CN105116296B - 高压输电网电缆线路专用故障指示器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高压输电网电缆线路专用故障指示器，包括测量模块、取电模块、电源模块、储能模块、MCU和通信模块；所述测量模块与MCU内的ADC单元相连，将采集到的电缆线路电流数据通过ADC单元传递到MCU内的中央处理器，并通过中央处理器进行电缆故障判定；通信模块用于将监测的电缆线路电流数据和判断得到的故障信号上传给上位系统；所述取电模块用于从电缆线路感应获取电能，取电模块与储能模块相连并为储能模块充电；取电模块与电源模块相连，为MCU供电；当电缆线路发生故障时，通过储能模块存储的电能替代取电模块为MCU供电。本发明可以对高压电缆的接地故障、短路故障进行有效的电气量检测，实现对故障区段快速在线故障定位。
Description
技术领域
本发明涉及一种110KV/220kV电力电缆专用故障指示器，属于电力系统配电网故障区段定位装置。主要应用于城市配电网电缆使用过程中遇到的短路及接地故障指示功能，尤其对于多分支电缆线路及架空线和电缆混合线路具有明显优势。
背景技术
当前，随着城市经济的发展和城市生活质量提高，我国众多城市电网改造逐步加快进程，其中220kV及110kV逐年架空线路将全部采用电缆入地方式，“缆化工程”即城市电缆化率，对美化城市环境和提升城市功能产生崭新的现实效应。电缆敷设于地下,不仅节约地面空间,而且有利于美观市容;且同一地下电缆通道,可以容纳多回线路,输送容量的适应性强;受自然条件(如雷电)和周围环境对电缆的影响较小,配合环网柜、分支箱等设备,可进行多组电缆线路联络,形成配电环网,具有更加灵活的运行方式。虽然随着高压电缆敷设的规模和发展日益加快，但尚存很大一部分电缆和架空线路混合应用的情况，且大量的电缆主干分支架构广泛应用，逐渐增加投运分支箱等新设备，使得110kV及220kV的全电缆线路及混合电缆线路的多分支网络化结构开始逐渐形成规模。
基于上述城市化电力电缆敷设及应用的现状，电缆故障出现检测增加了新的困难，尤其对多分支电缆的故障检测和混合线路的故障检测，较难实施以往行之有效的方法，原因主要为：
从电缆敷设结构拓扑来讲：传统的阻抗测距法伴随高压电缆接头和分支的增加，使得故障探测脉冲信号在传输中发生衰减，检测误差随机性的增大，因而不能有效地对线路参数进行有效的预估，致使故障判断的距离计算出现不定量的偏差。
从检测方法来讲：常规高压脉冲检测法是电缆故障探测方法中较为常见的一种注入信号方法，在电缆终端一侧的分立端口处注入高压探测信号，在分支处进行接地和不接地处理。但当前，电缆的接口安全的增加的同时，电缆的各终端均在变电所内，很多是无户外终端杆形式结构，使得线路维修人员无法有效地接入故障探测需要注入的测量信号，以往常规的拆搭头线的方法难以实施，而GIS气室拔下GIS电缆终端受相关人员及设备的限制，无法确保得质量的可靠性。
从电缆的接地方式来讲：由于110kV、220kV电压等级的电力电缆故障电流非常大，所以采用铝护套直接接地方式和经过避雷器接地方式，使得测量信号也受到其影响，严重影响脉冲电流法等探测方法的探测精度；
从电缆自身的结构来讲：单芯电缆广泛应用于110kV及以上电压等级，电缆线路大部分为直接接地故障，且部分为高阻接地，为检修方便相关的技术方法为拆除该故障相，使得传统低压电桥法、传统中压二次脉冲法中与完好相对比的方法等也难以实施，探测方法受到了较大的影响。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种高压输电网电缆线路专用故障指示器，有效解决110KV、220kV电缆线路在多分支及混合线路的故障区段的准确故障定位问题。本发明采用的技术方案是：
