CN201247279Y - 配电网架空线路对地电压测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种配电网架空线路对地电压测量装置，其包括线上测量装置、线下显示装置，两者之间通过红外接收与发送装置相连接。本实用新型的优点在于：由于采用了本实用新型的技术方案，在地面采用非接触式遥控就可实现对配电网架空线路对地电压值的就地获取，方便线路接地故障的判别，缩短故障查找时间，从而提高配网系统的供电可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电力系统的测量装置，特别是一种用于电力系统配电网架空线路对地电压测量装置。
背景技术
在10kV配电网电力系统中，接地故障是配电网线路的主要故障之一，接地故障对系统造成一定影响。中性点不接地的配电网系统不允许在单相接地故障下长期运行。接地故障表现为故障相对地电压值的跌落。如果在配电网系统中一些关键的节点，如架空线分支处安装能直接测量线路对地电压的装置，不但可以监测安装处线路的对地电压，故障时还可方便进行接地故障范围的判别，将缩短故障线路查找时间，方便及时安排停役检修，提高配电网运行效率与供电可靠性。目前对接地型故障指示器已有论述，如专利ZL99122276.8供电线路单相接地故障显示方法及所用仪器，介绍了采用比较接地瞬间电容电流和电压首半波判断故障的故障指示器，但该类装置的缺点是对故障仅能用翻牌等进行指示，不能直接测量、显示线路对地电压值，也无法采用非接触式遥控采集测量值。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种在地面采用非接触式遥控即可采集线上测量装置获取电压信号的配电网架空线路对地电压测量装置。
本实用新型的目的是这样实现的：
一种配电网架空线路对地电压测量装置，其结构要点在于：其包括线上测量装置、线下显示装置，两者之间通过红外接收与发送装置相连接。
红外通信和其他通信方式相比也具明显的优点，其器件成本低廉，对无线电、电磁场抗干扰能力强，传输可靠性高，且使用不受国家无线电管委会的限制。因此本实用新型通过利用地面设备可以方便地接收架空线上测量装置获取的电信号：如架空线电流、架空线对地电压、线上测量装置供电电压等数据。
所述的红外接收与发送装置的红外线波长在850至1000nm之间。
所述的线上测量装置包括金属质机壳，电压传感器、电压信号变换器、单片机控制系统，红外发送模块、红外接收模块，电压传感器、电压信号变换器与单片机控制系统依次连接，红外接模块与红外发送模块分别与单片机控制系统相连接。
所述的线下显示装置包括单片机控制系统、线下显示装置红外发送模块、线下显示装置红外接收模块及显示模块构成，红外接收模块、红外发送模块及显示模块分别与单片机控制系统相连接。
所述的电压传感器由取样电容与金属外壳串联，电容的另一端与架空导线相连，金属外壳与电容的串接点接装置参考点，电容与架空线连接点之间设置电压传感器输出端。
所述的电压信号变换器为一种交流信号变换为直流信号的变换电路。
所述的红外接收模块为一种以TSOP1738器件为核心构成的红外接收模块。
所述的红外发射模块为一种以SFH5110器件为核心构成的红外发射模块。
所述的单片机为89C2051型单片机。
本实用新型的有益效果是：与现已公开的技术相比，本设计提出装置线上测量装置部分直接测量架空线路对地电压，装置线下手持显示装置部分显示的方法，方便配网架空线对地电压值的就地获取，方便线路接地故障的判别，缩短故障查找时间，从而提高配网系统的供电可靠性。由于采用了本实用新型的技术方案，在地面采用非接触式遥控就可实现对配电网架空线路对地电压值的就地获取，方便线路接地故障的判别，缩短故障查找时间，从而提高配网系统的供电可靠性。
附图说明
图1为本实用新型的本实用新型的工作原理方框图
图2为本实用新型实施例的电压传感器的电路示意图
图3为本实用新型实施例的红外发送模块电路示意图
图4为本实用新型红外接收模块电路示意图
具体实施方式
以下将结合附图对本实用新型进行具体的描述
