CN203278390U - 一种智能绝缘子 - Google Patents

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徐立子
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Abstract

本实用新型提供了一种智能绝缘子，包括有电容分压单元、电流互感器、处理单元、电力载波单元、无线传输单元、信号耦合单元和供电单元；所述电容分压单元的输入端与配电网的中压输电线导通连接，输出端与所述处理单元的输入端导通连接；所述处理单元的输入端还与所述电流互感器的输出端导通连接，输出端与所述电力载波单元的输入端导通连接；所述电力载波单元的输出端与所述无线传输单元的输入端和信号耦合单元的输入端导通连接；所述信号耦合单元的输出端与配电网的中压输电线导通连接；所述供电单元与各组成部分电性连接，供给工作电能。这样，即可实现智能自组网和自动路由功能，且适用性、组网灵活性和通信可靠性强，故障在线检测准确、可靠。

Description

一种智能绝缘子
【技术领域】
本实用新型涉及配电网在线监测设备，尤其涉及一种智能绝缘子。 
【背景技术】
配电网建设是实现坚强智能电网的关键环节，同时也是电网运行中较为薄弱的环节。目前我国配电网在供电可靠性上难以适应时代发展的要求。我国城市用户年平均停电时间多在10小时以上，即使减去预安排的停电时间，我国大城市用户年平均停电时间多数为几个小时，甚至更长。农村更高达40多小时。 
因配电网故障引起停电时故障的查找、定位、隔离、修复以及恢复供电均缺少自动化手段，使故障停电恢复时间长，供电可靠性低。 
中压配电网故障点较隐蔽，对线路变电设备、配电设备和配电网会造成严重危害。按传统方式，故障发生后由线路维护人员逐段、逐线、逐杆查找，工作强度大，引起故障处理时间长。 
6kV、10kV和35kV中压配电网受架设和安装条件的限制，易发生相间短路、单相接地、两相短路和两相接地等在线故障，另外由于10kV和35kV中压配电网网络拓扑复杂，因此存在故障定位困难这一普遍情况。 
现有的中压配电网在线检测装置普遍存在如下问题： 
（1）故障定位不可靠，也不够准确； 
（2）现场使用和操作困难； 
（3）价格昂贵。 
【实用新型内容】
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种可实现智能自组网和自动路由功能，适用性、组网灵活性和通信可靠性强，故障在线检测准确、可靠的智能绝缘子。 
本实用新型解决现有技术问题所采用的技术方案为： 
一种智能绝缘子，包括有电容分压单元、电流互感器、处理单元、电力载波单元、无线传输单元、信号耦合单元和供电单元；所述电容分压单元的输入端与配电网的中压输电线导通连接，输出端与所述处理单元的输入端导通连接；所述处理单元的输入端还与所述电流互感器的输出端导通连接，输出端与所述电力载波单元的输入端导通连接；所述电力载波单元的输出端与所述无线传输单元的输入端和信号耦合单元的输入端导通连接；所述信号耦合单元的输出端与配电网的中压输电线导通连接；所述供电单元与各组成部分电性连接，供给工作电能。 
进一步地，所述无线传输单元支持Mesh组网协议。 
进一步地，所述电流互感器是电磁式互感器。 
进一步地，所述供电单元主要由高压取电单元和储能单元组成，所述高压取电单元的输入端与配电网的中压输电线导通连接，输出端与所述储能单元导通连接。 
本实用新型的有益效果如下： 
本实用新型通过电力载波单元和无线传输单元依托在中压配电网上，实现智能自组网和自动路由功能，使整个配电网具备足够高的系统健壮性，网内任意产品失效后整个网络系统仍然能够履行任务和功能；且无线传输单元支持Mesh组网协议，组网灵活性和通信可靠性强，费用低，是实现配电网宽带无线接入网络连续覆盖的一种有效手段，完美地实现了馈线在线监测与故障定位功能，同时传输距离最远不低于30公里，既适用于城镇，也适用于农村，适用性强；并且可通过电容分压单元和电流互感器采集中压输电线的电压波形信息和电流波形信息，在线检测准确、可靠。 
另外，采用高压取电单元和储能单元组成供电单元实现自取供电，以便在中压电网断电期间给各组成部件提供电能，而且储能单元为非化学储能器件，寿命远远大于化学储能器件，完全能够满足配网开关设备的寿命要求。 
【附图说明】
图1是本实用新型所述一种智能绝缘子实施例的结构原理示意框图。 
【具体实施方式】
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。 
如图1中所示： 
本实用新型实施例所述的一种智能绝缘子，包括有电容分压单元1、电流互感器2、处理单元3、电力载波单元4、无线传输单元5、信号耦合单元6和供电单元7。其中，所述电容分压单元1的输入端与配电网的中压输电线8导通连接，输出端与处理单元3的输入端导通连接；所述处理单元3的输入端还与电流互感器2的输出端导通连接，输出端与电力载波单元4的输入端导通连接，所述处理单元3内还包含有模数转换电路31；所述电流互感器2是电磁式互感器；所述电力载波单元4的输出端与无线传输单元5的输入端和信号耦合单元6的输入端导通连接；所述无线传输单元5支持Mesh组网协议；所述信号耦合单元6的输出端与配电网的中压输电线8导通连接；所述供电单元7与各组成部分电性连接，供给工作电能。 
本实用新型所述的智能绝缘子工作时，首先通过电容分压单元1采集配电网的中压输电线8的电压波形信息并传输给处理单元3，或者通过电流互感器2采集中压输电线8上的电流波形信息并传输给处理单元3；接着处理单元3的模数转换电路31将该电压波形信息或电流波形信号转换成中压输电线8的数字电压波形或数字电流波形，并根据该瞬时数字电压波形或数字电流波形进行运算后获得电压和电流的真有效值、频率、谐波分量、电功率、相位等参数输出至电力载波单元4；最后电力载波单元4对该参数进行调制处理后，经无线传输单元5传送到临近的智能绝缘子或经信号耦合单元6加载到中压线路上，逐步传达到主站。 
这样，本实用新型所述的智能绝缘子通过设置电力载波单元4和无线传输单元5双重通讯手段依托在中压配电网上，实现智能自组网和自动路由功能，使整个配电网具备足够高的系统健壮性，网内任意产品失效后整 个网络系统仍然能够履行任务和功能；且无线传输单元5支持Mesh组网协议，组网灵活性和通信可靠性强，是实现配电网宽带无线接入网络连续覆盖的一种有效手段，解决了电力部门对配电自动化通信网络的特殊要求，完美地实现了馈线在线监测与故障定位功能（故障定位精度优于500m），避免了光纤网由于架设工程量大，投资巨大，不能做到配网全覆盖的缺点，组网费用低，同时传输距离最远不低于30公里，既适用于城镇，也适用于农村，适用性强；并且可通过电容分压单元1和电流互感器2采集中压输电线8的电压波形信息和电流波形信息，在线检测准确、可靠。 
总之，本智能绝缘子能对配电网的故障实现在线监测与故障精准定位，是配电网安全运行和对用户可靠供电的重要措施和保证。 
作为本实用新型一优选方案，所述供电单元7主要由高压取电单元71和储能单元72组成，所述高压取电单元71的输入端与配电网的中压输电线8连接，输出端与储能单元72连接。工作时，本智能绝缘子通过高压取电单元71从中压输电线8获得2.6W或者6.5W的电能，给各组成部件进行供电，同时也输送并存储到储能单元71中，以便在中压电网断电期间给各组成部件提供电能，能够在线路断电后30min保持通讯能力，而且储能单元72为非化学储能器件，寿命远远大于化学储能器件，完全能够满足配网开关设备的寿命要求。 
以上内容是结合具体的优选技术方案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只局限于这些说明。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推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。 