一种高压输电网电缆线路专用故障指示器，包括测量模块、取电模块、电源模块、储能模块、MCU和通信模块；
所述测量模块与MCU内的ADC单元相连，将采集到的电缆线路电流数据通过ADC单元传递到MCU内的中央处理器，并通过中央处理器进行电缆故障判定；通信模块用于将监测的电缆线路电流数据和判断得到的故障信号上传给上位系统；
所述取电模块用于从电缆线路感应获取电能，取电模块与储能模块相连并为储能模块充电；取电模块与电源模块相连，为MCU供电；当电缆线路发生故障时，通过储能模块存储的电能替代取电模块为MCU供电。
进一步地，所述测量模块包括电流感应器L1、第一滤波电路、交直流变换电路和信号增益调节电路；电流传感器L1连接第一滤波电路，第一滤波电路输出端连接两个串联的电阻R1和R2，电阻R1和R2连接节点连接交直流变换电路，交直流变换电路通过信号增益调节电路连接MCU的采样I/O端口。
更进一步地，第一滤波电路包括电容C1，交直流变换电路包括电阻R3和R4，以及二极管D1和D2，信号增益调节电路包括运算放大器U1和电阻R5、R6；
电流传感器L1的两端分别接瞬态电压抑制管TVS1的两端、电容C1的两端、以及电阻R1的一端和电阻R2的一端，电阻R2的一端接地；电阻R1的另一端和电阻R2的另一端连接在一起并连接电容C2的一端；电容C2的另一端通过电阻R7接电阻R3和R4的一端、二极管D1的阳极、二极管D2的阴极和运算放大器U1的同相输入端；二极管D1的阴极和电阻R3的另一端接正电压VCC_A；二极管D2的阳极和电阻R4的另一端接地；运算放大器U1的反相输入端接电阻R6的一端并通过电阻R5接地，电阻R6的另一端接运算放大器U1的输出端；运算放大器U1的输出端和/或电容C2的另一端用于连接MCU的两个采样I/O端口。
进一步地，所述取电模块包括取电CT、整流滤波电路、稳压电路；所述电源模块中包括后备电池；
取电CT的两端接整流滤波电路的输入端，整流滤波电路的输出端接稳压电路，稳压电路的输出端通过一个正向二极管连接MCU的供电端；电源模块中的后备电池通过另一正向二极管连接MCU的供电端。
更进一步地，整流滤波电路包括整流桥U2，压敏电阻R8、电阻R9、二极管D3、电容C8；稳压电路包括稳压芯片U3、二极管D4；电源模块至少包括电池BT1和二极管D6；
取电CT的两端接压敏电阻R8的两端，以及整流桥U2的两输入端；整流桥U2的地端接地，正输出端通过电阻R9接二极管D3的阳极，二极管D3的阴极接稳压芯片U3的输入端并通过电容C8接地；稳压芯片U3的参考端通过正向的二极管D4接地，输出端接二极管D5的阳极，二极管D5的阴极接电容C9的一端和二极管D6的阴极；电容C9的另一端接地；二极管D5的阴极用于输出供电电压VCCO；电池BT1的负极接地，正极接二极管D6的阳极，二极管D6的阴极接二极管D5的阴极，也用于输出供电电压VCCO；
储能模块包括NMOS管Q1，稳压二极管D10、储能电容C14、二极管D11；NMOS管Q1的漏极接取电模块中二极管D3的阳极，栅极通过电阻R14接MCU的一个储能控制端口，源极接稳压二极管D10的阴极和储能电容C14的正极，以及二极管D11的阳极；稳压二极管D10的阳极和储能电容C14的负极接地；二极管D11的阴极接取电模块中二极管D3的阴极。
更进一步地，整流桥U2的正输出端连接MCU的一个突变量监测I/O端口。
更进一步地，电源模块还包括电池BT2和二极管D7，以及电阻R10和R11；电池BT2的负极接地，正极通过正向的二极管D7输出供电电压VCCO；电池BT2的正极通过串联的电阻R11和R10接地，电阻R11和R10相接的节点用于连接MCU的一个电池监控I/O端口。
