CN104483533B - 一种电流检测报警装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电流检测报警装置，具有用于将所述装置固定安装于绝缘操作棒的金属操作头上的紧固件，所述电流检测报警模块具有与导线形状相适配的绝缘凹槽，当导线嵌入所述电流检测报警模块的绝缘凹槽中，电流检测报警模块采集线路电流得到电流样本，将得到的电流样本与预设定的报警阈值进行比较，当所述电流样本超过所述报警阈值时产生报警信号进行报警，本发明还公开了一种电流检测报警方法，用于所述电流检测报警装置，应用本发明提供的电流检测报警方法，可以在用绝缘操作杆进行倒闸操作前对线路电流大小进行判断，在线路电流不在安全范围时进行报警，引起操作人员警惕，保证了操作安全。

Description

一种电流检测报警装置及方法

技术领域

本发明涉及倒闸相关技术领域，特别是涉及一种电流检测报警装置及方法。

背景技术

电气设备分为运行、备用、检修三种状态，将设备从一种状态转变为另一种状态所进行的操作叫倒闸操作。在高压线路上例如10千伏架空线路上进行倒闸操作需要用到10千伏绝缘操作棒，俗称“令克棒”。

高压线路上的一些开关设备设置有灭弧装置，负荷电流所产生的电弧能在灭弧装置内快速熄灭，可以带负荷操作，例如断路器和负荷开关；而另一些开关设备由于没有灭弧装置，负荷电流产生的电弧在空气中难以熄灭，产生的弧光有可能灼伤操作人员的眼睛，长时间的电弧可能会击穿瓷瓶造成对地放电，对操作人员和设备带来极大的威胁，因此操作此类开关设备前必须将以下的负荷切除，然后再进行不带负荷的操作，如跌落式熔断器和隔离开关。在对高压线路上的开关设备进行操作时尤其是需要先切断负荷进行操作的情况下，由于无法判断线路上电流是否超过安全值，用绝缘操作棒进行倒闸操作时难以保证操作安全。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种电流检测报警装置，可以在用绝缘操作棒进行倒闸操作之前对线路上的电流大小进行判断报警，具有用于将所述装置固定安装于绝缘操作棒的金属操作头上的紧固件，所述装置具有可嵌入导线的绝缘凹槽，所述装置包括：

用于采集样本电流的电流取样模块，所述电流取样模块与所述绝缘凹槽相连接；

用于将样本电流与预设定的报警阈值进行比对得到报警信号的CPU处理模块；

用于接收到报警信号后进行报警的报警模块。

优选地，所述电流取样模块包括：

用于感应线路电流的电流取样电路；

用于将电流进行电压偏置的偏置电路；

用于滤除交流电的滤波电路。

优选地，所述电流取样模块还包括：

用于保护电路防止电流过大损坏装置的保护电路。

优选地，

所述CPU处理模块包括CPU处理电路；

所述报警模块包括报警电路；

所述电流取样电路、偏置电路、滤波电路、保护电路、CPU处理电路和报警电路依次连接；

所述电流取样电路包括电感线圈和第一电阻，所述第一电阻并联在所述电感线圈两端的第一导线和第二导线之间；

所述偏置电路包括第一电源、第一电容、第二电阻和第三电阻，第三电阻连接所述第一电源和所述第一导线，所述第一电容与第二电阻并联后串联在第一导线上；

所述滤波电路包括第二电容和第四电阻，所述第四电阻串联在第二导线上，所述第二电容并联在所述第一导线和第二导线之间，所述第二电容与第一导线相连处接地；

所述保护电路包括第一二极管、第二二极管和第二电源，所述第一二极管连接所述第一导线和第二导线，电流从第一导线流向第二导线的方向为第一二极管的导通方向，第二二极管连接所述第二电源与所述第二导线，从所述第二电源到第二导线的方向为第二二极管的连通方向；

