CN203326525U

CN203326525U - 新型高压线防撞器

Info

Publication number: CN203326525U
Application number: CN2013203790385U
Authority: CN
Inventors: 顾海勇
Original assignee: Shaanxi Yinhe Power Instruments and Meters Stock Co Ltd
Current assignee: Shaanxi Yinhe Power Instruments and Meters Stock Co Ltd
Priority date: 2013-06-28
Filing date: 2013-06-28
Publication date: 2013-12-04
Anticipated expiration: 2023-06-28

Abstract

本实用新型涉及一种新型高压线防撞器,由外壳、铁芯、保护整流滤波稳压电路、电源管理电路、锂电池、稳压电路、监测电路、CPU、存储器、闪光灯及无线传输电路组成；高压电缆穿过铁芯，在铁芯外绕有取电线圈，取电线圈与保护整流滤波稳压电路相连，将所获的电能提供个电源管理电路。电源管理电路与锂电池相连管理电池充放电，并与监测电路、CPU、存储器、闪光灯及无线传输电路等相连为他们提供工作电源。CPU分别与存储器、监测电路、无线传输电路相连，并与闪光灯通过晶闸管相连实现控制闪光。该高压线防撞器结构简单、使用方便、安全可靠，既能通过闪光警示以防止意外撞击事故，又能对电力线实施在线监测。

Description

新型高压线防撞器

技术领域

本实用新型涉及一种电力高压线的配套装置，具体地说是高压线的检验防护装置。

背景技术

电能与社会的经济发展、人们生活水平的提高密不可分。近年来, 随着电力工业的飞速发展,电力系统朝着高电压、大容量的方向发展。为保证高压电力线路的安全性，既需要对高压线路进行在线监测，也需对其采取有效的安全监管措施。

高压架空输电线及铁塔的防撞问题〔如避免被飞机或人为靠近等意外撞击事故〕，是一个重要的技术难题。目前，广泛使用的防撞示警设施是“220 kV高压输电线路防撞闪光装置”，其主要构件包括Rogowski线圈电流互感器、DC/DC变换器、微控制器、发光二极管驱动器等，该装置的主要缺点是功能简单、实用性差、无法停电工作，并且闪光只能人眼识别，容易误判。另有一种防撞示警设施，是采用视频分析实现“防撞”报警，其成本较高，数据处理量大。较为先进的以闪光警示为特点的防撞示警设施，完全依赖于人眼识别，由于难以与自然光、工程灯、随即闪光区别，故容易引起误判，加之其功能单一，成本较高，影响了其推广应用。

另外，目前在电力电路安全在线监测方面，如覆冰监测、温度监测及短路、断路、接地故障监测，都存在自成体系而不能共享信息的问题。在电力建设趋向于集约化、规范化发展的今天，如何实现综合性的电力线安全监测，是一个急待解决的重要课题。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种结构简单、使用方便、安全可靠的综合性电力线安全监测设备，即，既能通过闪光警示以防止意外撞击事故，又能对电力线实施在线监测。

该新型高压线防撞器是这样实现的：

该新型高压线防撞器的工作原理是：将该防撞器作为基础设施安装在导线上，其将监测到的信息通过无线传输发送到系统主站，经系统主站进行故障分析，并且通过闪光警示，实现“防撞”的目的，即实现同时具备监测与防撞，而又无直接关联的功能。

该新型高压线防撞器主要由外壳、铁芯、保护整流滤波稳压电路、电源管理电路、锂电池、监测电路、CPU、存储器、闪光灯及无线传输电路组成。如附图1所示，铁芯外绕有取电线圈与保护整流滤波稳压电路相连，将所获的电能提供给电源管理电路。电源管理电路与电池相连,停电时切换到使用电池供电，反之为电池充电直到充满。电源管理电路并与监测电路、CPU、存储器、闪光灯及无线传输电路等相连，为他们提供工作所需电能。CPU分别与存储器、监测电路、无线传输电路相连，并与闪光灯通过晶闸管相连实现控制闪光。