具体地，所述故障指示器包括指示器壳体和连接在指示器壳体上的密封的环形体；指示器壳体内设有线路板，指示器壳体上设有现地指示灯、用于连接电流感应器L1的输入座、用于连接上位系统的通信接口；在环形体内设有取电CT；环形体上还设有紧固扎带。
进一步地，故障指示器的MCU依据电缆线路中电流的大小，分别在低功耗采样模式、间歇采样模式、连续采样模式下进行数据采集；在低功耗采样模式和间歇采样模式下，MCU除了自动定时器的溢出中断引起采样启动外，还通过突变量启动方式启动测量模块进行数据采集；突变量启动方式为：MCU通过监测取电模块中的一个与电缆线路中电流相关的电压信号，当此电压信号突变时，启动数据采样过程。
本发明的优点在于：
1）本故障指示器首次应用罗氏线圈方式进行信号采集，具有大电流不易饱和的特性，采集电流范围广泛，从0-15000A的应用范围。
2）内置取电模块及长效备用电池组合使用，延长了故障指示器的使用寿命至8年，在电池失效的情况下，也可正常指示故障。
3）本故障指示器不仅有优良的防潮、防水、绝缘防护性能和线路取电、超低功耗的电气性能，可覆盖全部电力电缆的各种应用环境，还可以对高压电缆的接地故障、短路故障进行有效的电气量检测，并可有效规避线路重合闸、变压器空载投切的励磁涌流及负荷空载投切等各种干扰的功能。它还有体积小、重量轻，安装及调试方便，在故障频发地段可针对性的安装，检测故障方式灵活的特点。故障指示器的指示功能具有现地、远端的指示功能。
附图说明
图1为本发明的电原理框图。
图2a为本发明的测量模块原理框图。
图2b为本发明的测量模块详细电原理图。
图3a为本发明的取电模块和电源模块的原理框图。
图3b为本发明的取电模块和电源模块的详细电原理图。
图4为本发明的储能模块的电原理图。
图5为本发明的故障指示器的外形图。
图6为本发明的故障指示器应用时的安装示意图。
图7为本发明的故障检测电流示意图。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
本发明提供一种高压输电网电缆线路专用故障指示器（本文中简称故障指示器），如图1所示，包括测量模块、取电模块、电源模块、储能模块、MCU和通信模块；
所述测量模块与MCU内的ADC单元（即模数转换单元）相连，将采集到的电缆线路电流数据通过ADC单元传递到MCU内的中央处理器（即CPU），并通过中央处理器进行电缆故障判定；通信模块用于将监测的电缆线路电流数据和判断得到的故障信号上传给上位系统；
上位系统包括通讯子站和调度总站，该故障指示器与通讯子站通过光纤连接，通讯子站通过光纤连接调度总站；调度总站在收到间隔距离设置在电缆线路上的各个故障指示器上报的电流数据和故障信号后，可以综合判断出电缆线路发生故障的位置区段；
所述取电模块用于从电缆线路感应获取电能，取电模块与储能模块相连并为储能模块充电；取电模块与电源模块相连，为MCU供电；当电缆线路发生故障时，通过储能模块存储的电能替代取电模块为MCU供电；以维持MCU的数据向上位系统上传；
MCU采用TI超低功耗处理器MSP430F2410，待机功耗小于1微安 ，整机运行功耗小于30微安，它是一块16位控制器芯片，具有 32KB 闪存、4KB RAM、12位ADC单元、2个USCI接口和硬件乘法器，同时具有在线调试和在线下载功能。通过其内置的AD单元实现模数转换，减少了连线数量，增强了抗干扰能力。在实际工作时，可使用自动定时器的溢出中断作为采样启动信号，MCU根据采样启动信号启动ADC单元对相应通道进行数据的采集，并将采集到的数据送至中央处理单元进行数据的处理和故障判断，计算出线路中的电流数据。然后根据预设定的时间间隔通过MCU内的通信端口以及与通信端口相连的通信模块将线路的电流数据上传至通讯子站；在发生故障时将故障电流值进行上传，同时将故障信号发送至面板，通过面板进行故障的显示。数据上传的时间间隔可以根据用户的要求进行设定，默认为15分钟。
