CN103308770A - 供电线路阻抗损耗式电气故障火灾隐患探测器网络系统 - Google Patents

供电线路阻抗损耗式电气故障火灾隐患探测器网络系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种供电线路阻抗损耗式电气故障火灾隐患探测器网络系统，属于电子领域的电力线路故障和消防火灾隐患探测。用于解决因供电线路受到施工安装、器件质量、运行环境、使用维护方面影响逐渐产生的线路阻抗损耗增大造成供电质量下降、线路器件发热造成火灾隐患问题。提供一种用于对各种线路运行情况进行实时检测，在不间断供电的情况下测量相关电压、电流值，计算出此线路的阻抗及损耗发出隐患警示。它包括供电线路和器件的本体，及安装在本体上面由探测器组成的网络系统，至少由0、1#两个探测器分别安装在线路起始截止端，由网络控制探测器测量两端电压和电流值，并由两电压得出线路压差值，再与本体电流值计算得出线路阻抗和损耗情况。

Description

供电线路阻抗损耗式电气故障火灾隐患探测器网络系统
技术领域
本发明涉及一种探测器网络系统，尤指一种能探测供电线路中阻抗损耗型电气故障和火灾隐患的探测器网络系统，属于电子探测领域的电力线路故障监测和消防火灾隐患探测。
背景技术
随着社会的发展，人们对电力的使用量也在日益增加，故对供电线路运行情况进行实时检测保证国家和人民的生命、财产安全变得尤为重要。而目前供电线路受安装施工、器件质量、运行环境、使用维护等方面的影响，在各种供电线路中安装的控制器件、保护器件、连接器件如：空气开关、接触器、保险盒、过流保护器、接插件、接线端、导线等设备经常出现连接不牢靠、接触松动、锈蚀虚接、器件老化等安全隐患，从而造成了供电线路损耗增大、器件发热等情况，容易导致供电质量下降、火灾隐患的发生。
就以上供电现象存在的隐患目前检测、排查手段还是比较落后，只是在出现故障后使用电压、电流表等简单设备检测或是采取直接观察如：颜色、温度、形变、气味等被动手段排除，尚不能主动实时的检测并保证供电线路始终处于安全可靠的状态。
发明内容
针对现有电力状况中存在的上述缺陷，本发明的技术目的旨在提供一种用于对现有各种供电线路运行情况进行实时检测，避免或减少由此带来的供电质量下降及火灾隐患的供电线路阻抗损耗型电气故障火灾隐患探测器网络系统。
为实现上述的技术目的，本发明采用了以下技术方案：它包括供电线路和器件的本体，其特征在于本体上安装的探测器网络系统。实时的掌握供电线路运行情况，避免或减少由此带来的供电质量下降及存在火灾隐患的现象。
探测器网络系统的主要原理：探测器网络系统应至少由两个以上探测器组成，并分别安装在需要检测的供电线路起始截止端，通过网络控制探测器测量此段供电线路两端的电压和电流值并由网络系统将测量值进行数据通讯，探测器根据检测数据和通讯接收数据的电压值能够计算出此段供电线路本体所造成的线路压差值，通过线路压差值与流经此段线路本体的电流值相除计算得出此段线路本体的线路阻抗值，与流经此段线路本体的电流值相乘计算得出此段线路本体的线路损耗值。
结合图3所示整个供电线路由多段供电线路本体组成，每段供电线路本体分别在起始和截止位置安装探测器检测，整个供电线路由多个探测器检测的多段供电线路本体首尾相接，所有探测器按顺序统一地址编码，探测器之间采用载波或总线方式通信组成数据通讯网路系统。首次调试开通时通过网络系统将供电线路本体的阻抗和损耗的相关参数设定到检测该段供电线路本体的探测器中，在开通使用后探测器实时的检测该段供电线路本体的数值信号。再通过网络系统通讯计算出该段供电线路本体线路阻抗ZR及线路损耗W损的变化情况，当达到设定参数时通过网络系统将数据通汛至有人值守的控制室显示，提醒相关人员去检查维修该位置点探测器所检测的供电线路。
探测器的主要工作原理：根据以上检测原理结合图1所示，每段线路应在起始和结束两个位置分别安装探测器，每个探测器只检测该段线路中一个位置，探测器有两个主要方面的工作，一方面是通过本探测器的主要组成器件检测来获取该段线路位置的数值信号，另一方面是通过载波或总线方式通信组成数据通讯网路系统与其它探测器进行数据通信，来获取该段线路其它位置探测器的数值信号。
探测器的主要计算方式：当探测器得到本段线路的起始和结束位置信号数据后，首先将信号数据中的电压信号进行比较得线路压差值V△，再用信号数据中的电流值I进行计算得出线路阻抗ZR＝V△÷I，得出线路损耗W损＝V△×I。
探测器的主要组成器件：结合图2所示电压互感器、电流互感器、运算放大器、嵌入式单片机等来完成两个主要方面的工作，一方面是通过本探测器的主要组成器件检测来获取线路位置的数值信号，另一方面是通过载波或总线方式通信组成数据通讯网路系统与其它探测器进行数据通信，来获取线路其它位置探测器的数值信号。
