CN202676855U - 输电线路雷击故障点远程定位装置 - Google Patents

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黄新波
陈小雄
朱永灿
刘家兵
魏哲明
白志强
毕晓伟
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Inner Mongolia Ehv Power Supply Bureau Inner Mongolia Power Group Co ltd
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Abstract

本实用新型公开了一种输电线路雷击故障点远程定位装置，包括单片机，及与单片机相连的信号采集单元和电源供电单元，信号采集单元与绝缘子串相连；单片机上连接有EEROM存储芯片、GSM短信猫模块和ZigBee无线通信模块；所述信号采集单元包括依次相连的绝缘子电流采集环、罗氏线圈、雷击信号处理电路和光耦隔离电路；所述电源供电单元包括依次相连的太阳能电池板、防过充电保护电路、蓄电池、防过放电保护电路和稳压电路。本实用新型输电线路雷击故障点远程定位装置准确度高，可以将雷击信息准确定位到具体铁塔的绝缘子上。

Description

输电线路雷击故障点远程定位装置
技术领域
本实用新型属于输变电设备监测技术领域，具体涉及一种输电线路雷击故障点远程定位装置。
背景技术
雷害是引起输电线路事故的一个重要原因，输电线路雷害事故会导致绝缘子烧毁，引起绝缘子闪络，严重影响电力系统的正常供电，增加输电线路及开关设备的维修工作量，据统计输电线路雷击事故占电网总事故的70.6％。电力系统输电线路距离长、跨度大，受雷击的机率高，故障点不易确定，给电力设备的及时修复带来了很大困难，一旦发生跳闸故障，必须快速准确查找故障点，只有准确找到故障点，才能分析故障原因，对症下药。输电线路雷击故障点远程定位装置可代替繁琐的人力检查，准确有效地对雷击故障点进行定位，可将故障点定位到杆塔的绝缘子串，从而大大提高巡线效率，为迅速排除电网故障提供了可靠的依据，有效提高事故反映速度，给线路抢修抢险赢得宝贵时间，节约人力物力，减少经济损失，保障供电可靠性，提高国家电网安全水平和服务质量，符合国家坚强智能电网的发展方向。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种输电线路雷击故障点远程定位装置，用于准确定位输电线路的雷击故障点，解决了现有技术中存在的问题。
本实用新型所采用的技术方案是：
一种输电线路雷击故障点远程定位装置，包括单片机，及与单片机相连的信号采集单元和电源供电单元，信号采集单元与绝缘子串相连；
所述单片机上连接有EEROM存储芯片、GSM短信猫模块和ZigBee无线通信模块；
所述信号采集单元包括依次相连的绝缘子电流采集环、罗氏线圈、雷击信号处理电路和光耦隔离电路；
所述电源供电单元包括依次相连的太阳能电池板、防过充电保护电路、蓄电池、防过放电保护电路和稳压电路。
本实用新型的特征还在于，
所述稳压电路上连接有定时重启电路。
所述单片机采用TI公司的MSP430F247单片机。
所述EEROM存储芯片采用24C32芯片。
所述稳压电路采用MIC29152电源稳压芯片。
所述光耦隔离电路采用6N137雷击信号处理模数隔离光耦。
本实用新型输电线路雷击故障点远程定位装置具有以下优点：
1.定位准确。本实用新型输电线路雷击故障点远程定位装置有6个通道监控通道，每个铁塔可以监测6个绝缘子串，当输电线路绝缘子受到雷击闪络后，可以精确定位到具体的绝缘子串。
2.反应迅速、实时性高。本实用新型输电线路雷击故障点远程定位装置从发生雷击事故到以短信形式通知工作人员只需要很短的时间，大大节省了人力巡检的时间。
3.功耗低，待机时间长。本实用新型输电线路雷击故障点远程定位装置采用TI公司的MSP430单片机，待机功耗低，并且其他单元也采取了节能设计，在无太阳的情况下可以至少连续使用两个月。
4.手持巡检仪。本实用新型输电线路雷击故障点远程定位装置配有手持巡检仪，在输电铁塔下，工作人员也可以通过手持巡检仪再次确认铁塔雷击信息。
附图说明
图1是本实用新型输电线路雷击故障点远程定位装置的整体架构图；
图2是本实用新型输电线路雷击故障点远程定位装置的硬件框图。
图中，1.工作人员手机，2.上位机，3.手持巡检仪，4.输电线路雷击故障点远程定位装置，5.太阳能电池板，6.电流采集环，7.GSM短信猫模块，8.ZigBee无线通信模块，9.绝缘子电流采集环，10.罗氏线圈，11.雷击信号处理电路，12.光耦隔离电路，13.单片机，14.稳压电路，15.防过放电保护电路，16.蓄电池，17.防过充电保护电路，18太阳能电池板，19.EEROM存储芯片，20.系统定时重启电路。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
如图1所示，是本实用新型输电线路雷击故障点远程定位装置的现场安装整体框架图，包括安装在绝缘子串上的电流采集环6，电流采集环6连接在输电线路雷击故障点远程定位装置4主机箱上，输电线路雷击故障点远程定位装置4主机箱还连接有太阳能电池板5，它们的接口采用防水型航空插头连接。还包括用于接收报警短信的工作人员手机1，上位机2和工作人员巡检用的手持巡检仪3，工作人员手机1，上位机2和手持巡检仪3与输电线路雷击故障点远程定位装置采用GSM网络进行数据传输，GSM短信猫模块采用西门子公司的TC35型号。
本实用新型输电线路雷击故障点远程定位装置的硬件框图，如图2所示，输电线路雷击故障点远程定位装置，包括单片机13，及与单片机13相连的信号采集单元和电源供电单元，信号采集单元与绝缘子串相连；单片机13上连接有EEROM存储芯片19、GSM短信猫模块7和ZigBee无线通信模块8；信号采集单元包括依次相连的绝缘子电流采集环9、罗氏线圈10、雷击信号处理电路11和光耦隔离电路12；电源供电单元包括依次相连的太阳能电池板18、防过充电保护电路17、蓄电池16、防过放电保护电路15和稳压电路14。
其中，稳压电路14上连接有定时重启电路20。蓄电池采用2块6V/12AH蓄电池。单片机13采用TI公司的MSP430F247单片机；EEROM存储芯片19采用24C32芯片；稳压电路14采用MIC29152电源稳压芯片；光耦隔离电路12采用6N137雷击信号处理模数隔离光耦。其中，GSM模块和ZigBee无线通信模块分别连在单片机的两个串口上。插头均采用防水型航空插头。
本实用新型装置的工作过程为,当绝缘子串发生雷击闪络时，安装在绝缘子串上的电流采集环9将绝缘子表面的电流劫走，通过罗氏线圈10感应出电压信号送给雷击信号处理电路11进行处理，然后经过光耦隔离电路12变成单片机可接受的数字信号送给单片机13。单片机13对送来的信号处理后将相应的杆塔号和绝缘子号通过手机短信发送给工作人员手机1和上位机2。其中本输电线路雷击故障点远程定位装置4存储的工作人员手机号码和杆塔地址可通过工作人员手机1进行短信设置，当输电线路雷击故障点远程定位装置4收到工作人员手机短信后不能立即处理，只能等定时重启电路20将系统重启后才可进行分析处理，将相应的信息存储在EEROM存储芯片19中，定时电路的定时时间是24小时。本装置还配有手持巡检仪3，当工作人员到达铁塔下时，还可以通过手持巡检仪3再次确认本铁塔绝缘子是否发生雷击雷击闪络，工作人员只需要在手持巡检仪3中输入相应的铁塔号和指令，就可以在手持巡检仪液晶显示屏上显示本铁塔的雷击信息。
此外本装置采用太阳能电池板18和蓄电池16联合供电。当有太阳时，太阳能电池板18通过防过充电保护电路17给蓄电池16充电，当蓄电池充饱时防过充电保护电路17自动断开。平时本装置单片机13采用蓄电池16供电，蓄电池16的电压经过防过放电保护电路15、稳压电路14送给单片机13。当蓄电池过度放电后，防过放电保护电路15自动断开，停止放电。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式仅限于此，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (6)

