CN114019314A - 用于配电网杆塔的小电流接地故障指示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于配电网杆塔的小电流接地故障指示装置，其包括报警指示模块和光伏模块，报警指示模块包括报警控制器、信号检测单元、电流传感器和无线发射模块，报警指示模块还包括充电电池和电压转换器；光伏模块包括太阳能电池和光伏控制器。本发明用于配电网杆塔的小电流接地故障指示装置，其由光伏模块提供电源，可长期运行；其能实时的对绝缘子串泄露电流的幅值进行检测，能及时的发现泄露电流的幅值是否达到设置的闪络报警阈值，并能在到达闪络报警阈值时及时的控制无线发射模块发送报警信息，从而使维护人员能及时的、准确的对故障位置所对应杆塔上的绝缘子串实施防污闪措施，可提高维护工作效率，降低人力物力消耗。
Description
技术领域
本发明涉及电力设备技术领域，特别涉及一种用于输电线路的故障指示装置。
背景技术
输电线路是配电网中最重要的组成单元，而绝缘子是输电线路中的重要构件。在户外工作的绝缘子会面对不同的气候状况和地理环境，当绝缘子受到污秽、雾、雨、雪等环境的影响，其电气绝缘性能会大大降低。当这种下降趋势达到绝缘子运行要求的下限时，将发生闪络事故。在造成输电线路故障的众多因素中，流经绝缘子的小电流所导致的故障具有潜伏性高、危害严重的特点。根据统计，在所有配电网事故类型中，绝缘子污闪事故高居发生数量的第二位；并且，由污闪事故造成的经济损失远超其他事故类型，这是由于污闪发生后的自动重合闸成功率很低，所造成的停电时间长、范围广。
污闪事故的防护措施一般是定期清扫和调整绝缘子的爬电距离。这些方法能够很好的恢复绝缘子的绝缘性能，但在具体实施中因为不能充分掌握绝缘子的绝缘性能，使得在实施定期清扫绝缘子和调整绝缘子爬电距离等防污闪措施时具有盲目性，进而会增大人力与物力的消耗。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种用于配电网杆塔的小电流接地故障指示装置，以解决现有技术中无法方便准确的掌握输电线路上绝缘子串的绝缘性能，并及时的进行报警，导致无法及时的、准确的对将要发生故障的绝缘子串实施防治措施的技术问题。
本发明用于配电网杆塔的小电流接地故障指示装置包括报警指示模块和光伏模块，
所述报警指示模块包括报警控制器、与报警控制器连接的信号检测单元、与信号检测单元连接的电流传感器和与报警控制器连接的无线发射模块，所述电流传感器用于检测流经绝缘子串的泄漏电流，所述信号检测单元用于对电流传感器的检测信号进行处理，所述报警控制器根据信号处理器的输入信号判断是否控制无线发射模块向服务器发送报警信息，所述报警信息包括故障数据，所述报警信息还包括故障绝缘子腭编号或杆塔位置信息；
所述报警指示模块还包括充电电池和电压转换器，所述充电电池与电压转换器连接，所述电压转换器分别与报警控制器、信号检测单元和无线发射模块连接，所述电压转换器用于对充电电池的输出电压进行转换；
所述光伏模块包括太阳能电池和光伏控制器，太阳能电池通过光伏控制器与充电电池和电压转换器连接，光伏控制器用于控制太阳能电池对充电电池和报警指示模块供电。
进一步，所述报警指示模块还包括与报警控制器和电压转换器连接的报警器，所述报警器与绝缘子串一一对应，且报警器通过支架设置在对应的绝缘子串旁；所述报警控制器还用于控制报警器发出报警信号。
进一步，所述的用于配电网杆塔的小电流接地故障指示装置还包括防水外壳，所述报警控制器、信号检测单元、光伏控制器、充电电池和电压转换器设置在防水外壳内。
