一种400V线路的电流信息采集系统技术方案

本实用新型专利技术属于电网负荷信息采集设备，尤其涉及一种400V线路的电流信息采集系统，所述的系统包括电流信息采集终端、GSM模块和云端服务器，所述电流信息采集终端包括单片机、开合式电流互感器、电流采样电路和温度传感器，开合式电流互感器将采集到的电流信号传输到电流采样电路，电流采样电路和温度传感器的信号输出端分别连接单片机的信号输入端，单片机的信号输出端连接GSM模块，单片机通过GSM模块将接收到的电流信号和温度信号传输到云端服务器。本实用新型专利技术结构简单，设计新颖，快速获取400v线路的电流信息并通过云端服务器计算获取电网低压三相负荷不平衡数据和调整方案，减少了人力、物力及时间的消耗，提高工作效率。

A current information acquisition system for 400V transmission lines

The utility model belongs to a load information acquisition device for power grid, in particular to a current information acquisition system for 400V transmission lines. The system comprises a current information acquisition terminal, a GSM module and a cloud server. The current information acquisition terminal comprises a single chip microcomputer, an on-off current transformer, a current sampling circuit and a temperature sensor. The current signal is transmitted to the current sampling circuit by the on-off current transformer. The signal output of the current sampling circuit and the temperature sensor is connected to the signal input of the single chip microcomputer. The signal output of the single chip microcomputer is connected to the GSM module. The single chip microcomputer transmits the received current signal and the temperature signal through the GSM module. To the cloud server. The utility model has the advantages of simple structure, novel design, fast acquisition of current information of 400V transmission lines, and calculation of cloud server to obtain low-voltage three-phase load unbalanced data and adjustment scheme of power grid, thereby reducing the consumption of manpower, material resources and time, and improving work efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种400V线路的电流信息采集系统
本技术属于电网负荷信息采集设备，尤其涉及一种400V线路的电流信息采集系统。
技术介绍
