CN100406901C - 电力线路故障指示器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电力线路故障指示器，包括，外壳、装在外壳上方的卡线部分、具有检测判断功能的控制电路部分、具有故障指示功能的指示部分；还包括，与外壳相连的装卸环，用于使用通用操作杆装卸所述指示器；外壳，包括左立柱和右立柱，在壳体上部呈U型；卡线部分，包括引导板和压线板；所述引导板，成L型，通过转轴与所述外壳左立柱上端连接，可相对所述左立柱旋转；所述压线板，为直板型，通过转轴及扭转弹簧与右立柱下端连接，可相对所述右立柱旋转；压线板通过扭转弹簧以压按方式与引导板形成相互配合。本发明提供一种电力线路故障指示器，以解决现有技术中安装、拆卸不方便，故障指示不明显以及损伤电力线缆、易生锈等问题。

Description

电力线路故障指示器

技术领域

本发明涉及一种电力线路故障指示器。

背景技术

电力线路故障指示器是用于检测并辨识用户电力线路是否故障的一种信号指示器。其工作原理为当电力线路出现故障时，由于线路中电气参数突变，在电力线路周围产生磁场及电场的变化，电力线路故障指示器内部的控制线路自动检测和判断故障状态，进而输出报警信号驱动显示部分工作，并报警显示红色，从而达到指示故障线路的目的。

申请号为01232305.5，发明名称为“线路故障指示器”的实用新型公开了一种电力线路故障指示器。该指示器在外壳上方设有一用于夹持电力线路的夹持装置，所述夹持装置为在外壳外表面设有两根立柱，该两立柱连接一V形垫块，该垫块与外壳之间安装压簧，并在两立柱之间设有与V形垫块卡合的销栓。上述专利虽然可以实现电力线路故障检测，但需要借助安装托杯、卸杯等专用配套工具，操作复杂并损伤电力线。并且通过转碗装置显示线路故障，故障指示不明显。

现有电力线路故障指示器存在以下缺点：

1、安装、拆卸不方便。现有技术要借助托杯等辅助工具才能实现电力线路故障指示器的安装和拆卸，操作复杂。

2、故障指示不明显。现有技术采用转碗装置显示线路故障，通过红色转碗的翻转显示线路故障，会受天气等原因限制，显示不明显。

3、电力线路的夹持装置为金属材料，容易生锈，容易损伤线缆。现有技术采用的电力线路的夹持装置均为金属材料，由于电力线路故障指示器暴露于空气中，很容易氧化生锈，影响使用寿命。

因此，目前的电力线路故障指示器还存在需要改进的地方。

发明内容

本发明的目的是提供一种电力线路故障指示器，以解决现有技术中电力线路故障指示器安装、拆卸不方便，故障指示不明显以及电力线路的夹持装置容易生锈，使用寿命低等问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种电力线路故障指示器，包括，外壳、装在外壳上方的卡线部分、具有检测判断功能的控制电路部分、具有故障指示功能的指示部分；

还包括，

装卸环，与外壳相连，用于使用通用操作杆装卸所述电力线路故障指示器；

所述外壳，包括左立柱和右立柱，在壳体上部呈U型；在左立柱上端开有转轴固定孔，在右立柱下端开有转轴固定孔；

所述卡线部分，包括引导板和压线板；

所述引导板，成L型，通过转轴与所述外壳左立柱上端连接，可相对所述外壳左立柱上下旋转；转轴将引导板、左立柱连接固定后为旋转运动机构。

所述压线板，为直板型，底端边通过转轴与右立柱下端连接，可相对所述外壳右立柱上下旋转。在压线板底端开有转轴固定穿孔，穿孔两侧装有相同扭转弹簧各一只，扭转弹簧一头固定在压线板上，另一头固定在靠近右立柱的下端底平面上；通过转轴将压线板、扭转弹簧、右立柱连接固定后为旋转运动机构。压线板上设有一与引导板相配的凹槽，用于引导板运动限位并作为压线板、引导板向上旋转到位的状态支点。压线板通过扭转弹簧作用以压按方式与引导板形成相对配合运动；

当所述引导板向下转动时，所述压线板同时向下随动，电力线在所述引导板与所述压线板之间被夹紧并随动入位；

当所述引导板向上转动时，所述压线板在所述引导板的带动下同时向上翻压，电力线夹持在所述引导板与所述压线板之间放松并随动脱离。

所述指示部分，包括，显示体，安装在外壳下方，内含发光管阵列通过驱动线路与外壳内控制电路相连，当线路发生故障时，发光管阵列闪光；线路正常时，发光管阵列不亮，起到指示电力线路故障的作用；

