CN115798162B - 架空线路带电警示故障报警器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种架空线路带电警示故障报警器，包括主体结构、架空线路带电警示故障报警组件以及供电单元架空线路带电警示故障报警组件，用于监测架空线路的工作状态。本发明提供的架空线路带电警示故障报警器，不但具有线路故障指示器的短路、接地的翻牌报警功能，而且还具有高压线路带电显示报警的功能，实现了线路故障指示器和线路带电显示器二合一的功能；利用太阳能为自身供电，不用采用架空线路中的电为自身供电，可以避免因架空线路中的电流过小而无法正常工作；采用第一控制芯片单独控制故障指示部分，采用第二控制芯片单独控制高压带电显示部分，互不冲突，提高了指示故障和带电的可靠性、精确性。

Description

架空线路带电警示故障报警器

技术领域

本发明涉及电力设备技术领域，更具体地说，特别涉及一种架空线路带电警示故障报警器。

背景技术

架空线路主要指架空明线，架设在地面之上，是用绝缘子将输电导线固定在直立于地面的杆塔上以传输电能的输电线路。架设及维修比较方便，成本较低，但容易受到气象和环境(如大风、雷击、污秽、冰雪等)的影响而引起故障，同时整个输电走廊占用土地面积较多，易对周边环境造成电磁干扰。架空线路的主要部件有:导线和避雷线(架空地线)、杆塔、绝缘子、金具、杆塔基础、拉线和接地装置等。

近年来在架空线路检修过程中，因为工人误爬电杆导致的人员误触高压感应电流而发生的伤亡事故屡见不鲜，针对当前架空线路上的高压电流无法人为感知的情况，人们发明了架空线路带电警示故障报警器，但是目前的架空线路带电警示故障报警器还存在如下缺陷：

采用架空线路中的电为自身供电，存在因架空线路中的电流过小而无法正常工作的问题；采用一个控制器控制故障指示部分以及高压带电显示部分，虽然互不冲突，由于控制器的工作强度较大，导致降低了指示故障和带电的可靠性、精确性。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种架空线路带电警示故障报警器，以解决现有技术中的接地线支架存在的问题。

本发明提供的一种架空线路带电警示故障报警器，包括：

主体结构，用于形成该架空线路带电警示故障报警器的安装基础；

架空线路带电警示故障报警组件，用于监测架空线路的工作状态，并在监测到所述架空线路发生短路或者接地故障时，翻红牌以及LED灯闪烁报警显示；在监测到所述架空线路有电时，不翻红牌以及LED灯不停闪烁警示；在监测到所述架空线路无电时，不翻红牌以及LED灯常亮；

供电单元，利用太阳能发电，用于为所述架空线路带电警示故障报警组件供电。

上述的架空线路带电警示故障报警器，其中：所述主体结构包括外壳、环形连接座、凸台以及两个安装座，所述外壳呈喇叭状，所述环形连接座固定安装在所述外壳的内顶壁底部，所述凸台固定安装在所述外壳的顶部，两个所述安装座均固定安装在所述凸台的顶部，且两个所述安装座对称设置，每个所述安装座上均转动安装有一安装轴，每个所述安装轴上均通过扭簧安装有一连接臂，两个所述连接臂相互靠拢设置，并且在所述扭簧的作用下两个所述连接臂远离所述安装轴的一端均抵触在所述凸台的顶部。

上述的架空线路带电警示故障报警器，其中：所述凸台的顶部固定安装有V形支撑块，所述V形支撑块位于两个所述安装座之间，用于配合两个所述连接臂工作，且所述V形支撑块的上表面上设有若干凸起。