当电缆线路中的电流较小时，比如在电流小于10A的情况下，故障指示器的MCU进行低功耗采样模式，采样周期最长，并且此时由储能模块或电源模块中的一次性锂电池供电；在电缆电路中的电流处于中等大小时，比如电流位于10-100A之间时，故障指示器的MCU进行间歇采样模式，采样周期比低功耗采样模式的周期短；在低功耗采样模式和间歇采样模式下，MCU除了自动定时器的溢出中断引起采样启动外，还通过突变量启动方式启动测量模块进行数据采集，以便于在电缆线路发生对地短路或相间短路故障时，能够及时采样故障时刻的电流；突变量启动方式为：MCU通过监测取电模块中的一个与电缆线路中电流相关的一个电压信号，当此电压信号突变时，启动数据采样过程。当电缆线路中的电流较大时，比如在电缆电流大于100A时，故障指示器MCU进行持续采样模式，MCU通过持续采样的方式并将采集到的数据传递到MCU内的中央处理单元，进行数据处理，并进行故障判断。
如图2a和图2b所示，所述测量模块包括电流感应器L1、第一滤波电路、交直流变换电路和信号增益调节电路；电流传感器L1连接第一滤波电路，第一滤波电路输出端连接两个串联的电阻R1和R2，电阻R1和R2连接节点连接交直流变换电路，交直流变换电路通过信号增益调节电路连接MCU的采样I/O端口；电阻R1和R2起到交流电流信号转为交流电压信号的作用，交直流变换电路将交流电压信号转变为直流脉动信号；电流感应器L1采用罗氏线圈，罗氏线圈相对于普通电流互感器的好处是，因其没有铁心，因此不存在铁心饱和现象，可以直接测量很大的电流。在本装置中，采用了电流罗氏线圈作为数据采集元件，从而可以达到0-15000A大量程故障信号。MCU的ADC单元采集测量模块输出的表征电缆线路中电流的电压信号，得到表征电缆线路电流的数字信号，再利用MCU的中央处理器计算得到瞬时电流的有效值。
具体地，第一滤波电路包括电容C1，交直流变换电路包括电阻R3和R4，以及二极管D1和D2，信号增益调节电路包括运算放大器U1和电阻R5、R6；电流传感器L1的两端分别接瞬态电压抑制管TVS1的两端、电容C1的两端、以及电阻R1的一端和电阻R2的一端，电阻R2的一端接地；电阻R1的另一端和电阻R2的另一端连接在一起并连接电容C2的一端；电容C2的另一端通过电阻R7接电阻R3和R4的一端、二极管D1的阳极、二极管D2的阴极和运算放大器U1的同相输入端；二极管D1的阴极和电阻R3的另一端接正电压VCC_A；二极管D2的阳极和电阻R4的另一端接地；运算放大器U1的反相输入端接电阻R6的一端并通过电阻R5接地，电阻R6的另一端接运算放大器U1的输出端；运算放大器U1的输出端和/或电容C2的另一端用于连接MCU的两个采样I/O端口。电缆线路中电流有大有小，一个未经放大的电流信号和一个得到增益后的电流信号同时输入MCU，能够扩大电流数据采样的范围。
如图3a和图3b所示，所述取电模块包括取电CT（CT即电流互感器）、整流滤波电路、稳压电路；所述电源模块中包括后备电池；
取电CT的两端接整流滤波电路的输入端，整流滤波电路的输出端接稳压电路，稳压电路的输出端通过一个正向二极管连接MCU的供电端；电源模块中的后备电池通过另一正向二极管连接MCU的供电端。稳压电路的输出端输出的电压，还可以通过其他简单电源电路处理，给故障指示器内其他需要用电的电路供电，比如给测量模块中需要供电的器件供电。
具体地，整流滤波电路包括整流桥U2，压敏电阻R8、电阻R9、二极管D3、电容C8；稳压电路包括稳压芯片U3、二极管D4；电源模块至少包括电池BT1和二极管D6；稳压芯片U3采用LDO（低压差线性稳压器）。