所述CPU处理电路包括模数变换器和分析单元，所述模数变换器与所述第二导线相连，所述分析单元与所述模数变换器相连接；

所述报警电路包括三极管、报警单元和第三电源，所述三极管的基极与所述输出端相连，所述三极管的射极接地，所述报警单元连接所述三极管的集电极和第三电源。

优选地，所述报警单元为蜂鸣器或者闪光灯。

本发明还提供了一种电流检测报警方法，用于所述的电流检测报警装置，包括：

通过所述电流检测报警模块的凹槽接触导线采集到样本电流；

将采集到的样本电流与预设的第一报警阈值进行比对，当大于所述第一报警阈值时进行报警。

优选地，线路电流大于所述第一报警阈值时进行报警包括：

当样本电流大于第一报警阈值且小于第二报警阈值时进行第一报警频率的报警，当大于第二报警阈值且小于第三报警阈值时进行第二报警频率的报警，当大于第三报警阈值时进行第三报警频率的报警。

优选地，电流检测报警模块的凹槽接触导线前还包括：

确定所述电流检测报警模块是否处于正常工作状态。

优选地，采集到样本电流之前还包括：

通过电流取样电路得到线路电流，经过偏置电路分压偏置，后通过滤波电路，滤波电路得到直流电，再经过保护电路处理。

本发明提供的一种电流检测报警装置，具有用于将所述装置固定安装于绝缘操作棒的金属操作头上的紧固件，所述电流检测报警模块具有与导线形状相适配的绝缘凹槽，当导线嵌入所述电流检测报警模块的绝缘凹槽中，电流检测报警模块采集线路电流得到电流样本，将得到的电流样本与预设定的报警阈值进行比较，当所述电流样本超过所述报警阈值时产生报警信号进行报警，应用本发明提供的电流检测报警装置，可以在用绝缘操作杆进行倒闸操作前对线路电流大小进行判断，在线路电流不在安全范围时进行报警，引起操作人员警惕，保证了操作安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明一种电流检测报警模块的外部结构示意图；

图2为本发明一种电流检测报警模块的内部结构示意图；

图3为本发明一种电流检测报警模块的又一结构示意图；

图4为本发明一种电流检测报警模块的内部结构电路图；

图5为本发明一种电流检测报警方法的流程图；

图6为本发明一种电流检测报警方法的又一流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的在于提供一种电流检测报警装置，如图1所示，为本发明具体实施例的外部结构示意图，具有用于将所述装置固定安装于绝缘操作棒101的金属操作头102上的紧固件104，所述电流检测报警装置103具有可嵌入导线的绝缘凹槽，如图2所示为本发明具体实施例的内部结构示意图，所述装置包括：

用于采集样本电流的电流取样模块201；

用于将样本电流与预设定的报警阈值进行比对得到报警信号的CPU处理模块202；

用于接收到报警信号后进行报警的报警模块203。

电流取样模块201、CPU处理模块202与报警模块203集成于所述电流检测报警装置中。

本发明实施例提供的电流检测报警装置，具有用于将所述装置固定安装于绝缘操作棒的金属操作头上的紧固件，所述电流检测报警模块具有与导线形状相适配的绝缘凹槽，当导线嵌入所述电流检测报警模块的绝缘凹槽中，电流检测报警模块采集线路电流得到电流样本，将得到的电流样本与预设定的报警阈值进行比较，当所述电流样本超过所述报警阈值时产生报警信号进行报警，应用本实施例提供的的电流检测报警装置，可以在用绝缘操作杆进行倒闸操作前对线路电流大小进行判断，在线路电流不在安全范围时进行报警，引起操作人员警惕，保证了操作安全。