上述的架空线路带电警示故障报警器，其中：所述安装座、所述扭簧、所述安装轴以及所述连接臂均为导电材料制成。

上述的架空线路带电警示故障报警器，其中：所述架空线路带电警示故障报警组件包括控制主板、电流互感器、翻红牌机构以及LED灯闪烁报警显示机构，所述控制主板以及所述电流互感器均固定安装在所述环形连接座的内部，所述控制主板上集成有第一控制芯片以及第二控制芯片，所述第一控制芯片分别与所述电流互感器以及所述翻红牌机构以及所述LED灯闪烁报警显示机构电性连接，所述第二控制芯片分别与所述电流互感器、所述翻红牌机构以及所述LED灯闪烁报警显示机构电性连接，所述电流互感器的检测端分别与两个所述安装座导通连接，当两个所述连接臂抱紧在所述架空线路上时，所述电流互感器能够监测到所述架空线路上的电流以及电压变化，并将监测的数据分别发送给所述第一控制芯片以及所述第二控制芯片，所述第一控制芯片以及所述第二控制芯片对接收的数据进行分析处理，并根据分析处理结果控制所述翻红牌机构以及所述LED灯闪烁报警显示机构进行工作，所述翻红牌机构安装在所述环形连接座的底端，所述LED灯闪烁报警显示机构安装在所述外壳的内侧壁上。

上述的架空线路带电警示故障报警器，其中：所述翻红牌机构包括不透明圆筒壳体、红色指示叶片以及电机，所述不透明圆筒壳体固定安装在所述环形连接座的底端，且所述不透明圆筒壳体的底端为封闭结构，所述不透明圆筒壳体的底壁与侧壁交界处均匀开设有三个通槽，所述红色指示叶片转动安装在所述不透明圆筒壳体的内部，且所述红色指示叶片的位置对应所述通槽的位置设置，所述电机通过配装板固定安装在所述不透明圆筒壳体的内部，且所述电机的转动轴与所述红色指示叶片的上部中心位置处固定连接，所述电机用于驱动所述红色指示叶片旋转达到翻红牌警示效果，且所述电机受控于所述第一控制芯片。

上述的架空线路带电警示故障报警器，其中：所述LED灯闪烁报警显示机构包括至少三个LED灯泡，所述LED灯泡均固定安装在所述外壳的内侧壁上，且所述LED灯泡分别受控于所述第一控制芯片以及所述第二控制芯片。

上述的架空线路带电警示故障报警器，其中：所述翻红牌机构还包括透明防护壳，所述透明防护壳套装在所述不透明圆筒壳体的外部，用于防护所述不透明圆筒壳体内部的部件。

上述的架空线路带电警示故障报警器，其中：所述供电单元包括安装槽体、太阳能电池板以及锂离子蓄电池，所述安装槽体一体设置在所述外壳的外侧壁上，所述太阳能电池板固定安装在所述安装槽体的内部，所述锂离子蓄电池固定安装在所述环形连接座的内部，且所述锂离子蓄电池通过导线与所述太阳能电池板电性连接，所述锂离子蓄电池用于分别为所述控制主板、所述电流互感器、所述第一控制芯片、所述第二控制芯片、所述电机以及所述LED灯泡供电。

上述的架空线路带电警示故障报警器，其中：所述安装槽体以及所述太阳能电池板均设有四个，且呈环向等角度分布在所述外壳的外侧壁上。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明提供的架空线路带电警示故障报警器主要由主体结构、架空线路带电警示故障报警组件以及供电单元组成，其中，架空线路带电警示故障报警组件用于监测架空线路的工作状态，并在监测到架空线路发生短路或者接地故障时，翻红牌以及LED灯闪烁报警显示；在监测到架空线路有电时，不翻红牌以及LED灯不停闪烁警示；在监测到架空线路无电时，不翻红牌以及LED灯常亮，使得该架空线路带电警示故障报警器，不但具有线路故障指示器的短路、接地的翻牌报警功能，而且还具有高压线路带电显示报警的功能，实现了线路故障指示器和线路带电显示器二合一的功能；

