CN105606956B - 大电流接地系统中新型故障定位指示器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大电流接地系统中新型故障定位指示器，包括：基板，其为一矩形板体，所述矩形板体由面积相等的第一板体和第二板体的边沿拼接构成；贯通孔，其设置在所述第一板体和所述第二板体的拼接处；故障定位指示器本体，其内自上向下设置有红色闪烁灯和黄色闪烁灯；卡线装置，其设置在所述故障定位指示器本体上端；帽体，其罩设在所述卡线装置上；壳体，其为一底部为半球形的桶体，所述壳体自下向上扣设在所述故障定位指示器本体外周；以及盖体，其上端边沿与所述基板下端面通过微型电动合页枢接，且所述盖体可启闭的扣设在所述透光部分上。本发明具有结构紧凑，检测大电流接地故障灵敏，对故障位置定位准确的有益效果。
Description
技术领域
本发明涉及电路故障检测技术领域。更具体地说，本发明涉及一种用于大电流接地系统中新型故障定位指示器。
背景技术
我国中压配电线路以架空线路为主，占线路总长的70％左右。由于架空线路长期暴露于野外，受周边的自然环境及人为因素等影响较大，线路故障率相对较高。统计表明，目前的用户停电绝大部分是配电网的原因引起的。某电网公司2014年统计，该年度用户的停电时间中，因配电网造成的停电时间占95％以上，其中故障停电占用户总停电时间的63.4％，配网预安排停电占32.3％。因此，快速确定配网线路故障区段，降低故障查找时间是提升故障处理效率及供电可靠性最有效的途径。
故障定位指示器由于其兼具经济性、不停电安装及维护方便等特点，是大电流线路接地故障诊断及定位所依托的主要技术手段。统计发现，现有故障定位指示器对相间短路故障具有较好的识别能力，正确动作率大于80％，但是对于单相接地故障，故障准确识别率不到60％。综上所述，提升故障定位指示器的单相接地故障识别技术显得非常重要，尤其是对大电流线路接地故障的定位。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种大电流接地系统中新型故障定位指示器，由于有帽体、基板和壳体的紧凑结构的设置，给故障定位指示器本体提供一个保护屏障，以减少自然条件中各种恶劣环境对其内部结构的影响，保持装置的性能良好，延长期使用寿命；
本发明还有一个目的是提供一种大电流接地系统中新型故障定位指示器，其能够根据线路上的电流、电压的变化情况以及自动重合闸后的电路状况进行分析，判断出线路上是否发生了大电流接地故障，以及该故障是非永久性故障还是永久性故障，并将故障发生位置进行准确定位。为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种大电流接地系统中新型故障定位指示器，包括：
基板，其为一矩形板体，所述矩形板体由面积相等的第一板体和第二板体的边沿拼接构成；贯通孔，其设置在所述第一板体和所述第二板体的拼接处，且与贯通孔的周缘相连通的两个第一板体和第二板体的衔接处分别设置为枢接部和扣合部；
故障定位指示器本体，其内自上向下设置有红色闪烁灯和黄色闪烁灯；
卡线装置，其设置在所述故障定位指示器本体上端，且所述基板通过所述贯通孔水平卡设在所述卡线装置与所述故障定位指示器本体上端的衔接处；
帽体，其为一弧度大于1的弧形板体，所述帽体罩设在所述卡线装置上，且所述弧形板体的长度方向与所述基板的长度方向平行；所述弧形板体的板面宽度大于故障定位指示器本体的横切面直径，且所述弧形板体的两端的连线距离与所述基板的长边的长度相适应；