进一步，所述信号检测单元包括传感器信号通道、参考信号通道、相关器模块和电源模块，传感器信号通道和参考信号通道分别与相关器模块连接，电源模块分别与传感器信号通道、参考信号通道和相关器模块相连，所述传感器信号通道与电流传感器连接，相关器模块与报警控制器连接，电源模块与电压转换器连接。
进一步，所述太阳能电池板通过支架设置在防水外壳的上方。
进一步，所述电流传感器为单匝穿芯式互感器。
本发明的有益效果：
1、本发明用于配电网杆塔的小电流接地故障指示装置，其能实时的对绝缘子串泄露电流的幅值进行检测，能及时的发现泄露电流的幅值是否达到设置的闪络报警阈值，并能在到达闪络报警阈值时及时的控制无线发射模块向服务器发送报警信息，服务器再将报警信息发送给维护人员携带的移动终端，从而使维护人员能及时的、准确的对故障位置所对应杆塔上的绝缘子串实施防污闪措施，可提高维护工作效率，降低人力物力消耗。
2、本发明用于配电网杆塔的小电流接地故障指示装置，其设置的光伏模块能及时的对充电电池进行充电，能维持小电流接地故障指示装置的长期运行。
3、本发明用于配电网杆塔的小电流接地故障指示装置，其设置的报警器能进一步准确指示将要发生故障的绝缘子串，能让维护人员更有针对性的进行维护。
附图说明
图1为用于配电网杆塔的小电流接地故障指示装置的结构示意图。
图2为用于配电网杆塔的小电流接地故障指示装置的原理框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
如图所示，本实施例中用于配电网杆塔的小电流接地故障指示装置包括报警指示模块和光伏模块。
所述报警指示模块包括报警控制器1、与报警控制器连接的信号检测单元2、与信号检测单元连接的电流传感器3和与报警控制器连接的无线发射模块4，电流传感器与绝缘子串一一对应，所述电流传感器用于检测流经绝缘子串的泄漏电流，所述信号检测单元用于对电流传感器的检测信号进行处理，所述报警控制器根据信号处理器的输入信号判断是否控制无线发射模块向服务器发送报警信息，所述报警信息包括故障数据，所述报警信息还包括故障绝缘子腭编号或杆塔位置信息。本实施例中的电流传感器为单匝穿芯式互感器，其使用时套在绝缘子串11的挂环处，当然在不同实施例中，还可采用其它形式的电流传感器。
所述报警指示模块还包括充电电池5和电压转换器6，所述充电电池与电压转换器连接，所述电压转换器分别与报警控制器、信号检测单元和无线发射模块连接，所述电压转换器用于对充电电池输出电压进行转换，以满足不同用电器对电压的要求。充电电池在具体实施中优选锂电池。
所述光伏模块包括太阳能电池7和光伏控制器8，太阳能电池通过光伏控制器与充电电池和电压转换器连接，光伏控制器用于控制太阳能电池对充电电池和报警指示模块供电。
本实施例中，所述信号检测单元2包括传感器信号通道、参考信号通道、相关器模块和电源模块，传感器信号通道和参考信号通道分别与相关器模块连接，电源模块分别与传感器信号通道、参考信号通道和相关器模块相连，所述传感器信号通道与电流传感器连接，相关器模块与报警控制器连接，电源模块与电压转换器连接。
在具体工作过程中，电流传感器的检测信号输入信号检测单元2的传感器信号通道，相关器对传感器信号通道和参考信号通道两路信号进行处理，提取到泄露电流的幅值和相位。报警控制器将泄露电流的幅值与预设的闪络报警阈值进行对比，当泄露电流的幅值达到预设的闪络报警阈值范围时，报警控制器控制无线发射模块将故障数据和故障绝缘子串的编号或杆塔位置数据发送给服务器，服务器再将故障数据和与故障绝缘子串编号对应的杆塔位置信息发送给维护人员携带的移动智能终端；从而使维护人员能及时的、准确的对故障位置所对应杆塔上的绝缘子串实施防污闪措施，可提高维护工作效率，降低人力物力消耗。