利用太阳能为自身供电，不用采用架空线路中的电为自身供电，可以避免因架空线路中的电流过小而无法正常工作；

采用第一控制芯片单独控制故障指示部分，采用第二控制芯片单独控制高压带电显示部分，互不冲突，提高了指示故障和带电的可靠性、精确性。

附图说明

图1是本发明实施例中架空线路带电警示故障报警器的结构示意图；

图2是本发明实施例中架空线路带电警示故障报警器的另一视角的结构示意图一；

图3是本发明实施例中架空线路带电警示故障报警器的另一视角的结构示意图二；

图4是本发明实施例中架空线路带电警示故障报警器的爆炸结构示意图；

图5是图4中A处的局部放大结构示意图；

图6是本发明实施例中架空线路带电警示故障报警器的另一视角的爆炸结构示意图；

图7是本发明实施例中架空线路带电警示故障报警器的局部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上游”、“下游”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-7所示，本实施例提供一种架空线路带电警示故障报警器，包括：主体结构1、架空线路带电警示故障报警组件2以及供电单元3。

其中，主体结构1用于形成该架空线路带电警示故障报警器的安装基础；

其中，架空线路带电警示故障报警组件2用于监测架空线路的工作状态，并在监测到架空线路发生短路或者接地故障时，翻红牌以及LED灯闪烁报警显示；在监测到架空线路有电时，不翻红牌以及LED灯不停闪烁警示；在监测到架空线路无电时，不翻红牌以及LED灯常亮；

其中，供电单元3利用太阳能发电，用于为架空线路带电警示故障报警组件2供电。

也就是说，采用上述技术方案的架空线路带电警示故障报警器主要由主体结构1、架空线路带电警示故障报警组件2以及供电单元3组成，其中，架空线路带电警示故障报警组件2用于监测架空线路的工作状态，并在监测到架空线路发生短路或者接地故障时，翻红牌以及LED灯闪烁报警显示；在监测到架空线路有电时，不翻红牌以及LED灯不停闪烁警示；在监测到架空线路无电时，不翻红牌以及LED灯常亮，使得该架空线路带电警示故障报警器，不但具有线路故障指示器的短路、接地的翻牌报警功能，而且还具有高压线路带电显示报警的功能，实现了线路故障指示器和线路带电显示器二合一的功能；

利用太阳能为自身供电，不用采用架空线路中的电为自身供电，可以避免因架空线路中的电流过小而无法正常工作。

其中：如图1-7所示，主体结构1主要由外壳101、环形连接座102、凸台103以及两个安装座104组成，外壳101呈喇叭状，环形连接座102固定安装在外壳101的内顶壁底部，凸台103固定安装在外壳101的顶部，两个安装座104均固定安装在凸台103的顶部，且两个安装座104对称设置，每个安装座104上均转动安装有一安装轴105，每个安装轴105上均通过扭簧安装有一连接臂106，两个连接臂106相互靠拢设置，并且在扭簧的作用下两个连接臂106远离安装轴105的一端均抵触在凸台103的顶部。

使用时，可利用扭簧将两个连接臂106抱紧在架空线路上，从而使得该架空线路带电警示故障报警器安装施工比较方便。

如图1-7所示，为了使得该架空线路带电警示故障报警器可以稳定地安装在架空线路上，还在凸台103的顶部固定安装有V形支撑块107，V形支撑块107位于两个安装座104之间，用于配合两个连接臂106工作，且V形支撑块107的上表面上设有若干凸起，设置的V形支撑块107用于配合两个连接臂106工作，使得两个连接臂106可以稳定地抱紧在架空线路上，不易坠落，从而提高该架空线路带电警示故障报警器的稳定性。