其中电压互感器测量供电线路上的电压信号，电流互感器测量供电线路上的电流信号，运算放大器将测量的电压、电流信号放大，嵌入式单片机将放大的信号进行数据的采样、计算、保存、显示并组成网络通讯系统。
与现有技术比较，本发明由于采用了上述技术方案，因此能够提高供电质量降低火灾隐患，将其用于供电线路上可保证在不间断供电的情况下通过对相关电压、电流等参数的测量，计算出线路的阻抗及线路的损耗，实时的对各段供电线路中安装的各种器件如：空气开关、接触器、保险盒、过流保护器、接插件、接线端、导线等进行阻抗、损耗的测量，及时的鉴别出由于个别老化器件的内阻升高压降增大导致供电能力下降的情况，同时也可避免由于此带来的火灾隐患，本发明具有安装方便，使用可靠的有点。
为便于说明和本发明有关的详细内容及技术，以下就配合附图进行说明。
附图说明
图1是本发明探测器网路系统组成检测及载波或总线方式通信的网路系统示意图；
图2是本发明探测器网路系统的主要组成器件示意图；
图3是本发明探测器网路系统的供电线路网络组成示意图；
图4是本发明第一种实例：一段线路检测示意图；
图5是本发明第二种实例：两段线路串接检测示意图；
图6是本发明第三种实例：两段线路串接及一段分支线路连接检测示意图；
图7是本发明第四种实例：三段串接线路并接及一段分支线路连接检测示意图；
具体实施方式
下面结合附图和具体的实例对本发明做进一步的说明，在图例中各探测器通过载波或总线通讯方式组成数据网路系统，通过计算公式得出各段供电线路的阻抗ZR和损耗W损情况，当出现达到设定参数时将数值通讯至有人值守的控制室显示，提醒相关人员去检查维修该位置点探测器所检测的供电线路。
图4是本发明实施中对“A”段供电线路检测示意图，检测方式如下：
●由安装在供电线路本体起始截止端的探测器组成探测器网路系统。由0#、1#探测器通过网络系统检测“A”段供电线路中各器件的连接运行情况，当0、1#探测器分别测量出电压电流值后，通过网络通讯计算线路阻抗ZR及线路损耗W损情况，实现安全可靠的向用户供电线路负载01供电。
图5是本发明实施中对“A、B”两段供电线路串接检测示意图，检测方式如下：
●由0#、1#探测器通过网络系统检测“A”段供电线路中各器件的连接运行情况，当0、1#探测器分别测量出电压电流值后，通过网络通讯计算线路阻抗ZR及线路损耗W损情况，实现安全可靠的向用户供电线路负载01和“B”段供电线路供电。
●同时1#、2#探测器通过网络系统检测“B”段供电线路中各器件的连接运行情况，当1、2#探测器分别测量出电压电流值后，通过网络通讯计算线路阻抗ZR及线路损耗W损情况，实现安全可靠的向用户供电线路负载02供电。
图6是本发明实施中对“A”段和分支“B、C”三段供电线路连接检测示意图，检测方式如下：
●由0#、1#探测器通过网络系统检测“A”段供电线路中各器件的连接运行情况，当0、1#探测器分别测量出电压电流值后，通过网络通讯计算线路阻抗ZR及线路损耗W损情况，实现安全可靠的向用户供电线路负载01和“B、C”段供电线路供电。
●同时1#、2#探测器通过网络系统检测“B”段供电线路中各器件的连接运行情况，当1、2#探测器分别测量出电压电流值后，通过网络通讯计算线路阻抗ZR及线路损耗W损情况，实现安全可靠的向用户供电线路负载02供电。
●同时1#、3#探测器通过网络系统检测“C”段供电线路中各器件的连接运行情况，当1、3#探测器分别测量出电压电流值后，通过网络通讯计算线路阻抗ZR及线路损耗W损情况，实现安全可靠的向用户供电线路负载03供电。
图7是本发明实施中对三个串接线路的“A”、“B、C”、“D、E”并接后再和分支“F”段线路连接检测的示意图，检测方式如下：
●根据以上图例的工作原理，由0#分别与1、3、6#探测器通过网络系统分别检测从总入户线到分供电线路中各器件的连接运行情况，以保证对各种供电线路的安全可靠供电。
●同时由1#、2#探测器通过网络系统检测“A”段供电线路中各器件的连接运行情况，以保证对用户供电线路负载01的安全可靠供电。
●同时3#、4#探测器通过网络系统检测“B”段供电线路中各器件的连接运行情况，以保证对用户供电线路负载02和“C”段供电线路的安全可靠供电。
●同时4#、5#探测器通过网络系统检测“C”段供电线路中各器件的连接运行情况，以保证对用户供电线路负载03的安全可靠供电。
●同时6#、7#探测器通过网络系统检测“D”段供电线路中各器件的连接运行情况，以保证对用户供电线路负载04和“E”段供电线路的安全可靠供电。
●同时7#、8#探测器通过网络系统检测“E”段供电线路中各器件的连接运行情况，以保证对用户供电线路负载05的安全可靠供电。
●同时7#、9#探测器通过网络系统检测“F”段供电线路中各器件的连接运行情况，以保证对用户供电线路负载06的安全可靠供电。