所述发光管阵列采用高亮度发光管阵列，发光管亮度为3500至12000坎德拉。

所述显示体采用透光性能良好的抗老化，高强度，聚酯材料制成。

所述指示部分，进一步包括装卸环，

所述装卸环，采用透光性能良好的抗老化、高强度聚酯材料制成。

所述外壳采用绝缘防水材料，用于封装所述电力线路故障指示器，防止水气进入其内部，破坏电路。

所述卡线部分中与线缆接触部分采用非金属材料，并采用直板式造型，防止对线缆的损伤。

所述电力线路故障指示器，还包括，

备用电池，用于在电力电路发生故障而导致线路断电时间过长时，补偿工作电源继续指示线路故障。

所述外壳上设有可旋转开启的仓盖，用于更换所述备用电池。

所述电力线路故障指示器，还包括，置位复位操作开关感应装置，便于随时对故障指示器进行校验及复位操作。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、故障指示不受气象条件影响，指示效果明显。解决了传统线路故障指示器在夜间及恶劣气候条件下难以识别的问题；

2、拆卸方便。无需借助托杯等辅助工具，只需使用通用操作杆就可实现电力线路故障指示器的拆卸，操作方便。

3、单回路闭合磁路，无叠加。通过引导板、左右立柱内置的导磁片及电感线圈内的导磁轴形成的闭合磁路，从电感线圈中获取检测电流信号并利用为工作电源。

4、与线缆接触部分均为非金属材料，具有抗锈蚀、抗老化及防止线缆损伤的作用。

5、增加置位/复位感应操作开关，可随时校验电力线路故障指示器工作状态，该开关可以是干簧管开关，也可以是其它感应操作开关。

附图说明

图1为本发明所述电力线路故障指示器立体图；

图2为图1所示指示器左视图；

图3至图5为本发明所述电力线路故障指示器卡线图；

图6为置位/复位操作开关电路图；

图7为电压信号处理单元电路图；

图8为电流信号处理单元电路图；

图9为储能及电压切换单元电路图；

图10为MCU中央控制单元电路图；

图11为RF通讯模块图。

具体实施方式

本发明提供一种电力线路故障指示器，以解决现有技术中电力线路故障指示器拆卸不方便，故障指示不明显以及电力线路的夹持装置容易生锈及损伤被测线缆，使用寿命低等问题。

下面结合附图对本发明的具体实施例做进一步说明。

参见图1及图2。图1为本发明所述电力线路故障指示器立体图；图2为图1所示指示器左视图。

本发明所述电力线路故障指示器，包括外壳2、装在外壳上方的卡线部分、具有检测判断功能的控制电路部分、具有故障指示功能的指示部分、装卸环5。

所述外壳2采用绝缘防水材料，并且经过纳米防污表面处理；用于封装所述电力线路故障指示器，防止水气进入其内部，破坏电路；具有抗腐蚀、抗老化的作用。

外壳2上方具有左立柱2a、右立柱2b，在壳体2上部呈U型；在左立柱上端开有转轴固定孔，在右立柱下端开有转轴固定孔；

卡线部分包括引导板1和压线板4。引导板1和压线板4均采用绝缘材料，可以采用聚酯类材料。可以防止因完全暴露在空气中而发生氧化生锈现象，增加了本发明所述产品的使用寿命。还可防止金属的卡线部分，挤压线缆而对电力线路的损伤。

引导板1，成L型，通过转轴与外壳左立柱2a上端连接，可相对左立柱2a上下旋转；转轴将引导板、左立柱连接固定后为旋转运动机构。

压线板4，为直板型，底端边通过转轴与右立柱下端连接，可相对外壳右立柱2b上下旋转。在压线板4底端开有转轴固定穿孔，穿孔两侧装有相同扭转弹簧各一只(图中未示出)，扭转弹簧一头固定在压线板4上，另一头固定在靠近右立柱2b的下端底平面上；通过转轴将压线板4、扭转弹簧、右立柱2b连接固定后为旋转运动机构。压线板4通过扭转弹簧作用以压按方式与引导板1形成相对配合运动；

当引导板1向下转动时，压线板4同时向下随动，电力线在所述引导板1与压线板4之间被夹紧并随动入位；

当引导板1向上转动时，压线板4在引导板1的带动下同时向上翻压，电力线夹持在引导板1与压线板4之间放松并随动脱离。

控制电路部分，通过互感器获取线路电流电场信号，经电子电路板进行逻辑判断后，对驱动线路作出相应指示。具体电路参见图7至图11。

指示部分，包括显示体3，还可以进一步包括装卸环5。

所述显示体3，安装在外壳2下方，内含发光管阵列通过驱动线路与外壳中控制电路相连，当线路发生故障时，发光管阵列间歇性发光；当电力线路正常时，发光管阵列不亮，从而起到指示电力线路故障的作用。所述发光管阵列采用高亮度发光管阵列，发光管亮度为3500至12000坎德拉。在强日光照射下或其他恶劣天气情况下，用户仍能看清所述指示器的故障显示状态。