壳体，其为一底部为半球形的桶体，所述壳体自下向上扣设在所述故障定位指示器本体外周，且所述壳体的开口与所述基板的下端面螺纹连接，所述壳体的侧壁上均匀间隔开设置有透光部分和非透光部分，所述透光部分相对与非透光部分向壳体的内部形成喇叭状凹陷，凹陷深度等于壳体横切面直径的一半，且每相邻的两个喇叭状凹陷向壳体内的凹陷角度相互错开，以使得其中一个喇叭状凹陷的小开口端连通至红色闪烁灯处，另一个喇叭状凹陷的小开口端连通至黄色闪烁灯处，且所述喇叭状凹陷的内侧壁涂覆反光材料；以及
盖体，其上端边沿与所述基板下端面通过微型电动合页枢接，且所述盖体可启闭的扣设在所述透光部分上，所述盖体的边沿与所述非透光部分的边沿平齐，其中，相邻的两个盖体的微型电动合页的驱动装置与其对应的喇叭状凹陷内的红色闪烁灯或者黄色闪烁灯电连接。
优选的是，其中，还包括：
太阳能电池板，其嵌设在所述帽体的上表面和所述盖体的外表面上；以及
蓄电池，其设置在所述故障定位指示器本体内，所述蓄电池与所述太阳能电池板电连接。
优选的是，其中，还包括：
三相感应探头，其分别设置在线路的各相上；
通讯终端，其设置在所述故障定位指示器本体上，且所述通讯终端与所述三相感应探头无线通讯连接；
当所述三相感应探头检测到其中一条所述线路上电流值持续大于100A并且对地电压值持续小于预定电压值的3/5超过60ms以上时，向所述通讯终端发送实时数据并通过MCU主控打开所述红色闪烁灯对应的盖体以及启动红色闪烁灯发出单相接地故障警报；
当所述三相感应探头检测到其中一条所述线路上无电流值时，向所述通讯终端发送实时数据并打开所述黄色闪烁灯对应的盖体以及启动黄色闪烁灯发出单相接地故障警报。
优选的是，其中，还包括：
控制系统，其与所述通讯终端无线通讯连接；以及
卫星定位装置，其设置在所述故障定位指示器本体内。
优选的是，其中，当所述红色闪烁灯发出警报持续3-5秒后，所述三相感应探头检测到所述线路上电流值和电压值恢复正常值，则向控制系统发出非永久性故障警报，并传送红色闪烁灯的卫星定位数据；
当所述黄色闪烁灯发出警报持续3-5秒后，所述三相感应探头仍未检测到所述线路上电流值和电压值恢复正常值，则向控制系统发出永久性故障警报，并传送黄色闪烁灯的卫星定位数据。
优选的是，其中，所述红灯闪烁和黄灯闪烁持续时间均为18-24h后复位。
优选的是，其中，当所述红色闪烁灯发出警报持续3秒后，所述三相感应探头检测到所述线路上电流值和电压值恢复正常值，则向控制系统发出非永久性故障警报，并传送红色闪烁灯的卫星定位数据；
当所述黄色闪烁灯发出警报持续3秒后，所述三相感应探头仍未检测到所述线路上电流值和电压值恢复正常值，则向控制系统发出永久性故障警报，并传送黄色闪烁灯的卫星定位数据。
优选的是，其中，所述红灯闪烁和黄灯闪烁持续时间均为18h。
本发明至少包括以下有益效果：当线路不出现短路故障时，由于有帽体、基板和壳体的紧凑结构的设置，给故障定位指示器本体提供一个保护屏障，以减少自然条件中各种恶劣环境对其内部结构的影响，保持装置的性能良好，延长期使用寿命；当线路发生故障时，红色闪烁灯和黄色闪烁灯发出闪烁光线时借助喇叭状凹陷结构能够将警报光线集中反射到较远的距离，使得光线的可见度高，可见范围广，维修人员易于查找，缩短故障检修时间，提高工作效率；盖体扣设在喇叭状凹陷的大开口端，可以有效防止灰尘落入其中，更好的保持喇叭状凹陷的内侧壁的光洁度，保持其对光线的反射效果；
由于故障定位指示器本体长期置于户外的检测环境下，且不需要时时使用，耗电较少，因此，利用太阳能为其提供一定电能就可以满足其电能损耗的需要，不需要对其经常进行检修即可长期保持良好的性能，降低维护成本；
故障定位指示器本体能够根据线路上的电流、电压的变化情况以及自动重合闸后的电路状况进行分析，判断出线路上是否发生了大电流接地故障；