Claims (10)

1.一种能够探测供电线路中阻抗损耗的电气故障和火灾隐患的探测器网络系统，包括各种供电线路和线路上安装的控制器件(空气开关、接触器等)、保护器件(保险盒、过流保护器等)、连接器件(接插件、接线端等)设备的本体，其特征在于：本体上安装的供电线路阻抗损耗式电气故障火灾隐患探测器网络系统。
2.根据权利要1所述的供电线路阻抗损耗式电气故障火灾隐患探测器网络系统其特征在于：供电线路阻抗损耗式电气故障火灾隐患探测器网络系统是由多个探测器组成的通信网络系统。
3.根据权利要2所述的供电线路阻抗损耗式电气故障火灾隐患探测器网络系统其特征在于：探测器组成的网络系统可以通过电力载波通信和总线通信方式来进行相互之间的数据通讯。
4.根据权利要3所述的供电线路阻抗损耗式电气故障火灾隐患探测器网络系统其特征在于：探测器安装在供电线路本体的起始和截止端上，能够检测供电线路本体的电压和电流值并能与其它的探测器进行数据通讯。
5.根据权利要4所述的供电线路阻抗损耗式电气故障火灾隐患探测器网络系统其特征在于：探测器根据检测数据和通讯接收数据的电压值能够计算出此段供电线路本体所造成的线路压差值。
6.根据权利要5所述的供电线路阻抗损耗式电气故障火灾隐患探测器网络系统其特征在于：通过线路压差值与流经此段线路本体的电流值相除计算得出此段线路本体的线路阻抗值。
7.根据权利要5所述的供电线路阻抗损耗式电气故障火灾隐患探测器网络系统其特征在于：通过线路压差值与流经此段线路本体的电流值相乘计算得出此段线路本体的线路损耗值。
8.根据权利要1所述的供电线路阻抗损耗式电气故障火灾隐患探测器网络系统其特征在于：整个供电线路是由若干段供电线路本体所组成，并在阻抗损耗式电气故障火灾隐患探测器网络系统的检测下运行。
9.根据权利要2所述的供电线路阻抗损耗式电气故障火灾隐患探测器网络系统其特征在于：各探测器将计算得出的线路阻抗值和线路损耗值通过探测器网络系统通讯。
10.根据权利要3所述的供电线路阻抗损耗式电气故障火灾隐患探测器网络系统其特征在于：探测器网络系统通过电力载波通信和总线通信方式将各种数据通讯至有人值守的控制室显示，提醒相关人员去检查维修该位置点探测器所检测的供电线路。
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