取电CT的两端接压敏电阻R8的两端，以及整流桥U2的两输入端；整流桥U2的地端接地，正输出端通过电阻R9接二极管D3的阳极，二极管D3的阴极接稳压芯片U3的输入端并通过电容C8接地；稳压芯片U3的参考端通过正向的二极管D4接地，输出端接二极管D5的阳极，二极管D5的阴极接电容C9的一端和二极管D6的阴极；电容C9的另一端接地；二极管D5的阴极用于输出供电电压VCCO，可以给MCU等供电；电池BT1的负极接地，正极接二极管D6的阳极，二极管D6的阴极接二极管D5的阴极，也用于输出供电电压VCCO；
电源模块还可进一步包括电池BT2和二极管D7，以及电阻R10和R11；电池BT2的负极接地，正极通过正向的二极管D7输出供电电压VCCO；电池BT2的正极通过串联的电阻R11和R10接地，电阻R11和R10相接的节点用于连接MCU的一个电池监控I/O端口；电池BT1和BT2都采用一次性锂电池。
取电模块中，整流桥U2的正输出端还可以连接MCU的一个突变量监测I/O端口，这样当电缆线路中发生电流突变(这里是监测电缆线路短路故障时的电流突变）时，能够被MCU所获悉，从而立刻启动数据采样过程。
如图4所示，为储能模块内部的电路结构。当电缆线路发生相间短路故障或对地短路故障时，安装在故障线路中的继电保护装置会在极短的时间内将故障线路切断，故障线路中电流随即降为零。此时取电模块无法满足MCU的供电需求，从而可使用储能模块中储存的能量代替取电模块为MCU进行供电，以维持数据的上传。
储能模块包括NMOS管Q1，稳压二极管D10、储能电容C14、二极管D11；NMOS管Q1的漏极接取电模块中二极管D3的阳极，栅极通过电阻R14接MCU的一个储能控制端口，源极接稳压二极管D10的阴极和储能电容C14的正极，以及二极管D11的阳极；稳压二极管D10的阳极和储能电容C14的负极接地；二极管D11的阴极接取电模块中二极管D3的阴极；其中，储能电容C14采用超级电容，超级电容无记忆效应，可以进行十万次的充放电，使用寿命大大延长。稳压二极管D10的电压是5.1v。
取电模块、电源模块、储能模块工作的机理是：
当电缆线路中的电流较大（通过测量模块测得）时，取电模块可以同时给储能模块充电和对MCU等供电；此时，MCU发出高电平的储能控制信号，使得NMOS管Q1打开，一路电流进入储能模块给储能电容C14充电，另一路电流通过稳压芯片U3稳压后给MCU等供电，此时，稳压芯片U3输出的电压通常高于电池BT1和BT2的电压，因此二极管D6和D7反向截止，后备电池BT1和BT2处于备用状态，并不对外供电。
当电缆线路中的电流不太大，此时取电模块的输出不足以同时给储能模块充电和对MCU供电，则MCU发出低电平的储能控制信号，关断NMOS管Q1，此时取电模块通过正向二极管D5对外供电；而由于稳压二极管D10的电压限制了储能电容C14的两端电压为5.1v，二极管D3阳极输出电压在比5.1v高时，二极管D11是反向截止的，储能电容C14中的电能并不会流失。
当电缆线路中的电流很小时，则储能电容C14放电，可以给MCU等供电。当然储能电容C14快没电时，则后备电池BT1和BT2放电。当电缆线路发生短路故障时，储能电容C14的电能足够MCU启动突发的数据采样，并将采样的电流数据通过通信模块回传给通讯子站。并且在线路电流小于10A的情况下，故障指示器的MCU进行低功耗采样模式，可以延长储能电容C14的供电时间。
通信模块采用光通信模块：MCU将其中央处理单元处理完成的数据通过通信端口传递至通信模块，然后由通信模块将数据上传至通讯子站。本发明的电缆线路故障指示器与上位系统之间采用的是标准SC光纤接口，所以通信模块在接收到中央处理单元处理完成的数据后首先将电信号转换为光信号，然后通过标准SC光纤接口将光信号传递至上位系统，完成数据的上传。通信模块由于采用了标准SC光纤接口，且其内置的为高亮发光二极管，所以信号传递更加可靠。
