CN103278738A - 具有锁紧功能的智能架空线故障指示器 - Google Patents

Abstract

一种具有锁紧功能的智能架空线故障指示器，包括置于架空线上的电流传感器，与电流传感器连接的AD转换和过电流保护电路，与AD转换和过电流保护电路连接的数据采集控制单元，与数据采集控制单元连接的MCU，分别与AD转换和过电流保护电路、数据采集控制单元和MCU连接的电源控制单元，与电流传感器、MCU和电源控制单元连接的磁能转换电路，分别与MCU和电源控制单元连接的时钟控制电路和无线收发电路，还包括置于架空线与电流传感器之间的锁紧机构以及置于锁紧机构与电流传感器之间的位置控制机构。能够稳定地实时测得架空线上的实际电流值。是增量的判断。确保了故障分析的及时性和准确性。

Description

具有锁紧功能的智能架空线故障指示器

技术领域

本发明涉及一种智能架空线故障指示器，特别是涉及一种具有锁紧功能的智能架空线故障指示器。用于配网架空线的监测。

背景技术

目前，无论是城镇配电网的架空线路越来越复杂，或是农村、山村配电网的长途架空线，对于故障的监测及检修都是相当重要的。

已有技术中，＜1＞中国专利申请号为200810204125.0，提供一种“用于检测配网架空线故障的报警器”。报警器包含的传感器的内部分成采集电流部分和磁电转换部分，采集电流部分与信号采集单元相连接，磁电转换部分与磁电转换电路相连接”。同时，在它的微处理器内置有包括涌流、冲击、短路、重合闸、断线、跳闸、接地的故障异常类型。它可以说是对这些故障异常类型的判断，而不是实时测得架空线上的电流实际值，是一种趋势的判断。

＜2＞中国专利申请号为201020629762.5以及申请号为01010563150.5，提供“一种具有自适应功能的智能架空线故障报警器”。它所包括的MCU(微处理器)能够根据采样数据，结合故障判断模型，最终判断故障类型，实现快速报警，快速故障定位。能够根据导线电流大小，确定智能架空线故障报警器的故障监测工作模式等。可见MCU(微处理器)是根据传感器提供架空线实际负荷电流的大或小，籍以判断故障类型和确定故障监测工作模式。所以，它也不是实时检测架空线上的负荷电流实际值，也是一种趋势的判断。特别是当报警器在架空线上长时间工作时，传感器输出的电流是随负荷电流大小不断发生变化的，对于架空线上较小的负荷电流，传感器输出电流非常小，不足以提供故障报警器工作电源，故障报警器会因失电而失去工作能力。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术中架空线故障报警器存在的不足之处进行改进，提供一种能够比较精确而稳定地实时检测架空线上实际负荷电流值，是增量的判断，而不是趋势判断的智能架空线故障指示器。

本发明为了达到上述的目的，提供一种具有锁紧功能的智能架空线故障指示器。它包括置于架空线上的电流传感器，与电流传感器连接的AD转换和过电流保护电路，与AD转换和过电流保护电路连接的数据采集控制单元，与数据采集控制单元连接的MCU，分别与AD转换和过电流保护电路、数据采集控制单元和MCU连接的电源控制单元，与电流传感器、MCU和电源控制单元连接的磁能转换电路，分别与MCU和电源控制单元连接的时钟控制电路和无线收发电路，还包括置于架空线与电流传感器之间的锁紧机构以及置于锁紧机构与电流传感器之间的位置控制机构。

所述电源控制单元包括充电控制电路和电源管理模块。

所述无线收发电路包括RF无线组网模块，RF与GPRS组网模块以及与国家电网(TD-LTE)混合组网模块。

本发明的架空线故障指示器具有显著的进步。

如上述本发明的结构，MCU通过数据采集控制单元、AD转换和过电流保护电路获得电流传感器实时测得的架空线上的实际负荷电流值进行分析判断，将判断结果通过无线收发电路发送出去。本发明的电流传感器之所以能够实时测得架空线上的实际负荷电流值，是因为在架空线与电流传感器之间置有锁紧机构。该锁紧机构一方面使电流传感器锁紧在架空线上，防止运行时受外界作用力而产生滑动；另一方面通过锁紧机构将开口电流传感器两个端面锁紧，能够大大降低电流传感器的磁路损失，不仅提高了磁电转换效率，能获取较大充电能量，满足备用电池充电需要，而且能为数据采样创造良好条件，大大提高电流采样精度，确保了故障分析的及时性和准确性。

众所周知，架空线一旦出现线路故障，报警点与故障指示器安装的物理位置有很密切的关系，如出现报警缺位或错位，则会给故障检查和分析带来麻烦。因为本发明中的锁紧机构将电流传感器牢牢地锁紧在架空线上，大大提高架空线负荷电流采样精度，精准的负荷电流值可避免发生故障缺位或故障错位。这就能够准确判断发生故障的地理位置。