所述指示部分3采用透光性能良好的聚酯制成，使得指示效果更佳明显。

装卸环5，与外壳2相连，也可以与指示部分3一体连接组成本发明的指示部分；装卸环5用于使用通用操作杆安装所述电力线路故障指示器。所述装卸环5也是采用透光性能良好的聚酯制成，可以与显示体3共同构成指示部分。装卸环5与显示体3可以为一体化结构，采用全透明材料，增加光散射面积，从而增加可视面积，并且发光采用高亮红光阵列频闪，可以适应各种天气变化，适应性强。

下面通过参见图3至图5具体说明本发明所述电力线路故障指示器卡线过程。

参见图3至图5，图3至图5为本发明所述电力线路故障指示器卡线图。

所述压线板4上设有一与引导板1相配的凹槽4a。

凹槽4a用于引导板1运动限位并作为压线板4、引导板1向上旋转到位的状态支点。

使用电力行业通用工具操作杆的套钩伸入装卸环5中的(图中未标出)，所述钩套入位后把电力线路故障指示器送到线缆6下方，如图3所示。当向上推动通用操作杆时，电力线路故障指示器在通用操作杆的作用下，给电力线路6一个向上的推力，所以电力线路6相对引导板1存在向下的压力，在该力作用下电力线路6相对引导板1向下运动，由于引导板1为L型，引导板1的横板与压线板4的凹槽4a脱离，压线板4失去了引导板1的支撑，随着电力线路6相对引导板1向下运动，压线板4向上翻压，压线板4与电力线路6相接触，起到了固定电力线路6的作用，如图4所示。当电力线路6到达外壳2上边缘时，引导板1和压线板4共同作用使得电力线路6与电力线路故障指示器不存在相对运动，此时电力线路故障指示器被安装到电力线路6上。与电力线路6接触的引导板1与压线板4均为非金属材料，具有抗锈蚀、抗老化及防止线缆损伤等作用。

下面说明电力线路故障指示器的拆卸过程。参见图5至图3。

当需要更换电力线路故障指示器时，使用通用操作杆钩套在所述装卸环5上，电力线路故障指示器与电力线路6状态如图5所示(图中未标出通用操作杆)。当向下拉动通用操作杆时，给电力线路6一个向下的拉力，在该力作用下，电力线路6相对压线板4相上运动，引导板1随着电力线路6相对压线板4相上运动相外翻转，最终电力线路6与电力线路故障指示器相分离，即完成了电力线路故障指示器的拆卸。

本发明所述电力线路故障指示器采用无源工作方式，可以从电力线路线路上直接感应电磁信号中获取工作所需的电能，感应取能及信号检测传感均由一个或两个电感线圈完成，使用寿命长。通过引导板1、左立柱2a及右立柱2b内置的导磁片以及电感线圈(图中未示出)内的导磁轴形成的闭合磁路，从电感线圈中获取检测电流信号并利用为工作电源。所述闭合磁路为单回路闭合磁路，无磁路叠加。内置可更换锂电池作为备份电池，在电力电路发生故障而导致线路断电时间过长时，仍可继续指示线路故障；具体电路图参见图9。所述外壳2上设有可旋转开启的仓盖7用于更换所述备用电池。

本发明还设置置位/复位感应操作开关，可随时校验工作状态。该开关可以是干簧管开关，也可以是其它感应操作开关。参见图6，该图为置位/复位感应操作开关电路图。

置位/复位感应操作开关用于校验指示器工作状态及手动复位。

当故障指示器处于非报警状态时，闭合置位开关，相应信号送入单片机RC4口，故障指示器校验自身工作状态并闪烁指示；

当故障指示器处于报警状态时，闭合复位开关，相应信号送入单片机RC3口，故障指示器将复位至正常工作状态。

检测判断功能的控制电路部分包括，MCU中央控制模块、RF通讯模块、储能及电源切换单元、电流信号处理单元、电压信号处理单元。

参见图7至图11，图7为电压信号处理单元电路图；图8为电流信号处理单元电路图；图9为储能及电压切换单元电路图；图10为MCU中央控制单元电路图；图11为RF通讯模块图。

检测判断功能的控制电路工作过程：

电压信号处理单元，从电力线路中通过传感器C30、C32到电压信号的变化值，经AD623放大送至单片机接地电压捕捉端RA0口，作为判断线路的故障发生线路的判定依据。