为了满足电流互感器210能够采集架空线缆上的电流以及电压数据的要求，安装座104、扭簧、安装轴105以及连接臂106均采用导电材料制成。

其中，如图1-7所示，为了实现架空线路带电警示故障报警组件2的功能，架空线路带电警示故障报警组件2主要由控制主板201、电流互感器210、翻红牌机构以及LED灯闪烁报警显示机构组成，控制主板201以及电流互感器210均固定安装在环形连接座102的内部，控制主板201上集成有第一控制芯片202以及第二控制芯片203，第一控制芯片202分别与电流互感器210以及翻红牌机构以及LED灯闪烁报警显示机构电性连接，第二控制芯片203分别与电流互感器210、翻红牌机构以及LED灯闪烁报警显示机构电性连接，电流互感器210的检测端分别与两个安装座104导通连接，当两个连接臂106抱紧在架空线路上时，电流互感器210能够监测到架空线路上的电流以及电压变化，并将监测的数据分别发送给第一控制芯片202以及第二控制芯片203，第一控制芯片202以及第二控制芯片203对接收的数据进行分析处理，并根据分析处理结果控制翻红牌机构以及LED灯闪烁报警显示机构进行工作，翻红牌机构安装在环形连接座102的底端，LED灯闪烁报警显示机构安装在外壳101的内侧壁上。

其中，如图1-7所示，为了实现翻红牌机构的翻红牌功能，翻红牌机构主要由不透明圆筒壳体206、红色指示叶片204以及电机209组成，不透明圆筒壳体206固定安装在环形连接座102的底端，且不透明圆筒壳体206的底端为封闭结构，不透明圆筒壳体206的底壁与侧壁交界处均匀开设有三个通槽207，红色指示叶片204转动安装在不透明圆筒壳体206的内部，且红色指示叶片204的位置对应通槽207的位置设置，电机209通过配装板205固定安装在不透明圆筒壳体206的内部，且电机209的转动轴与红色指示叶片204的上部中心位置处固定连接，电机209用于驱动红色指示叶片204旋转达到翻红牌警示效果，且电机209受控于第一控制芯片202。

其中，如图1-7所示，为了实现LED灯闪烁报警显示机构的LED灯闪烁报警显示功能，LED灯闪烁报警显示机构由至少三个LED灯泡211组成，LED灯泡211均固定安装在外壳101的内侧壁上，且LED灯泡211分别受控于第一控制芯片202以及第二控制芯片203。

当线路发生短路或者接地故障时，翻红牌以及LED灯闪烁报警显示；

当线路有电时，产品LED灯不停闪烁警示，平均3秒/次；无电时，LED灯停止闪烁；

巡线人员可根据故障指示的报警显示，能迅速确定故障区段，分支及故障点，通过带电显示的LED灯的闪烁情况判断出当前线路是否带电。

具体采用如下方法：

若线路带电正常运行时，则LED灯泡211低频闪烁，平均3秒/次，且翻红牌机构中的电机209驱动红色指示叶片204隐藏在不透明圆筒壳体206内；

若线路无电时，LED灯停止闪烁，同时红色指示叶片204隐藏在不透明圆筒壳体206内；

若线路带电异常运行时，则LED灯泡211高频闪烁，平均0.5次/秒，且翻红牌机构中的电机209驱动红色指示叶片204从不透明圆筒壳体206内露出达到翻红牌效果；

其中，线路带电异常运行为It≥180A或△I≥0.5I0或I＝0或0.02s≤△T≤3s，其中It为突变量电流启动值，△I为电流变化率，I0为短路前线路电流，I为线路故障后电流，△T为电流突变时间。

当线路发生短路或者接地故障时，LED灯泡211高频闪烁，平均0.5次/秒，且翻红牌机构中的电机209驱动红色指示叶片204从不透明圆筒壳体206内露出达到翻红牌效果，通过故障报警显示，尤其在夜间巡视人员远距离地就可以迅速准确判定故障区段、分支及故障点；

在LED灯泡211低频闪烁，平均3秒/次，且翻红牌机构中的电机209驱动红色指示叶片204隐藏在不透明圆筒壳体206内的警示状态下，可以起到防误登杆，保护作业人员的生命安全；

巡线人员可根据LED灯泡211以及红色指示叶片204的工作状态判断出当前线路的状况，为一线线路检修人员的夜间巡检工作提供较大的便利；

该架空线路带电警示故障报警器的投入使用使夜间架空线路上的巡检工作更加简单明了，简化了人为操作工序，同时为巡线人员提供了安全警示作用，对配电线路的故障排查提供了可靠的安全技术保障。