1.一种输电线路雷击故障点远程定位装置，其特征在于：包括单片机（13），及与单片机（13）相连的信号采集单元和电源供电单元，信号采集单元与绝缘子串相连；
所述单片机（13）上连接有EEROM存储芯片（19）、GSM短信猫模块（7）和ZigBee无线通信模块（8）；
所述信号采集单元包括依次相连的绝缘子电流采集环（9）、罗氏线圈（10）、雷击信号处理电路（11）和光耦隔离电路（12）；
所述电源供电单元包括依次相连的太阳能电池板（18）、防过充电保护电路（17）、蓄电池（16）、防过放电保护电路（15）和稳压电路（14）。
2.根据权利要求1所述的一种输电线路雷击故障点远程定位装置，其特征在于：所述稳压电路（14）上连接有定时重启电路（20）。
3.根据权利要求1所述的一种输电线路雷击故障点远程定位装置，其特征在于：所述单片机（13）采用TI公司的MSP430F247单片机。
4.根据权利要求1所述的一种输电线路雷击故障点远程定位装置，其特征在于：所述EEROM存储芯片（19）采用24C32芯片。
5.根据权利要求1所述的一种输电线路雷击故障点远程定位装置，其特征在于：所述稳压电路（14）采用MIC29152电源稳压芯片。
6.根据权利要求1所述的一种输电线路雷击故障点远程定位装置，其特征在于：所述光耦隔离电路（12）采用6N137雷击信号处理模数隔离光耦。
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