所述外壳，用于封装及对设备元件的防护。为全封闭式，用塑料制成，能够防潮，耐高温，防粉尘污染，以适应户外各种恶劣天气。

所述监测电路,由摄像电路、温度监测电路、感应电流监测电路组成。摄像电路为摄像头，与CPU相连，实时将图像信息发送至CPU；温度监测电路为温度传感器，与CPU相连，将温度信息发送至CPU；感应电流监测电路由电流采样、AD转换元件组成，与保护整流滤波稳压电路相连进行电流采样，采样电流通过AD转换元件转换为数字信息，而后与CPU相连，将感应电流数字信息发送至CPU。

使用时，将该新型高压线防撞器安装在高压输电线电缆上〔高压电线穿过铁芯〕，在铁芯外绕有取电线圈，当高压电线有电流通过时，即可在取电线圈中产生感应电能，感应电能经过“保护整流滤波稳压电路”处理得到工作所需电能。锂电池用于停电状态下供电，当无感应电能时，使用锂电池供电。监测电路含有多个探测元件及电路，将所监测信息传送到CPU，CPU使用存储器进行数据存储。CPU将所产生数据信息经无线通讯电路传输至主站，主站综合多种信息进行分析处理。

工作时，该高压线防撞器将所测量短路、断路、接地、温度以及视频等信息及时发送至主站，主站进行综合分析，判别线路故障。CPU依据设置，周期性发出信息脉冲，使闪光灯发出防撞示警信号——即“光载信息波”方案：闪光灯按照设定的数据信息规则进行闪光。这样以来，人眼虽只能识别为较规则的闪光，但飞机等高速空中物则可通过安装的有关电子检测设备，接收相关信息，进行准确识别。

本发明的有益效果：

A、防撞功能与监测功能结合,可降低设备综合成本及管理维护成本

该新型高压线防撞器整合电力电缆安全监测及相关安全措施需求，能满足大多数高压电缆监测及相关安全措施要求。所以，采用该新型高压线防撞器，较传统技术所需设备数量大大减少，既节约了设备成本，也大大降低了管理维护成本。

、该防撞器，可实现电力线警示的准确识别

当前较为先进的防撞器是通过闪光警示，避免被飞机或人为靠近，它完全依赖于人眼识别，很难与自然光、工程灯、随即闪光区别，容易引起误判。而采取本发明所用防撞方案，飞机等只需安装相应的监测设备，即可做到准确识别。是当前与今后一定时期电力线缆防撞的有效方案。

、该防撞器技术，可推广用于其它行业

所采用闪光防撞技术,本质上是一种在可视范围内的低成本信息交互方案，可广泛地应用于其它行业，如公路标识：转弯、限速、危险等各类标示，采用该方案，司机无须判别，检测设备即可准确判断并提示，防止车辆事故。故本发明的广泛应用，将带来具有良好的社会效益。

附图说明

图1. 本实施例之电路结构示意图

图2. 本实施例之安装使用状态示意图

图3. 本实用新型之防撞警示原理示意图

图4. 温度监测原理示意图

图5. 覆冰监测原理示意图

图6. 线路短路、断路、接地故障监测原理示意图

图7. 闪光频率分析的坐标示意图

图中，1为主站，2为高压线防撞器，3为其它必要信息，4为高压输电电缆，5为铁芯，6保护整流滤波稳压电路（电源处理电路），7为电源管理电路，8为锂电池，9为多种必要的探测元件及电路，10为CPU（其电压经电源管理电路转为5V电压），11为无线通讯电路，12为存储器,13为晶闸管，14为闪光灯，15为温度传感器，21,22均为防撞器，以是否电池供电区别，23为故障点。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型做进一步说明。

图1 显示本实施例高压线防撞器之电路结构

高压电缆(4)穿过铁芯，在铁芯外绕有取电线圈，当高压电缆(4)有电流通过时，即可在取电线圈中产生感应电能，经过保护整流滤波稳压（6）得到所需工作电能。电源管理模块（7）当无感应电能及高压电缆停电时，将换到锂电池（8）供电，反之用感应电能给锂电池（8）充电，并使用感应电能。监测电路（9）为多种必要的探测元件及电路，信息被传送到CPU（10），并将必须信息存储在存储器（12），CPU（10）可接受无线通讯电路（11）转发的主站（1）指令，CPU（10）将存储器（12）中相应信息，经无线通讯电路（11）传输至主站（1）,主站（1）综合多种信息进行分析处理;CPU（10）可将闪光灯控制信号发送至晶闸管（13），晶闸管（13）与闪光灯(14)串联，实现控制闪光灯（14）闪光。