为了防止翻红牌机构内部进水而造成损坏，翻红牌机构还具有透明防护壳208，透明防护壳208套装在不透明圆筒壳体206的外部，用于防护不透明圆筒壳体206内部的部件，可防止翻红牌机构内部进水而造成损坏。

其中，如图1-7所示，为了实现供电单元3的供电目的，供电单元3主要由安装槽体301、太阳能电池板302以及锂离子蓄电池303组成，安装槽体301一体设置在外壳101的外侧壁上，太阳能电池板302固定安装在安装槽体301的内部，锂离子蓄电池303固定安装在环形连接座102的内部，且锂离子蓄电池303通过导线与太阳能电池板302电性连接，锂离子蓄电池303用于分别为控制主板201、电流互感器210、第一控制芯片202、第二控制芯片203、电机209以及LED灯泡211供电，设置的太阳能电池板302用于将太阳能转化成电能，锂离子蓄电池303用于储存电能，为给架空线路带电警示故障报警器供电。

为了保证太阳能的转化效率，安装槽体301以及太阳能电池板302均设有四个，且呈环向等角度分布在外壳101的外侧壁上。

值得说明的是：目前，传统的高压线路带电显示器是根据电流互感器感应线路电流取电，以此来供给LED灯泡发光，线路电流达到30A时才能取电，有的分支线路电流低于30A这个值时，带电显示器就无法工作；

本实施例中的第一控制芯片202采用美国Microchip公司系列的PIC16F883的芯片，第二控制芯片203采用美国Microchip公司系列的PIC16F630的芯片，本架空线路带电警示故障报警器，采用太阳能电池供电，通过电流互感器采集架空线路的电流电压，采用美国Microchip公司系列的PIC16F883和PIC16F630两款芯片分别进行单独处理，当架空线路电流极低时，本架空线路带电警示故障报警器依然可以正常工作，不会因为上述的情况而无法工作；

另外，采用第一控制芯片202单独控制故障指示部分，采用第二控制芯片203单独控制高压带电显示部分，互不冲突，提高了指示故障和带电的可靠性、精确性。

总的来说，本发明提供的架空线路带电警示故障报警器主要由主体结构1、架空线路带电警示故障报警组件2以及供电单元3组成，其中，架空线路带电警示故障报警组件2用于监测架空线路的工作状态，并在监测到架空线路发生短路或者接地故障时，翻红牌以及LED灯闪烁报警显示；在监测到架空线路有电时，不翻红牌以及LED灯不停闪烁警示；在监测到架空线路无电时，不翻红牌以及LED灯常亮，使得该架空线路带电警示故障报警器，不但具有线路故障指示器的短路、接地的翻牌报警功能，而且还具有高压线路带电显示报警的功能，实现了线路故障指示器和线路带电显示器二合一的功能；

利用太阳能为自身供电，不用采用架空线路中的电为自身供电，可以避免因架空线路中的电流过小而无法正常工作；

采用第一控制芯片202单独控制故障指示部分，采用第二控制芯片203单独控制高压带电显示部分，互不冲突，提高了指示故障和带电的可靠性、精确性。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (4)

1.一种架空线路带电警示故障报警器，其特征在于，包括：

主体结构，用于形成该架空线路带电警示故障报警器的安装基础；

架空线路带电警示故障报警组件，用于监测架空线路的工作状态，并在监测到所述架空线路发生短路或者接地故障时，翻红牌以及LED灯闪烁报警显示；在监测到所述架空线路有电时，不翻红牌以及LED灯不停闪烁警示；在监测到所述架空线路无电时，不翻红牌以及LED灯常亮；