在低压电力系统中，很多情况下三相负荷是不平衡的。三相负荷不平衡大致有以下几方面的原因:1、三相负荷分配时，没有充分了解用户单体容量，仅从用户数初步分配，二没有从具体容量上分配用户，这种负荷分配方式貌似负荷已平均分配，其实存在很大的偏差，导致实际上的三相负荷不平衡。2、受农村建房越来越偏离负荷中心的影响，在满足用户用电架设线路时，仅采用单相供电模式，导致单相线路越来长，从而导致单相负荷大幅提升，使三相负荷不平衡。3、在某些用户较少的台区，一些用户的大功率电器如空调器、电磁炉等不定时的使用，很容易打破本来三相负荷基本平衡的状况，这类用户受季节、时段的影响较明显。4、一些新增用户接入时，未考虑三相负荷不平衡的因素，任意接入，导致三相负荷不平衡。三相负荷不平衡的危害因受负荷、时间、季节因素影响，动态变化大，而且直观上不能发现，因此产生的危害是潜在的，但往往是严重的，主要表现在以下方面：1）对线损的影响。在三相四线制中，因三相负荷不平衡，致使中性线电流加大，这就直接造成电能在线路上损耗的增加。当三相负荷不平衡时，不论何种负荷分配情况，电流不平衡度越大，线损增量就越大。2）对设备的影响。三相负荷不平衡的重负荷相电流过大，可能造成变压器油和绕组的过热，引起油质劣化，迅速降低变压器的绝缘性能，以至于烧毁绕组。低压电网三相负荷不平衡还会反映到高压侧。我们知道，高压线路过流故障占相当比例，其原因是电流过大。低压电网三相负荷不平衡可能引起高压某相电流过大，从而引起大面积停电事故，同时变电站的开关设备频繁跳闸将降低设备使用寿命。3）对电压的影响。在三相四线制中，因三相负荷不平衡，将产生零序电压，使配电变压器供电中性点飘移，形成一相电压低，而另一相电压高。电压低的一相严重时会使电器无法正常使用，而电压高的相则可能烧毁电器；另一方面，电压过低及过高是引发服务投诉最为常见的因素之一。因此快速、及时地采集配电网低压三相负荷不平衡的数据信息，进而设计调整方案来消除三相负荷不平衡对电网系统的影响至关重要。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种400V线路的电流信息采集系统，本技术结构简单，设计新颖，快速获取400V线路的电流信息并通过云端服务器计算获取电网低压三相负荷不平衡数据和调整方案。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案如下：一种400V线路的电流信息采集系统，所述的系统包括电流信息采集终端、GSM模块和云端服务器，所述电流信息采集终端包括单片机、开合式电流互感器、电流采样电路和温度传感器，开合式电流互感器将采集到的电流信号传输到电流采样电路，电流采样电路和温度传感器的信号输出端分别连接单片机的信号输入端，单片机的信号输出端连接GSM模块，单片机通过GSM模块将接收到的电流信号和温度信号传输到云端服务器。优选的，所述系统还包括可轴向伸缩的伸缩杆，伸缩杆端部设有外螺纹；所述开合式电流互感器包括两铰接的弧型机构，两铰接的弧型机构分别设置于夹紧钳的两钳头处，夹紧钳的两钳柄铰接处设有可迫使夹紧钳钳头闭合的扭簧，其中一钳柄端部与套筒外壁固定连接，套筒内壁设有与伸缩杆端部配合的内螺纹。优选的，所述套筒外壁于夹紧钳下方设有安装箱，所述单片机、电流采样电路和温度传感器设置于安装箱内，安装箱上开设有通风口。优选的，所述套筒外壁上还设有定滑轮，定滑轮的轴线与套筒轴线垂直设置，夹紧钳不与套筒连接的钳柄与拉绳一端连接，拉绳另一端绕过定滑轮自由下垂。优选的，所述伸缩杆的顶部端面暴露于套筒外，且顶部端面上设有用于配合拉绳的凹槽。优选的，所述的单片机为集成温度传感器的STM32-GSM单片机。本技术方式如下：需要使用时，首先将套筒与伸缩杆的顶端螺纹连接，同时规整拉绳位置使得拉绳穿过伸缩杆顶部端面的凹槽然后绕过定滑轮设置，然后延长伸缩杆，使得伸缩杆顶部带动套筒、安装箱、夹紧钳以及夹紧钳上的开合式电流互感器移动至线路处，然后固定伸缩杆的即时长度并手拉拉绳，使得拉绳带动夹紧钳的钳柄克服扭簧弹力以靠近另一钳柄运动，进而使得夹紧钳的两钳头张开以带动开合式电流互感器张开，移动伸缩杆使得夹紧钳上的开合式电流互感器卡在线缆外部，然后松开拉绳，两钳头在扭簧弹力作用下闭合，进而使得开合式电流互感器闭合环箍线缆。开合式电流互感器将采集到的电流信号传输到电流采样电路，电流采样电路和温度传感器的信号输出端分别连接单片机的信号输入端，单片机的信号输出端连接GSM模块，单片机通过GSM模块将接收到的电流信号和温度信号传输到云端服务器，云端服务器经过程序计算，可以快速生成电网低压三相负荷不平衡数据和调整方案。