该故障指示器的外形如图5所示，包括指示器壳体1和连接在指示器壳体1上的密封的环形体2；指示器壳体1内设有线路板4（线路板上的电路即上文中的测量模块、取电模块、电源模块、储能模块、MCU和通信模块的电路），指示器壳体1上设有现地指示灯101、用于连接电流感应器L1的输入座102、用于连接上位系统的通信接口103；通信接口103为SC光纤接口。在环形体2内设有取电CT；环形体2上还设有紧固扎带3，用于将环形体1固定在电缆线路上。
图6为该故障指示器应用时的安装示意图，故障指示器和电流感应器L1（罗氏线圈）分别套设在电缆线路上。当检测到线路故障时，故障指示器可通过现地发光指示，或上报通讯子站，故障信息进一步可由调度总站通过短信发送至维修相关人员，实现对故障区段快速在线故障定位，大大降低检修人员的工作量。
本故障指示器每间隔几百米设置一个于电缆线路上。具体工作过程如下：
1，取电过程：
取电的过程在上文取电模块、电源模块、储能模块的介绍中已经做了阐述。
2，数据测量：
测量模块通过罗氏线圈对线路进行测量，此时测量电气量为交流电流量，通过采样电阻可转换为采样电压量，再经过滤波后输入相应MCU的ADC采样通道。利用MCU内置的ADC采集到的电气量，CPU进行处理计算，获得电气量的有效值。
3，故障判断过程：
该故障指示器采用反时限过流原理，电缆线路发生短路故障时，线路电流的一个变化特征是电流有一个正的跳变。另一个特征是在发生短路故障后的一个很短的时间间隔内，电缆线路在继电保护装置控制下，故障电流会被出口断路器切断从而线路电流下降为零。如图7所示。
3-1），检测电缆线路的电流是否大于一个过流定值，并持续一个ΔT时间；
3-2），从故障判断启动开始计时，在规定的时间内若故障指示器检测到线路上的电流为零，则满足(3-1)和(3-2)的条件时，判定为出现故障，否则不判为故障。
3-3）检出故障信号，当故障指示器检测到故障，就进行现地发光指示，并可与上位系统通讯进行故障信号的上报；使得上位系统来定位电缆线路的故障区段；
3-4）采用以上判据可保证故障相故障点前故障指示器动作，故障点后故障指示器不动作。那么故障区段就是在最后一个动作的故障指示器和后面第一个没有动作的故障指示器之间的线路上。
本发明提出的110kV、220kV高压电缆线路专用的故障指示器，可完全适应电缆大电流及防水等应用环境，适用于城市配电网多分支、架空和电缆混合应用高压电缆故障的节点定位功能，辅以专用故障判定方法，结合光纤通讯的优点，可靠将电缆的分散点的故障电气量采集并上传到调度中心，汇集成电力系统综合判定故障区段的数据，判定故障并协调相关人员进行快速修复线路故障、恢复系统供电，大大减少故障巡线时间，提高供电可靠性，同时，提高工作效率。
Claims (5)
1.一种高压输电网电缆线路专用故障指示器，其特征在于，包括测量模块、取电模块、电源模块、储能模块、MCU和通信模块；
所述测量模块与MCU内的ADC单元相连，将采集到的电缆线路电流数据通过ADC单元传递到MCU内的中央处理器，并通过中央处理器进行电缆故障判定；通信模块用于将监测的电缆线路电流数据和判断得到的故障信号上传给上位系统；
所述取电模块用于从电缆线路感应获取电能，取电模块与储能模块相连并为储能模块充电；取电模块与电源模块相连，为MCU供电；当电缆线路发生故障时，通过储能模块存储的电能替代取电模块为MCU供电；
所述测量模块包括电流感应器L1、第一滤波电路、交直流变换电路和信号增益调节电路；电流感应器L1连接第一滤波电路，第一滤波电路输出端连接两个串联的电阻R1和R2，电阻R1和R2连接节点连接交直流变换电路，交直流变换电路通过信号增益调节电路连接MCU的采样I/O端口；
第一滤波电路包括电容C1，交直流变换电路包括电阻R3和R4，以及二极管D1和D2，信号增益调节电路包括运算放大器U1和电阻R5、R6；