Claims (4)

1.一种智能绝缘子，其特征在于：包括有电容分压单元（1）、电流互感器（2）、处理单元（3）、电力载波单元（4）、无线传输单元（5）、信号耦合单元（6）和供电单元（7）；所述电容分压单元（1）的输入端连与配电网的中压输电线（8）导通连接，输出端与所述处理单元（3）的输入端导通连接；所述处理单元（3）的输入端还与所述电流互感器（2）的输出端导通连接，输出端与所述电力载波单元（4）的输入端导通连接；所述电力载波单元（4）的输出端与所述无线传输单元（5）的输入端和信号耦合单元（6）的输入端导通连接；所述信号耦合单元（6）的输出端与配电网的中压输电线（8）导通连接；所述供电单元（7）与各组成部分电性连接，供给工作电能。 
2.根据权利要求1所述的智能绝缘子，其特征在于：所述无线传输单元（5）支持Mesh组网协议。 
3.根据权利要求2所述的智能绝缘子，其特征在于：所述电流互感器（2）是电磁式互感器。 
4.根据权利要求1至3中任何一项所述的智能绝缘子，其特征在于：所述供电单元（7）主要由高压取电单元（71）和储能单元（72）组成，所述高压取电单元（71）的输入端与配电网的中压输电线（8）导通连接，输出端与所述储能单元（72）导通连接。 
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106448122A (zh) * 2016-02-26 2017-02-22 陈建丰 一种直接利用电力线实现数据传输的系统及方法

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