如上述本发明的结构，因为置于锁紧机构与电流传感器之间有一位置控制机构。这就确保锁紧机构与电流传感器之间的相对位置不会因装置安装不到位而影响实际使用效果。位置控制机构与锁紧机构双重保证上述锁紧机构的作用。经过大量实际现场试验和长时间的疲劳试验，试验结果证明本发明的架空线故障指示器能够稳定地实时检测出架空线上的实际负荷电流值。即使在小于设定电流值或小于额定电流值时，也能够较准确地检测出实际电流值。避免了由于较小负荷电流指示器不能正常工作，对故障误判或错判。所以本发明的架空线故障指示器是增量的判断，而不是趋势的判断。试验证明采样重复率好，精度较高，误差仅为1-3％。大大方便用户对线路运行情况的了解和掌握。因为本发明能够实时检测实际负荷电流值，所以本发明的架空线故障指示器发出的报警信息不仅包含故障发生的时间、设备ID号，还含有故障发生前一刻架空线上的电流值和故障发生时的故障电流值。这些数据都非常有助于用户对故障的分析、判断和快速处理，是普通故障指示器所无法比拟的。

如上述本发明的结构，因所述电源控制单元包括电源管理模块。在故障指示器内部的电源能量足够情况下，可全天候开放远程无线遥测功能，为用户在线监测负荷电流创造了条件，也为用户用电管理打下了基础；在导线负荷电流偏小情况下，电源管理模块会使故障指示器全部单元和电路自动进入节能运行模式，从而确保了故障指示器在任何导线电流环境下能够持续不断长时间地运行，既做到了节约能源，又减少了资源浪费，实属环保类产品。

如上述本发明的结构，因为所述无线收发电路不仅包括RF无线组网模块，还包括RF与GPRS组网模块以及与国家电网(TD-LTE)混合组网模块。所以，本发明具有与各类无线组网通信功能，可快速实现数据的双向传递。不仅能够实时快速准确地将测得架空线上的故障电流发送出去，同时还能够远程遥测；这就能够满足不同用户，不同配网类型，以及不同地域条件组网应用监测的需要。

附图说明

图1是本发明智能架空线故障指示器一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明智能架空线故障指示器的结构特征。

如图1所示，本发明智能架空线故障指示器包括置于架空线1上的电流传感器2，与电流传感器2连接的AD转换和过电流保护电路3，与AD转换和过电流保护电路3连接的数据采集控制单元4，与数据采集控制单元4连接的MCU5，分别与AD转换和过电流保护电路3、数据采集控制单元4和MCU5连接的电源控制单元7，与电流传感器2、MCU5和电源控制单元7连接的磁能转换电路8，分别与MCU5和电源控制单元7连接的时钟控制电路6和无线收发电路9，还包括置于架空线1与电流传感器2之间的锁紧机构11以及置于锁紧机构11与电流传感器2之间的位置控制机构10。

所述电源控制单元7包括充电控制电路和电源管理模块。

所述无线收发电路9包括RF无线组网模块，RF与GPRS组网模块以及与国家电网混合组网模块。因此，本发明的产品不仅能实现RF的无线组网，而且可实现RF与GPRS、与国家电网(TD-LTE)混合组网。例如，在本实施例中，与中国国家电网公司TD-LTE的混合组网。

在本实施例中，所述位置控制机构10是限位开关。该限位开关置于锁紧机构11与电流传感器2之间，控制锁紧机构11与电流传感器2不因外力的作用而改变两者之间的相对位置。从而，保证锁紧机构11对于架空线1与电流传感器2之间以及电流传感器2内部两端面的锁紧。

Claims (4)

1.一种具有锁紧功能的智能架空线故障指示器，包括置于架空线上的电流传感器，与电流传感器连接的AD转换和过电流保护电路，与AD转换和过电流保护电路连接的数据采集控制单元，与数据采集控制单元连接的MCU，分别与AD转换和过电流保护电路、数据采集控制单元和MCU连接的电源控制单元，与电流传感器、MCU和电源控制单元连接的磁能转换电路，分别与MCU和电源控制单元连接的时钟控制电路和无线收发电路；其特征在于包括置于架空线与电流传感器之间的锁紧机构以及置于锁紧机构与电流传感器之间的位置控制机构。

2.根据权利要求1所述的具有锁紧功能的智能架空线故障指示器，其特征在于所述电源控制单元包括充电控制电路和电源管理模块。

3.根据权利要求1所述的具有锁紧功能的智能架空线故障指示器，其特征在于所述无线收发电路包括RF无线组网模块，RF与CPRS组网模块以及与国家电网混合组网模块。

4.根据权利要求1所述的具有锁紧功能的智能架空线故障指示器，其特征在于所述位置控制机构是限位开关。

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