故障定位指示器本体能够根据线路上的电流、电压的变化情况以及自动重合闸后的电路状况进行分析，判断出线路上是否发生了大电流接地故障，以及该故障是非永久性故障还是永久性故障，并将故障发生位置进行准确定位。当控制系统接收到几乎同一时刻发送过来的两个故障信号时，将这两个故障信号的卫星定位位置在控制系统的电网的模型上进行查找比对，确定是否是一条线路上的两个故障点，如果是，则，通过红光闪烁和黄光闪烁的信号确定线路故障的确切位置，之后再对该位置做出检修方案。
综上所述，本发明结构紧凑，检测大电流接地故障灵敏，对故障位置定位准确。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明所述的大电流接地系统中新型故障定位指示器的电路功能框图；
图2为本发明所述的大电流接地系统中新型故障定位指示器处于待机状态的剖视结构示意图；
图3为本发明所述的大电流接地系统中新型故障定位指示器处于报警状态的剖视结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
如图2所示，本发明提供一种大电流接地系统中新型故障定位指示器，包括：
基板3，其为一矩形板体，所述矩形板体由面积相等的第一板体和第二板体的边沿拼接构成；贯通孔，其设置在所述第一板体和所述第二板体的拼接处，且与贯通孔的周缘相连通的两个第一板体和第二板体的衔接处分别设置为枢接部和扣合部；
故障定位指示器本体9，其内自上向下设置有红色闪烁灯8和黄色闪烁灯7；
卡线装置2，其设置在所述故障定位指示器本体上端，且所述基板通过所述贯通孔水平卡设在所述卡线装置与所述故障定位指示器本体上端的衔接处；
帽体1，其为一弧度大于1的弧形板体，所述帽体罩设在所述卡线装置上，且所述弧形板体的长度方向与所述基板的长度方向平行；所述弧形板体的板面宽度大于故障定位指示器本体的横切面直径，且所述弧形板体的两端的连线距离与所述基板的长边的长度相适应；
壳体6，其为一底部为半球形的桶体，所述壳体自下向上扣设在所述故障定位指示器本体外周，且所述壳体的开口与所述基板的下端面螺纹连接，所述壳体的侧壁上均匀间隔开设置有透光部分和非透光部分，所述透光部分相对与非透光部分向壳体的内部形成喇叭状凹陷5，凹陷深度等于壳体横切面直径的一半，且每相邻的两个喇叭状凹陷向壳体内的凹陷角度相互错开，以使得其中一个喇叭状凹陷的小开口端连通至红色闪烁灯处，另一个喇叭状凹陷的小开口端连通至黄色闪烁灯处，且所述喇叭状凹陷的内侧壁涂覆反光材料；以及
盖体4，其上端边沿与所述基板下端面通过微型电动合页11枢接，且所述盖体可启闭的扣设在所述透光部分上，所述盖体的边沿与所述非透光部分的边沿平齐，其中，相邻的两个盖体的微型电动合页的驱动装置与其对应的喇叭状凹陷内的红色闪烁灯或者黄色闪烁灯电连接。
在上述方案中，当线路不出现短路故障时，由于有帽体、基板和壳体的紧凑结构的设置，给故障定位指示器本体提供一个保护屏障，以减少自然条件中各种恶劣环境对其内部结构的影响，保持装置的性能良好，延长期使用寿命；如图3所示，当线路发生故障时，红色闪烁灯和黄色闪烁灯发出闪烁光线时借助喇叭状凹陷结构能够将警报光线集中反射到较远的距离，使得光线的可见度高，可见范围广，维修人员易于查找，缩短故障检修时间，提高工作效率；盖体扣设在喇叭状凹陷的大开口端，可以有效防止灰尘落入其中，更好的保持喇叭状凹陷的内侧壁的光洁度，保持其对光线的反射效果。
如图2所示，一个优选的方案是，其中，还包括：
太阳能电池板10，其嵌设在所述帽体的上表面和所述盖体的外表面上；以及