如图3所示，为本发明电流检测报警装置具体实施例的详细结构示意图，所述电流取样模块包括：

用于感应线路电流的电流取样电路301；

用于将电流进行电压偏置的偏置电路302；

用于滤除交流电的滤波电路303；

用于保护电路防止电流过大损坏装置的保护电路304；

所述CPU处理模块包括CPU处理电路305；

所述报警模块包括报警电路306；

所述电流取样电路301、偏置电路302、滤波电路303、保护电路304、CPU处理模块305和报警模块306依次连接。

如图4所示，为本发明电流检测报警模块具体实施例的内部结构电路图，

所述电流取样电路包括电感线圈L1和电阻R1，所述电阻R1并联在所述电感线圈两端的第一导线和第二导线之间；

所述偏置电路包括电源VCC1、电容C1、电阻R2和电阻R3，电阻R3连接所述电源VCC1和所述第一导线，所述电容C1与电阻R2并联后串联在第一导线上；

所述滤波电路包括电容C2和电阻R4，所述电阻R4串联在第二导线上，所述电容C2并联在所述第一导线和第二导线之间，所述电容C2与第一导线相连处接地；

所述保护电路包括二极管D1、二极管D2和电源VCC2，所述二极管D1连接所述第一导线和第二导线，电流从第一导线流向第二导线的方向为二极管D1的导通方向，二极管D2连接所述电源VCC2与所述第二导线，从所述电源VCC2到第二导线的方向为二极管D2的连通方向；

所述CPU处理电路包括模数变换器ADC和分析单元，所述模数变换器ADC与所述第二导线相连，所述分析单元与所述模数变换器ADC相连接；

所述报警电路包括三极管Q1、报警单元和电源VCC3，所述三极管Q1的基极与所述输出端相连，所述三极管Q1的射极接地，所述报警单元连接所述三极管Q1的集电极和电源VCC3。

所述电流取样电路的电感线圈L1位于所述电流检测报警装置的绝缘凹槽后，当绝缘凹槽嵌入导线时，通过电流取样电路感应得到线路电流，经过偏置电路分压偏置，后通过滤波电路，滤波电路滤波得到直流电，再经过保护电路处理，采集得到样本电流，CPU处理电路中的模数变换器ADC将得到的模拟电路信号数字化，分析单元中有预设置的报警阈值，当分析单元判断样本电流值超过阈值后产生报警信号，使报警电路的报警单元进行报警，所述报警单元可以为蜂鸣器或者闪光灯，若报警单元为蜂鸣器则报警时产生报警声音信号，若报警单元为闪光灯则报警时产生报警光信号，如进行闪烁。

本发明还提出了一种电流检测报警方法，用于电流检测报警装置，如图5所示，为实施例电流检测报警方法的流程图，包括步骤：

步骤S101：通过所述电流检测报警模块的凹槽接触导线采集到样本电流；

步骤S102：判断采集到的样本电流是否大于预设的第一报警阈值，如果是，则进入步骤S103，如果不是则进入步骤S104；

步骤S103：进行报警；

步骤S104：不进行报警。

所述电流检测报警装置上的凹槽用于嵌入导线，可以为绝缘凹槽，在进行倒闸操作前，将导线嵌入所述电流检测报警装置的绝缘凹槽中，电流检测报警模块采集线路电流得到电流样本，将得到的电流样本与预设定的报警阈值进行比较，当所述电流样本超过所述报警阈值时产生报警信号进行报警，应用本实施例提供的电流检测报警方法，可以在用绝缘操作杆进行倒闸操作前对线路电流大小进行判断，在线路电流不在安全范围时进行报警，引起操作人员警惕，保证了操作安全。

如图6所示，为本发明电流检测报警方法的又一流程图，相对与图5所示的流程图，还包括：

步骤S100：确定所述电流检测报警模块是否能够正常工作；

绝缘操作棒除了包括绝缘杆、金属操作头、电流检测报警装置和紧固件之外，还包括与所述电流检测报警模块相连接的自检模块，使绝缘操作棒具有自检功能，通过调节至自检状态，放大输入信号的倍率，与电流信号发生器配合使用，使电流检测报警装置在正式使用前判断是否能正常运作。