电流感应器L1的两端分别接瞬态电压抑制管TVS1的两端、电容C1的两端、以及电阻R1的一端和电阻R2的一端，电阻R2的一端接地；电阻R1的另一端和电阻R2的另一端连接在一起并连接电容C2的一端；电容C2的另一端通过电阻R7接电阻R3和R4的一端、二极管D1的阳极、二极管D2的阴极和运算放大器U1的同相输入端；二极管D1的阴极和电阻R3的另一端接正电压VCC_A；二极管D2的阳极和电阻R4的另一端接地；运算放大器U1的反相输入端接电阻R6的一端并通过电阻R5接地，电阻R6的另一端接运算放大器U1的输出端；运算放大器U1的输出端和电容C2的另一端用于连接MCU的两个采样I/O端口；
所述取电模块包括取电CT、整流滤波电路、稳压电路；所述电源模块中包括后备电池；
取电CT的两端接整流滤波电路的输入端，整流滤波电路的输出端接稳压电路，稳压电路的输出端通过一个正向二极管D5连接MCU的供电端；电源模块中的后备电池通过另一正向二极管D6连接MCU的供电端；
整流滤波电路包括整流桥U2，压敏电阻R8、电阻R9、二极管D3、电容C8；稳压电路包括稳压芯片U3、二极管D4；电源模块包括电池BT1和二极管D6；
取电CT的两端接压敏电阻R8的两端，以及整流桥U2的两输入端；整流桥U2的地端接地，正输出端通过电阻R9接二极管D3的阳极，二极管D3的阴极接稳压芯片U3的输入端并通过电容C8接地；稳压芯片U3的参考端通过正向的二极管D4接地，输出端接二极管D5的阳极，二极管D5的阴极接电容C9的一端和二极管D6的阴极；电容C9的另一端接地；二极管D5的阴极用于输出供电电压VCCO；电池BT1的负极接地，正极接二极管D6的阳极，二极管D6的阴极接二极管D5的阴极，也用于输出供电电压VCCO；
储能模块包括NMOS管Q1，稳压二极管D10、储能电容C14、二极管D11；NMOS管Q1的漏极接取电模块中二极管D3的阳极，栅极通过电阻R14接MCU的一个储能控制端口，源极接稳压二极管D10的阴极和储能电容C14的正极，以及二极管D11的阳极；稳压二极管D10的阳极和储能电容C14的负极接地；二极管D11的阴极接取电模块中二极管D3的阴极。
2.如权利要求1所述的高压输电网电缆线路专用故障指示器，其特征在于：
整流桥U2的正输出端连接MCU的一个突变量监测I/O端口。
3.如权利要求1所述的高压输电网电缆线路专用故障指示器，其特征在于：
电源模块还包括电池BT2和二极管D7，以及电阻R10和R11；电池BT2的负极接地，正极通过正向的二极管D7输出供电电压VCCO；电池BT2的正极通过串联的电阻R11和R10接地，电阻R11和R10相接的节点用于连接MCU的一个电池监控I/O端口。
4.如权利要求1所述的高压输电网电缆线路专用故障指示器，其特征在于：所述故障指示器包括指示器壳体(1)和连接在指示器壳体(1)上的密封的环形体(2)；指示器壳体(1)内设有线路板，指示器壳体(1)上设有现地指示灯(101)、用于连接电流感应器L1的输入座(102)、用于连接上位系统的通信接口(103)；在环形体(2)内设有取电CT；环形体(2)上还设有紧固扎带(3)。
5.如权利要求1所述的高压输电网电缆线路专用故障指示器，其特征在于：
故障指示器的MCU依据电缆线路中电流的大小，分别在低功耗采样模式、间歇采样模式、连续采样模式下进行数据采集；在低功耗采样模式和间歇采样模式下，MCU除了自动定时器的溢出中断引起采样启动外，还通过突变量启动方式启动测量模块进行数据采集；突变量启动方式为：MCU通过监测取电模块中的一个与电缆线路中电流相关的电压信号，当此电压信号突变时，启动数据采样过程。
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