蓄电池，其设置在所述故障定位指示器本体内，所述蓄电池与所述太阳能电池板电连接。
在上述方案中，由于故障定位指示器本体长期置于户外的检测环境下，且不需要时时使用，耗电较少，因此，利用太阳能为其提供一定电能就可以满足其电能损耗的需要，不需要对其经常进行检修即可长期保持良好的性能，降低维护成本。
如图1所示，一个优选的方案是，其中，还包括：
三相感应探头，其分别设置在线路的各相上；
通讯终端，其设置在所述故障定位指示器本体上，且所述通讯终端与所述三相感应探头无线通讯连接；
当所述三相感应探头检测到其中一条所述线路上电流值持续大于100A并且对地电压值持续小于预定电压值的3/5超过60ms以上时，向所述通讯终端发送实时数据并打开所述红色闪烁灯对应的盖体以及启动红色闪烁灯发出单相接地故障警报；
当所述三相感应探头检测到其中一条所述线路上无电流值时，向所述通讯终端发送实时数据并打开所述黄色闪烁灯对应的盖体以及启动黄色闪烁灯发出单相接地故障警报。
在上述方案中，故障定位指示器本体能够根据线路上的电流、电压的变化情况以及自动重合闸后的电路状况进行分析，判断出线路上是否发生了大电流接地故障。
如图1所示，一个优选的方案是，其中，还包括：
控制系统，其与所述通讯终端无线通讯连接；以及
卫星定位装置，其设置在所述故障定位指示器本体内。
一个优选的方案是，其中，当所述红色闪烁灯发出警报持续3-5秒后，所述三相感应探头检测到所述线路上电流值和电压值恢复正常值，则向控制系统发出非永久性故障警报，并传送红色闪烁灯的卫星定位数据；
当所述黄色闪烁灯发出警报持续3-5秒后，所述三相感应探头仍未检测到所述线路上电流值和电压值恢复正常值，则向控制系统发出永久性故障警报，并传送黄色闪烁灯的卫星定位数据。
在上述方案中，故障定位指示器本体能够根据线路上的电流、电压的变化情况以及自动重合闸后的电路状况进行分析，判断出线路上是否发生了大电流接地故障，以及该故障是非永久性故障还是永久性故障，并将故障发生位置进行准确定位。当控制系统接收到几乎同一时刻发送过来的两个故障信号时，将这两个故障信号的卫星定位位置在控制系统的电网的模型上进行查找比对，确定是否是一条线路上的两个故障点，如果是，则，通过红光闪烁和黄光闪烁的信号确定线路故障的确切位置，之后再对该位置做出检修方案。
如图1所示，一个优选的方案是，其中，所述红灯闪烁和黄灯闪烁持续时间均为18-24h后复位。
在上述方案中，红灯闪烁和黄灯闪烁持续一定时间，可以满足检修人员对故障定位提供便利。
如图1所示，一个优选的方案是，其中，当所述红色闪烁灯发出警报持续3秒后，所述三相感应探头检测到所述线路上电流值和电压值恢复正常值，则向控制系统发出非永久性故障警报，并传送红色闪烁灯的卫星定位数据；
当所述黄色闪烁灯发出警报持续3秒后，所述三相感应探头仍未检测到所述线路上电流值和电压值恢复正常值，则向控制系统发出永久性故障警报，并传送黄色闪烁灯的卫星定位数据。
如图1所示，一个优选的方案是，其中，所述红灯闪烁和黄灯闪烁持续时间均为18h。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (8)
1.大电流接地系统中新型故障定位指示器，其特征在于，包括：
基板，其为一矩形板体，所述矩形板体由面积相等的第一板体和第二板体的边沿拼接构成；贯通孔，其设置在所述第一板体和所述第二板体的拼接处，且与贯通孔的周缘相连通的两个第一板体和第二板体的衔接处分别设置为枢接部和扣合部；
故障定位指示器本体，其内自上向下设置有红色闪烁灯和黄色闪烁灯；
卡线装置，其设置在所述故障定位指示器本体上端，且所述基板通过所述贯通孔水平卡设在所述卡线装置与所述故障定位指示器本体上端的衔接处；