供电单元，利用太阳能发电，用于为所述架空线路带电警示故障报警组件供电；

所述主体结构包括外壳、环形连接座、凸台以及两个安装座，所述外壳呈喇叭状，所述环形连接座固定安装在所述外壳的内顶壁底部，所述凸台固定安装在所述外壳的顶部，两个所述安装座均固定安装在所述凸台的顶部，且两个所述安装座对称设置，每个所述安装座上均转动安装有一安装轴，每个所述安装轴上均通过扭簧安装有一连接臂，两个所述连接臂相互靠拢设置，并且在所述扭簧的作用下两个所述连接臂远离所述安装轴的一端均抵触在所述凸台的顶部；

所述架空线路带电警示故障报警组件包括控制主板、电流互感器、翻红牌机构以及LED灯闪烁报警显示机构，所述控制主板以及所述电流互感器均固定安装在所述环形连接座的内部，所述控制主板上集成有第一控制芯片以及第二控制芯片，所述第一控制芯片分别与所述电流互感器以及所述翻红牌机构以及所述LED灯闪烁报警显示机构电性连接，所述第二控制芯片分别与所述电流互感器、所述翻红牌机构以及所述LED灯闪烁报警显示机构电性连接，所述电流互感器的检测端分别与两个所述安装座导通连接，当两个所述连接臂抱紧在所述架空线路上时，所述电流互感器能够监测到所述架空线路上的电流以及电压变化，并将监测的数据分别发送给所述第一控制芯片以及所述第二控制芯片，所述第一控制芯片以及所述第二控制芯片对接收的数据进行分析处理，并根据分析处理结果控制所述翻红牌机构以及所述LED灯闪烁报警显示机构进行工作，所述翻红牌机构安装在所述环形连接座的底端，所述LED灯闪烁报警显示机构安装在所述外壳的内侧壁上；

所述翻红牌机构包括不透明圆筒壳体、红色指示叶片以及电机，所述不透明圆筒壳体固定安装在所述环形连接座的底端，且所述不透明圆筒壳体的底端为封闭结构，所述不透明圆筒壳体的底壁与侧壁交界处均匀开设有三个通槽，所述红色指示叶片转动安装在所述不透明圆筒壳体的内部，且所述红色指示叶片的位置对应所述通槽的位置设置，所述电机通过配装板固定安装在所述不透明圆筒壳体的内部，且所述电机的转动轴与所述红色指示叶片的上部中心位置处固定连接，所述电机用于驱动所述红色指示叶片旋转达到翻红牌警示效果，且所述电机受控于所述第一控制芯片；

所述LED灯闪烁报警显示机构包括至少三个LED灯泡，所述LED灯泡均固定安装在所述外壳的内侧壁上，且所述LED灯泡分别受控于所述第一控制芯片以及所述第二控制芯片；

所述翻红牌机构还包括透明防护壳，所述透明防护壳套装在所述不透明圆筒壳体的外部，用于防护所述不透明圆筒壳体内部的部件；

所述供电单元包括安装槽体、太阳能电池板以及锂离子蓄电池，所述安装槽体一体设置在所述外壳的外侧壁上，所述太阳能电池板固定安装在所述安装槽体的内部，所述锂离子蓄电池固定安装在所述环形连接座的内部，且所述锂离子蓄电池通过导线与所述太阳能电池板电性连接，所述锂离子蓄电池用于分别为所述控制主板、所述电流互感器、所述第一控制芯片、所述第二控制芯片、所述电机以及所述LED灯泡供电。

2.如权利要求1所述的架空线路带电警示故障报警器，其特征在于，所述凸台的顶部固定安装有V形支撑块，所述V形支撑块位于两个所述安装座之间，用于配合两个所述连接臂工作，且所述V形支撑块的上表面上设有若干凸起。

3.如权利要求2所述的架空线路带电警示故障报警器，其特征在于，所述安装座、所述扭簧、所述安装轴以及所述连接臂均为导电材料制成。

4.如权利要求1所述的架空线路带电警示故障报警器，其特征在于，所述安装槽体以及所述太阳能电池板均设有四个，且呈环向等角度分布在所述外壳的外侧壁上。