电流信号处理单元，通过卡具结构及线圈SGN_L2从电力线路中互感到一定比率的电流变化信号、频率信号及谐波成份。经整流阻容线路适配R13、Bridge2、C34、C35、DZ2，转换为电压信号，输入到单片机的模数转换输入端RC0，作为检测线路中电流变化值、谐波分量及相位变化角的判定依据。

储能及电压切换单元，包括PWR_L1、整流桥Bridge、储能电容C4、及MOS管Q2等元件，从电路中截取微量电能，并储存起来作为平时工作电源，并通过MOS Q2管完成线路供电和电池供电的切换。

MCU中央控制单元作为核心计算及控制单元，完成接地电压的捕捉、线路电流的转换、电池欠压的检测、置位复位的响应、光闪显示的驱动及控制RF模块完成数据的通讯及参数整定的功能。

RF通讯模块单元，主要承担数据的通讯，完成故障指示器的动作时序、动作值等参数的整定。本单元主要由通用芯片CC1000射频控制器实现。CC1000的PALE、PDATA、PCLK分别连接单片机的RB6、RB5、RB4由单片机控制写入、读出控制字。CC1000的DIO、DCLK分别与单片机的RB1、RB2相连用来传入、传出通信数据。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电力线路故障指示器，包括，外壳、装在外壳上方的卡线部分、具有检测判断功能的控制电路部分、具有故障指示功能的指示部分；

其特征在于，还包括，

装卸环，与外壳相连，用于使用通用操作杆装卸所述电力线路故障指示器；

所述外壳，包括左立柱和右立柱，在壳体上部呈U型；在左立柱上端开有转轴固定孔，在右立柱下端开有转轴固定孔；

所述卡线部分，包括引导板和压线板；

所述引导板，成L型，通过转轴与所述外壳左立柱上端连接，可相对所述外壳左立柱上下旋转；转轴将引导板、左立柱连接固定后为旋转运动机构。

所述压线板，为直板型，底端边通过转轴与右立柱下端连接，可相对所述外壳右立柱上下旋转。在压线板底端开有转轴固定穿孔，穿孔两侧装有相同扭转弹簧各一只，扭转弹簧一头固定在压线板上，另一头固定在靠近右立柱的下端底平面上；通过转轴将压线板、扭转弹簧、右立柱连接固定后为旋转运动机构。压线板上设有一与引导板相配的凹槽，用于引导板运动限位并作为压线板、引导板向上旋转到位的状态支点。压线板通过扭转弹簧作用以压按方式与引导板形成相对配合运动；

2.如权利要求1所述电力线路故障指示器，其特征在于，

当所述引导板向下转动时，所述压线板同时向下随动，电力线在所述引导板与所述压线板之间被夹紧并随动入位；

当所述引导板向上转动时，所述压线板在所述引导板的带动下同时向上翻压，电力线夹持在所述引导板与所述压线板之间放松并随动脱离。

3.如权利要求1所述电力线路故障指示器，其特征在于，所述指示部分，包括，显示体，安装在外壳下方，内含发光管阵列通过驱动线路与外壳内控制电路相连，当电力线路发生故障时，发光管阵列间歇性发光；电力线路正常时，发光管阵列不亮，起到指示电力线路故障的作用；

所述发光管阵列采用高亮度发光管阵列，发光管亮度为3500至12000坎德拉。

4.如权利要求3所述电力线路故障指示器，其特征在于，所述显示体采用透光性能良好的抗老化，高强度，聚酯材料制成。

5.如权利要求3或4所述电力线路故障指示器，其特征在于，所述指示部分，进一步包括装卸环，

所述装卸环与所述显示体为一体结构；

所述装卸环还可与所述壳体为一体结构；

所述装卸环采用透光性能良好的抗老化、高强度聚酯材料制成。

6.如权利要求1或2所述电力线路故障指示器，其特征在于，所述外壳采用绝缘防水材料，用于封装所述电力线路故障指示器，防止水气进入其内部，破坏电路。

7.如权利要求1或2或3所述电力线路故障指示器，其特征在于，所述卡线部分与电力线接触部分采用非金属材料，并采用板式造型，防止对电力线的损伤。

8.如权利要求1或2或3所述电力线路故障指示器，其特征在于，还包括，备用电池，用于在电力线路发生故障而导致电力线断电时间过长时，补偿工作电源继续指示线路故障。

9.如权利要求8所述电力线路故障指示器，其特征在于，所述外壳上设有可旋转开启的仓盖，用于更换所述备用电池。

10.如权利要求1或2或3所述电力线路故障指示器，其特征在于，还包括置位复位感应操作开关装置，便于随时对所述指示器进行校验及复位操作。

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