[发明专利]基于霍尔传感器的多功能超小型一体化低压监测终端

说明书

一种基于霍尔传感器的多功能超小型一体化低压监测终端，包括使用开环原理的霍尔传感器和更小的铁芯进行超小型、一体化设计的全新理念以及实现该理念的完整解决方案。本发明具有交直流通用、铁芯超小型、针对整体设计采用五种高精度测量补偿方法、集电能质量分析，故障录波及定位为一体、超级电容储能、终端故障自诊断、交直流混接故障判断、批量生产一致性性好、现场易于安装和维护、就地完成智能化应用等特点。

技术领域

本发明涉及电力技术领域，具体涉及一种智能化低压监测终端。

背景技术

现有技术中，电力营销部门需要电能计量，配电部门需要故障监测和诊断，各自投资设备完成各自应用，数据不能共享，投资大量浪费。现场众多大体积终端设备笨重拥挤，接线纵横交错，维护不仅不便，而且给安全带来隐患。相似的产品，采样铁芯和罗氏线圈合于一体的设计，体积臃肿，结构复杂，可靠性不高，4000A电流测量铁芯易饱和，在-40℃～85℃下的0.5％的精度不能保证生产一致性，数据分析采用采样数据远传，采用集中式传统方法，使得通讯复杂，计算复杂，电量监测没有带时标的故障录波及电能质量分析功能，不能确定故障点，不能检测交直流混接的故障，电源使用外部电源不仅布线复杂而且带来安全隐患。

霍尔传感器是一种宽频带电流传感器，价格昂贵，体积较大，开环霍尔电流传感器小切口，小尺寸，测量电流可以很大。本发明依据国家电网公司“营配贯通”和“计算边缘化”的理念，有效地解决了传统技术难题：使用基于开环原理的霍尔传感器作为整体解决思路。超小型化结构设计下的4000A电流测量铁芯不能饱和；低压监测终端功能要求小型化的同时需要一体化，满足对现场计量和故障监测的功能；现场安装简单和易于维护；生产具有批量生产一致性好，保证每个产品在-40℃～85℃下的0.5％电量监测精度；具备带时标的故障录波及电能质量分析功能；能快速确定故障点；能有效检测交直流混接故障；故障断电后使用超级电容进行故障暂态数据传输。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种使用开环原理的霍尔传感器进行多功能、超小型、一体化设计的全新理念以及实现该理念的完整解决方案，在电压等级为400v的用户侧，为满足国家电网营销和配电部门信息数据融会贯通思想以及边缘计算的要求的基于霍尔传感器的多功能超小型一体化低压监测终端。

本发明所采用的技术方案是：使用开环原理的霍尔传感器总体思路，交直流通用、通过超小型化铁芯设计、针对整体设计采用五种高精度测量补偿方法、集电能质量分析，带时标故障录波，工频阻抗测距定位为一体、超级电容储能、设备故障自诊断功能、交直流混接故障判断、批量生产一致性性好、现场易于安装和维护等特点。

具体的，本发明提供一种基于霍尔传感器的多功能超小型一体化低压监测终端，其特征在于，包括开环霍尔传感器、闭环霍尔传感器、单片处理器、计算单元，终端接线单元、所述开环霍尔传感器测量电流，所述闭环霍尔传感器测量电压，所述开环霍尔传感器和闭环霍尔传感器将测量结果传至单片处理器和计算单元，计算单元计算短路阻抗并根据其相位判别区内外故障。

如上述的一种基于霍尔传感器的多功能超小型一体化低压监测终端，其特征在于，所述开环霍尔传感器使用带有气隙的开合铁芯。

如上述的一种基于霍尔传感器的多功能超小型一体化低压监测终端，其特征在于，所述开环霍尔传感器的气隙大小设计成满足在4000A大电流通入情况下不饱和。

如上述的一种基于霍尔传感器的多功能超小型一体化低压监测终端，其特征在于，在所述开环霍尔传感器的切口处并联两个霍尔传感器，对导体的位置灵敏度取平均值进行均衡，从而减少位置误差。

如上述的一种基于霍尔传感器的多功能超小型一体化低压监测终端，其特征在于，所述终端接线单元采用485线连接并一起接到数据传输单元上。

如上述的一种基于霍尔传感器的多功能超小型一体化低压监测终端，其特征在于，所述闭环霍尔传感器使用的铁芯非常小。