图2 显示本实施例之安装使用状态

高压线防撞器（2）安装在高压电缆(4)上，高压电缆(4)穿过其中,借以由高压电缆取电，将数据信息通过GPRS无线通讯传输到系统主站（1）；主站(1)软件结合其它必要信息（3）进行分析处理数据并判别故障。

图3 显示本实用新型的防撞警示原理

来自于高压输电线的交变电流磁场产生工作所需电能，或使用电池提供电能，经电源管理电路（8）将电压转为闪光灯（14）所需电压，驱动闪光灯（15）闪光，闪光灯（15）由CPU（11）将控制脉冲发送至晶闸管（14），晶闸管（14）与闪光灯（15）串联，将脉冲信号转为大功率信号控制闪光灯（15）闪光。如此可使闪光灯（15）闪光包含数据信息，以供相应智能检测设备识别。

图4 显示本实用新型的温度监测原理

通过温度传感器（15）将线缆（4）温度传到CPU（10），而后将温度信息通过无线传输到系统主站（1），若同一电缆多处温度高则是过流或线路故障引起，若单处温度高则可能是其附近线路异常或火灾引起。

图5 显示覆冰监测原理

既高压线防撞器（2）与主站（1）直接通过GPRS进行通讯，而高压线防撞器（2）可配置摄像头等视频元件实现视频监测，并将图像信息发送至主站（1）。

图6 显示线路短路、断路、接地故障监测原理

该防撞器（防撞器21、防撞器22）按固定间距安装于电缆（4）上，即可通过是否使用电池（13）供电，分析出故障点（23）。

图7是闪光频率的分析曲线

为区别于自然光、照明光及其它闪光设备，显然优化闪光频率具有重要意义：一方面避免误判，另一方面也可避免影响其它光监测设备运行。而闪光频率过高，人眼则很难辨识; 闪光频率过低，难以辨识是随机闪光还是警示闪光。

本发明的解决方案是，载信息波快速闪光与暂停闪光交替,通过CPU控制闪光灯闪光实现。快闪光时,按CPU发出信息规则闪光;暂停闪光时,不发光。快闪光对于人眼可认为一次闪光。而对于飞机等空中物体而言，则需安装电子检测装置（可通过图像处理技术实现）进行识别闪光数据信息，以准确辨识。

Claims

1.新型高压线防撞器,其特征在于：由外壳、铁芯、保护整流滤波稳压电路（6）、电源管理电路（7）、锂电池（8）、监测电路（9）、CPU（10）、存储器（12）、晶闸管（13）、闪光灯（14）及无线传输电路（11）组成；高压电缆（4）穿过铁芯，在铁芯外绕有取电线圈，取电线圈与保护整流滤波稳压电路（6）相连，将所获的电能提供给电源管理电路（7）；电源管理电路（7）与锂电池（8）相连，控制电池充放电，并与监测电路（9）、CPU（10）、存储器（12）、闪光灯（14）及无线传输电路（11）相连，为其提供工作所需电能；CPU（10）分别与存储器（12）、监测电路（9）、无线传输电路（11）相连，并与闪光灯（14）通过晶闸管（13）相连实现控制闪光灯闪光。

2.根据权利要求1所述高压线防撞器,其特征在于：所述监测电路（9）由摄像电路、温度监测电路、感应电流监测电路组成;摄像电路为摄像头，与CPU（10）相连；温度监测电路为温度传感器，与CPU（10）相连；感应电流监测电路由电流采样、AD转换元件组成，与保护整流滤波稳压电路（6）相连，采样电流通过AD转换元件转换为数字信息，而后与CPU（10）相连，将感应电流数字信息发送至CPU（10）。

3.根据权利要求1所述高压线防撞器,其特征在于：所述外壳，为全封闭式，用塑料制成。