本发明电流检测报警方法的一种具体实施方式，线路电流大于所述第一报警阈值时进行报警，报警的阈值可以有多个，如当样本电流小于第一报警阈值时不报警，当样本电流大于第一报警阈值且小于第二报警阈值时进行第一报警频率的报警，当大于第二报警阈值且小于第三报警阈值时进行第二报警频率的报警，当大于第三报警阈值时进行第三报警频率的报警，可以设定具体值例如电流小于0.1安培为未采样模式不报警，0.1安培至5安培为安全模式2秒一次报警，电流在5安培至20安培之间的是警告模式，0.5秒一次报警，电流大于20安培的为危险模式，0.2秒一次报警，具体的报警时间和电流值可以根据现场需要设定。

本实施例的电流检测报警方法，可以在进行倒闸操作前检测电流值的大小，根据电流大小所在的范围进行不同频率的报警，可以发出报警音或报警光信号来区别线路的安全级别，且进行电流检测后可以不更换工具直接进行倒闸操作，操作灵活，节省了操作的时间。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的装置和方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种电流检测报警装置，具有用于将所述装置固定安装于绝缘操作棒的金属操作头上的紧固件，其特征在于，所述装置具有可嵌入导线的绝缘凹槽，所述装置包括：

用于采集样本电流的电流取样模块，所述电流取样模块与所述绝缘凹槽相连接；

用于将样本电流与预设定的报警阈值进行比对得到报警信号的CPU处理模块；

用于接收到报警信号后进行报警的报警模块；

其中，所述电流取样模块包括：用于感应线路电流的电流取样电路；用于将电流进行电压偏置的偏置电路；用于滤除交流电的滤波电路；

所述电流取样模块还包括：用于保护电路防止电流过大损坏装置的保护电路；

所述CPU处理模块包括CPU处理电路；

所述报警模块包括报警电路；

所述电流取样电路、偏置电路、滤波电路、保护电路、CPU处理电路和报警电路依次连接；

所述电流取样电路包括电感线圈和第一电阻，所述第一电阻并联在所述电感线圈两端的第一导线和第二导线之间；

所述偏置电路包括第一电源、第一电容、第二电阻和第三电阻，第三电阻连接所述第一电源和所述第一导线，所述第一电容与第二电阻并联后串联在第一导线上；

所述滤波电路包括第二电容和第四电阻，所述第四电阻串联在第二导线上，所述第二电容并联在所述第一导线和第二导线之间，所述第二电容与第一导线相连处接地；

所述保护电路包括第一二极管、第二二极管和第二电源，所述第一二极管连接所述第一导线和第二导线，电流从第一导线流向第二导线的方向为第一二极管的导通方向，第二二极管连接所述第二电源与所述第二导线，从所述第二电源到第二导线的方向为第二二极管的连通方向；

所述CPU处理电路包括模数变换器和分析单元，所述模数变换器与所述第二导线相连，所述分析单元与所述模数变换器相连接；

所述报警电路包括三极管、报警单元和第三电源，所述三极管的基极与所述分析单元的输出端相连，所述三极管的发射极接地，所述报警单元连接所述三极管的集电极和第三电源。

2.根据权利要求1所述的电流检测报警装置，其特征在于，所述报警单元为蜂鸣器或者闪光灯。

3.一种电流检测报警方法，其特征在于，用于权利要求1所述的电流检测报警装置，包括：

通过所述电流检测报警模块的凹槽接触导线采集到样本电流；

将采集到的样本电流与预设的第一报警阈值进行比对，当大于所述第一报警阈值时进行报警。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，线路电流大于所述第一报警阈值时进行报警包括：

当样本电流大于第一报警阈值且小于第二报警阈值时进行第一报警频率的报警，当大于第二报警阈值且小于第三报警阈值时进行第二报警频率的报警，当大于第三报警阈值时进行第三报警频率的报警。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，电流检测报警模块的凹槽接触导线前还包括：

确定所述电流检测报警模块是否处于正常工作状态。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，采集到样本电流之前还包括：

通过电流取样电路得到线路电流，经过偏置电路分压偏置，后通过滤波电路，滤波电路滤波得到直流电，再经过保护电路处理。