術(shù)特征：

1.一種電纜供電檢測裝置，其特征在于，包括電流傳感器、降頻模塊、采樣模塊和控制模塊；

2.如權(quán)利要求1所述的電纜供電檢測裝置，其特征在于，所述半波整流電路包括限壓放大器、反饋電阻和分壓電阻，其中，

3.如權(quán)利要求2所述的電纜供電檢測裝置，其特征在于，所述半波整流電路還包括第一耦合電容和匹配電阻，所述限壓放大器的同相輸入端通過所述第一耦合電容連接所述高通濾波電路，所述限壓放大器的同相輸入端通過所述匹配電阻接地。

4.如權(quán)利要求2所述的電纜供電檢測裝置，其特征在于，所述限壓放大器為opa699芯片。

5.如權(quán)利要求1所述的電纜供電檢測裝置，其特征在于，所述高通濾波電路包括無源高通濾波器和同相放大電路，其中，

6.如權(quán)利要求5所述的電纜供電檢測裝置，其特征在于，所述無源高通濾波器包括第一濾波電容、第二濾波電容、第一濾波電阻和第二濾波電阻，所述第一濾波電容的一端連接電流傳感器，所述第一濾波電容的另一端連接所述第二濾波電容的一端和通過所述第一濾波電阻連接所述同相放大電路的輸出端，所述第二濾波電容的另一端連接所述同相放大電路的同相輸入端和通過所述第二濾波電阻接地。

7.如權(quán)利要求1所述的電纜供電檢測裝置，其特征在于，所述檢波電路包括第二耦合電容、第一檢波二極管、第二檢波二極管和rc并聯(lián)電路；

8.如權(quán)利要求1所述的電纜供電檢測裝置，其特征在于，所述直流電壓的頻率處于所述采樣模塊的采樣頻率范圍內(nèi)。

9.如權(quán)利要求1所述的電纜供電檢測裝置，其特征在于，所述直流電壓的頻率處于1mhz～50mhz范圍內(nèi)。

10.如權(quán)利要求1所述的電纜供電檢測裝置，其特征在于，所述電纜供電檢測裝置還包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N電纜供電檢測裝置，包括電流傳感器、降頻模塊、采樣模塊和控制模塊。電流傳感器用于檢測電纜傳輸?shù)母哳l脈沖電流以產(chǎn)生第一高頻電壓。降頻模塊包括高通濾波電路、半波整流電路和檢波電路，高通濾波電路用于對(duì)第一高頻電壓高通濾波后輸出第二高頻電壓。半波整流電路用于對(duì)第二高頻電壓進(jìn)行半波整流及放大，以輸出不小于0的脈動(dòng)電壓。檢波電路用于對(duì)脈動(dòng)電壓檢波成直流電壓。采樣模塊用于采樣直流電壓以輸出采樣電壓?？刂颇K用于在采樣電壓大于預(yù)設(shè)安全閾值時(shí)輸出報(bào)警信號(hào)，報(bào)警信號(hào)用于指示電纜供電不穩(wěn)定。因此，本申請(qǐng)電纜供電檢測裝置可以自動(dòng)、高效地檢測電纜的供電穩(wěn)定情況并報(bào)警，從而可以有效預(yù)防事故的發(fā)生。

技術(shù)研發(fā)人員：吳英明,蘇家緯,麻程權(quán),鄧子龍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：富泰華工業(yè)（深圳）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/22