图1中，V为电压传感器、X为电压信号变换器、M1为线上测量装置的单片机控制系统，T1为线上测量装置红外发送模块、R1为线上测量装置红外接收模块、M2为线下显示装置单片机控制系统、T2为线下显示装置红外发送模块、R2为线下显示装置红外接收模块、D为线下显示装置显示模块。其连接关系是电压传感器V的取样电容Cs一端接配电网架空线路的某根导线，另一端接金属质机壳，形成取样电容与机壳对地分布电容C的串联电路，取样电容Cs上获取的该导线对地电压信号接至电压信号变换器X的输入端，电压信号变换器X将采样到的交流电压信号变换成线上测量装置单片机控制系统M1可以接受的电压信号，送线上测量装置单片机控制系统M1的A/D通道1，线上测量装置单片机控制系统M1的TXD口接线上测量装置红外发送模块T1，线上测量装置单片机控制系统M1的RXD口接线上测量装置红外接收模块R1；线下显示装置单片机控制系统M2的TXD口接线下显示装置红外发送模块T2，线下显示装置单片机控制系统M2的RXD口接线下显示装置红外接收模块R2，显示部分D与线下显示装置单片机控制系统M2相连。
图2为电压传感器V，由取样电容Cs与金属壳体串联而成，Cs另一端与架空导线L相连接，金属壳体对地分布电容为C0，串联点S接本指示器的装置参考点，VOUT为电压传感器的输出端。
图3中，红外接收模块为TSOP1738模块，其是将接收红外调制信号解调后经CD4011C、CD4011D整形后送M1(或M2)89C2051的RXD口。项目试验证明，本电路工作稳定可靠，且在+9V电池驱动下D1-D2发射管串联工作，发射功率满足在20m距离内红外通信稳定工作。
红外发送模块如图4所示。CD4060与电容C2、C3、晶振(2.4576MHz)、电阻R2、R3构成震荡电路，产生稳定的2.4576MHz方波经6分频后输出38.4kHz的载频到CD4011B的6腿，而89C2051单片机串口TXD的输出经CD4011A反相后输出到5腿利用与非门B完成载频调制。调制后信号经R3送到T1、T2组成达林顿管驱动红外发射管D1-D4，发送调制后的红外信号。
U2由电源供给电路(S)提供的直流电源Vcc(+5V)供电。
所述的电压信号变换器为一种交流信号变换为直流信号的变换电路，其为以AD736芯片为核心构成的交直流信号变换线路。
所述的单片机控制系统M1、M2，其为以89C2051单片机为核心构成的最小单片机系统。
以上所述，仅是本实用新型的具体实施例，并非对本实用新型做出限制。凡依据本实用新型的技术实质对以上实施例进行的任何修改、变更或等效变换，仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (7)
1、一种配电网架空线路对地电压测量装置，其特征在于：其包括线上测量装置、线下显示装置，两者之间通过红外接收与发送装置相连接。
2、根据权利要求1所述的配电网架空线路对地电压测量装置，其特征在于：所述的红外接收与发送装置的红外线波长在850至1000nm之间。
3、根据权利要求2所述的配电网架空线路对地电压测量装置，其特征在于：所述的线上测量装置包括金属质机壳，电压传感器、电压信号变换器、单片机控制系统，红外发送模块、红外接收模块，电压传感器、电压信号变换器与单片机控制系统依次连接，红外接模块与红外发送模块分别与单片机控制系统相连接。
4、根据权利要求2或3所述的配电网架空线路对地电压测量装置，其特征在于：所述的线下显示装置包括单片机控制系统、线下显示装置红外发送模块、线下显示装置红外接收模块及显示模块构成，红外接收模块、红外发送模块及显示模块分别与单片机控制系统相连接。
5、根据权利要求4所述的配电网架空线路对地电压测量装置，其特征在于：所述的红外接收模块为一种以TSOP1738器件为核心构成的红外接收模块。
6、根据权利要求5所述的配电网架空线路对地电压测量装置，其特征在于：所述的红外发射模块为一种以SFH5110器件为核心构成的红外发射模块。
7、根据权利要求6所述的配电网架空线路对地电压测量装置，其特征在于：所述的单片机为89C2051型单片机。
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|---|---|---|---|---|
| CN106226651A (zh) * | 2016-07-12 | 2016-12-14 | 国电南瑞科技股份有限公司 | 一种架空型故障指示定位终端及对地电压测量方法 |
| CN108738351A (zh) * | 2016-02-12 | 2018-11-02 | 施耐德电器工业公司 | 用于测量架空电气网络的ac电流的一相的电气量的设备 |
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