[实用新型]一种现场总线型交流电压传感器

说明书

技术领域

本实用新型实施例涉及电气设备技术领域，尤其涉及一种现场总线型交流电压传感器。

背景技术

在轨道交通、电力设备及配电网等领域，传感器起着重要的作用，在整个系统中，传感器担负着电压变换、线路保护及报警等作用。

目前，使用的交流电压传感器绝大多数是25kV电磁式电压互感器、电子式电压互感器和非传统电压互感器，电磁式电压互感器通过电磁感应把一次交流电压变换成与一次绕组和二次绕组匝数成正比的二次交流电压，电子式电压互感器其工作原理与变压器相同，基本结构也是铁心和原、副绕组。

在轨道交通及配电网中，应用现场总线来进行相关技术改进成为一个主要的发展趋势，传统的和非传统的电压互感器只有电压比例变换功能，电子式电压互感器只有电压信号数字变换功能或电压比例变换功能，都没有信号处理能力，不满足现场总线要求，即缺乏智能。为了使现场总线使用的交流电压传感器智能化，需要依靠数字处理器或网络主机帮助实现。这就使现场总线系统变得复杂，需要配电网有自适应功能，而这就需要现场总线交流电压传感器的直接参与才能实现。同时，现有电压传感器二次侧的额定输出电压种类繁多，阻碍了智能交流电压传感器的标准化，不利于25kV配电和用电装置的技术发展。

实用新型内容

本实用新型提供一种现场总线型交流电压传感器，以实现电压传感器输出数据与现场总线的数据传输需求匹配。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种现场总线型交流电压传感器，包括：高压臂串联电阻、低压臂串联电阻、信号调理模块、模数转换模块、数字信号处理模块、通讯接口模块和电源模块，还包括：

现场总线通信接口，与所述通讯接口模块相连，用于从所述通讯接口模块接收数字信号处理模块处理后的信号，并传输至所连接的现场总线中。

进一步地，所述高压臂串联电阻包括：多只具有两端电容屏的高压臂电阻依次串联。

进一步地，所述信号调理模块、模/数变换模块、数字信号处理模块、通讯接口模块和电源模块布设于电子电路印刷板上。

进一步地，信号调理模块，与所述串联电阻相连，用于将分压器电阻的二次电压进行有效值、直流幅值、基波幅值、相位及电压峰值的计算，得到模拟信号；

模数转换模块，与所述信号调理模块相连，用于将所述模拟信号进行采样量化，得到采样数字信号；

数字信号处理模块，与所述模数转换模块相连，用于根据所述采样数字信号进行统计分析，形成状态代码和控制代码；

通讯接口模块，与所述数字信号处理模块相连，用于接收所述状态代码和控制代码，并通过所述现场总线通信接口发送到现场总线。

进一步地，所述电子电路印刷板的信号线和电源线与现场总线连接器相连接，并采用密封底板封装。

进一步地，所述交流电压传感器的接触网的电压为25KV。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种交流电压传感器的工作方法，采用本实用新型实施例所提供的现场总线型交流电压传感器来执行，所述方法包括：

由模数转换模块提供电压采样数字信号；

数字信号处理模块执行如下至少一项操作：

根据模数转换模块提供的采样数字信号，计算交流电压有效值，若所述交流电压有效值超过设定过电压阈值时，则判断所连接线路处于过电压状态，产生过电压控制代码，若所述交流电压有效值低于设定低电压阈值时，则判断所连接线路处于欠电压状态，产生欠电压控制代码；

根据所述采样数字信号计算直流幅值及总谐波失真，若所述直流幅值超过设定直流超限阈值，则产生直流超限控制代码，若所述总谐波失真超过设定失真阈值，则产生失真超限控制代码；

在识别到失真时，控制对所述采样数字信号进行限幅处理，若重新采样的采样数字信号的半波时间小于或等于设定暂降阈值，则产生电压暂降控制代码；

根据所述采样数字信号计算幅值最大信号，若所述幅值最大信号的半波时间小于或等于设定暂态过电压阈值，则产生暂态过电压控制代码；

所述数字信号处理模块将各所述控制代码通过所述现场总线通信接口发送到现场总线。