本实施例中设置的光伏模块能及时的对充电电池进行充电，以维持小电流接地故障指示装置的长期运行。在太阳能充足情况下，光伏控制器不仅控制太阳能电池向充电电池供电，还控制太阳能电池将多余的电量供给报警指示模块；在太阳能不足情况下，光伏控制器控制太阳能电池向充电电池充电，并由充电电池向报警指示模块供电。
作为对上述实施例的改进，所述报警指示模块还包括与报警控制器和电压转换器连接的报警器9，报警器在具体实施中可采用灯光报警器、声音报警器或声光报警器。所述报警器与绝缘子串一一对应，且报警器通过支架设置在对应的绝缘子串旁；所述报警控制器还用于控制报警器发出报警信号。一个报警器对应一个绝缘子串，可以让维护人员直接知道杆塔上那个绝缘子串需要维护，维护人员可对其优先处理；杆塔上的其它绝缘子串可视情况处理。
作为对上述实施例的改进，所述的用于配电网杆塔的小电流接地故障指示装置还包括防水外壳10，所述报警控制器、信号检测单元、光伏控制器、充电电池和电压转换器设置在防水外壳内。通过设置防水外壳，可以起到保护作用，延长装置使用寿命。
作为对上述实施例的改进，所述太阳能电池板通过支架设置在防水外壳的上方，太阳能电池板优选为倾斜设置，以使其不易被污染。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.用于配电网杆塔的小电流接地故障指示装置，其特征在于：包括报警指示模块和光伏模块，
所述报警指示模块包括报警控制器、与报警控制器连接的信号检测单元、与信号检测单元连接的电流传感器和与报警控制器连接的无线发射模块，所述电流传感器用于检测流经绝缘子串的泄漏电流，所述信号检测单元用于对电流传感器的检测信号进行处理，所述报警控制器根据信号处理器的输入信号判断是否控制无线发射模块向服务器发送报警信息，所述报警信息包括故障数据，所述报警信息还包括故障绝缘子腭编号或杆塔位置信息；
所述报警指示模块还包括充电电池和电压转换器，所述充电电池与电压转换器连接，所述电压转换器分别与报警控制器、信号检测单元和无线发射模块连接，所述电压转换器用于对充电电池的输出电压进行转换；
所述光伏模块包括太阳能电池和光伏控制器，太阳能电池通过光伏控制器与充电电池和电压转换器连接，光伏控制器用于控制太阳能电池对充电电池和报警指示模块供电。
2.根据权利要求1所述的用于配电网杆塔的小电流接地故障指示装置，其特征在于：所述报警指示模块还包括与报警控制器和电压转换器连接的报警器，所述报警器与绝缘子串一一对应，且报警器通过支架设置在对应的绝缘子串旁；所述报警控制器还用于控制报警器发出报警信号。
3.根据权利要求1所述的用于配电网杆塔的小电流接地故障指示装置，其特征在于：还包括防水外壳，所述报警控制器、信号检测单元、光伏控制器、充电电池和电压转换器设置在防水外壳内。
4.根据权利要求1所述的用于配电网杆塔的小电流接地故障指示装置，其特征在于：所述信号检测单元包括传感器信号通道、参考信号通道、相关器模块和电源模块，传感器信号通道和参考信号通道分别与相关器模块连接，电源模块分别与传感器信号通道、参考信号通道和相关器模块相连，所述传感器信号通道与电流传感器连接，相关器模块与报警控制器连接，电源模块与电压转换器连接。
5.根据权利要求3所述的用于配电网杆塔的小电流接地故障指示装置，其特征在于：所述太阳能电池板通过支架设置在防水外壳的上方。
6.根据权利要求1所述的用于配电网杆塔的小电流接地故障指示装置，其特征在于：所述电流传感器为单匝穿芯式互感器。
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