所述单片机为集成温度传感器的STM32-GSM单片机，电路板上由单片机本身的ADC功能所引申出来的模拟量采集，做成4路0-10V电压的采集和4路0-20毫安电流采集；单片机集成温度传感器，可以通过安装箱上的通风孔监控线路周围的环境温度；通信方面,提供RS232接口、继电器、蜂鸣器、按键和LED等功能。STM32-GSM板载工业级双频模块；GSM模块可以实现电话语音、SMS（短信，支持彩信）、数据和传真信息的传输。开合电流互感器为市售成熟产品。其工作频率50-400Hz，外壳采用ABS材料，骨架采用PBT塑料材质，铁芯材料为镍钢或硅钢，工作温度－25℃～＋75℃；介质强度3.0KV/1mA/1min；环境湿度≤85%；绝缘电阻DC500V/100MΩmin；额定输入5A-3000A，额定输出0-10V(AC)或0-20mA；测量范围5%In-130%In，比值差≤±0.1％，施工螺丝固定相位差≤±10分。本技术与现有技术相比，具有如下优点：本技术结构简单，设计新颖，操作人员可以免除登高作业并快速获取400v线路的电流信息并通过云端服务器计算获取电网低压三相负荷不平衡数据和调整方案，减少了人力、物力及时间的消耗，提高工作效率，提高了作业人员的人身安全。附图说明图1为具体实施方式中400V线路的电流信息采集系统的工作框图；图2为具体实施方式中采集系统的夹紧钳结构示意图；图3为具体实施方式中夹紧钳与伸缩杆的连接结构示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。如图1-3所示，一种400V线路的电流信息采集系统，所述的系统包括电流信息采集终端、GSM模块和云端服务器，所述电流信息采集终端包括单片机、开合式电流互感器1、电流采样电路和温度传感器，开合式电流互感器将采集到的电流信号传输到电流采样电路，电流采样电路和温度传感器的信号输出端分别连接单片机的信号输入端，单片机的信号输出端连接GSM模块，单片机通过GSM模块将接收到的电流信号和温度信号传输到云端服务器。所述系统还包括可轴向伸缩的伸缩杆5，伸缩杆5端部设有外螺纹；所述开合式电流互感器1包括两铰接的弧型机构，两铰接的弧型机构分别设置于夹紧钳的两钳头21处，夹紧钳的两钳柄22铰接处设有可迫使夹紧钳钳头21闭合的扭簧3，其中一钳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种400V线路的电流信息采集系统，其特征在于，所述的系统包括电流信息采集终端、GSM模块和云端服务器，所述电流信息采集终端包括单片机、开合式电流互感器、电流采样电路和温度传感器，开合式电流互感器将电流信号传输到电流采样电路，电流采样电路和温度传感器的信号输出端分别连接单片机的信号输入端，单片机的信号输出端连接GSM模块，单片机通过GSM模块将接收到的电流信号和温度信号传输到云端服务器，所述系统还包括可轴向伸缩的伸缩杆，伸缩杆端部设有外螺纹；所述开合式电流互感器设置于夹紧钳的钳头处，夹紧钳的两钳柄铰接处设有可迫使夹紧钳钳头闭合的扭簧，其中一钳柄端部与套筒外壁固定连接，套筒内壁设有与伸缩杆端部配合的内螺纹，所述套筒外壁于夹紧钳下方设有安装箱，所述单片机、电流采样电路和温度传感器设置于安装箱内，安装箱上开设有通风口，所述套筒外壁上还设有定滑轮，定滑轮的轴线与套筒轴线垂直设置，夹紧钳不与套筒连接的钳柄与拉绳一端连接，拉绳另一端绕过定滑轮自由下垂。

【技术特征摘要】
1.一种400V线路的电流信息采集系统，其特征在于，所述的系统包括电流信息采集终端、GSM模块和云端服务器，所述电流信息采集终端包括单片机、开合式电流互感器、电流采样电路和温度传感器，开合式电流互感器将电流信号传输到电流采样电路，电流采样电路和温度传感器的信号输出端分别连接单片机的信号输入端，单片机的信号输出端连接GSM模块，单片机通过GSM模块将接收到的电流信号和温度信号传输到云端服务器，所述系统还包括可轴向伸缩的伸缩杆，伸缩杆端部设有外螺纹；所述开合式电流互感器设置于夹紧钳的钳头处，夹紧钳的两钳柄铰接处设有可迫使夹紧钳钳头闭合的扭簧，其中一钳柄端部与...

【专利技术属性】
技术研发人员：张忠军，肖勇，王玉锋，肖艳梅，崔玉华，周春苗，肖华，郝鸣一，袁静，李莉，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司民权县供电公司，
类型：新型
国别省市：河南,41