帽体，其为一弧度大于1的弧形板体，所述帽体罩设在所述卡线装置上，且所述弧形板体的长度方向与所述基板的长度方向平行；所述弧形板体的板面宽度大于故障定位指示器本体的横切面直径，且所述弧形板体的两端的连线距离与所述基板的长边的长度相适应；
壳体，其为一底部为半球形的桶体，所述壳体自下向上扣设在所述故障定位指示器本体外周，且所述壳体的开口与所述基板的下端面螺纹连接，所述壳体的侧壁上均匀间隔开设置有透光部分和非透光部分，所述透光部分相对与非透光部分向壳体的内部形成喇叭状凹陷，凹陷深度等于壳体横切面直径的一半，且每相邻的两个喇叭状凹陷向壳体内的凹陷角度相互错开，以使得其中一个喇叭状凹陷的小开口端连通至红色闪烁灯处，另一个喇叭状凹陷的小开口端连通至黄色闪烁灯处，且所述喇叭状凹陷的内侧壁涂覆反光材料；以及
盖体，其上端边沿与所述基板下端面通过微型电动合页枢接，且所述盖体可启闭的扣设在所述透光部分上，所述盖体的边沿与所述非透光部分的边沿平齐，其中，相邻的两个盖体的微型电动合页的驱动装置与其对应的喇叭状凹陷内的红色闪烁灯或者黄色闪烁灯电连接。
2.如权利要求1所述的大电流接地系统中新型故障定位指示器，其特征在于，还包括：
太阳能电池板，其嵌设在所述帽体的上表面和所述盖体的外表面上；以及
蓄电池，其设置在所述故障定位指示器本体内，所述蓄电池与所述太阳能电池板电连接。
3.如权利要求1所述的大电流接地系统中新型故障定位指示器，其特征在于，
还包括：
三相感应探头，其分别设置在线路的各相上；
通讯终端，其设置在所述故障定位指示器本体上，且所述通讯终端与所述三相感应探头无线通讯连接；
当所述三相感应探头检测到其中一条所述线路上电流值持续大于100A并且对地电压值持续小于预定电压值的3/5超过60ms以上时，向所述通讯终端发送实时数据并打开所述红色闪烁灯对应的盖体以及启动红色闪烁灯发出单相接地故障警报；
当所述三相感应探头检测到其中一条所述线路上无电流值时，向所述通讯终端发送实时数据并打开所述黄色闪烁灯对应的盖体以及启动黄色闪烁灯发出单相接地故障警报。
4.如权利要求3所述的大电流接地系统中新型故障定位指示器，其特征在于，还包括：
控制系统，其与所述通讯终端无线通讯连接；以及
卫星定位装置，其设置在所述故障定位指示器本体内。
5.如权利要求4所述的大电流接地系统中新型故障定位指示器，其特征在于，
当所述红色闪烁灯发出警报持续3-5秒后，所述三相感应探头检测到所述线路上电流值和电压值恢复正常值，则向控制系统发出非永久性故障警报，并传送红色闪烁灯的卫星定位数据；
当所述黄色闪烁灯发出警报持续3-5秒后，所述三相感应探头仍未检测到所述线路上电流值和电压值恢复正常值，则向控制系统发出永久性故障警报，并传送黄色闪烁灯的卫星定位数据。
6.如权利要求5所述的大电流接地系统中新型故障定位指示器，其特征在于，所述红灯闪烁和黄灯闪烁持续时间均为18-24h后复位。
7.如权利要求5所述的大电流接地系统中新型故障定位指示器，其特征在于，当所述红色闪烁灯发出警报持续3秒后，所述三相感应探头检测到所述线路上电流值和电压值恢复正常值，则向控制系统发出非永久性故障警报，并传送红色闪烁灯的卫星定位数据；
当所述黄色闪烁灯发出警报持续3秒后，所述三相感应探头仍未检测到所述线路上电流值和电压值恢复正常值，则向控制系统发出永久性故障警报，并传送黄色闪烁灯的卫星定位数据。
8.如权利要求6所述的大电流接地系统中新型故障定位指示器，其特征在于，所述红灯闪烁和黄灯闪烁持续时间均为18h。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |