CN205229380U - 一种基于太阳能的10kV线路故障指示器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于太阳能的10kV线路故障指示器，包括壳体、半球形透明护罩、半球形外壳、半球形内壳、LED灯、太阳能组件、控制电路板、电流互感器和扭簧，所述太阳能组件设于壳体上，所述控制电路板设于壳体内部，所述控制电路板的信号检测电路设有光电耦合电路，所述光电耦合电路的输入端与所述电流互感器连接。本实用新型的外壳上设置有太阳能组件，并且控制电路的信号检测电路中设置有光电耦合电路，可以解决现有10KV线路故障指示器在故障电流很大时电路板易损坏以及电池衰减后故障指示失灵的问题。

Description

一种基于太阳能的10kV线路故障指示器

技术领域

本实用新型涉及输电线路故障检测技术领域，尤其涉及一种基于太阳能的10kV线路故障指示器。

背景技术

输电线作为国计民生的重要基础设施，保障其运行安全尤为重要。由于自然或人为因素等，输电线路通常会出现各种故障，如输电线断线导致的断路、输电线接地短路以及相线之间的短路等，及时发现上述故障并进行处理是十分重要的。10kV配电线路作为中低压配电的主要电压等级，其安全稳定运行显得尤为重要，但是10kV线路运行期间经常出现短路或瓷瓶击穿接地故障，造成变电站停电影响供电，巡线人员快速、准确查出故障点及时、有效的处理尤为重要。目前国内针对此类问题研发的10kV线路故障指示器对巡线有极大的帮助，但是现有的线路故障指示器存在着主板电路易损坏和供电电池电能损耗较大的问题，使设备不能发挥应有的作用。

申请号：201110336943.8，专利名称“一种电力线路故障指示器”的专利公开了一种电力线路故障指示器，包括，外壳、装在外壳上部的卡线部分、具有检测判断功能的控制电路部分、具有故障指示功能的指示部分。其可以解决现有技术中安装、拆卸不方便，故障指示不明显，误动作率高以及电力线路的卡线装置容易损伤线缆及生锈等问题，但是以下两个方面的问题并没有得到解决，第一，当线路导线截面较大或故障点距离线路故障指示器较近时，短路情况下短路电流很大，大电流容易冲击指示器内部电子芯片使之损坏；第二，目前的故障指示器工作电源为高性能钮扣锂电池，电池浇铸在指示器内部，当电池逐步衰减后，导致芯片无法工作而失灵。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种基于太阳能的10kV线路故障指示器，解决了现有10kV线路故障指示器电路板易损坏以及电池衰减后指示失灵的问题。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种基于太阳能的10kV线路故障指示器，包括壳体、半球形透明护罩、半球形外壳、半球形内壳、LED灯、太阳能组件、控制电路板、电流互感器和扭簧，所述壳体的顶部设置有垫块和两个立柱，所述扭簧设置于所述立柱上，所述半球形透明护罩设置于壳体的底部，所述半球形外壳设置于半球形透明护罩的内部，所述半球形外壳具有多个窗口，所述半球形内壳可转动的设置于半球形外壳的内部，所述半球形内壳具有多个窗口，所述半球形内壳在驱动部件驱动下旋转，所述驱动部件设置于所述壳体内，所述电流互感器设置于壳体内部，所述LED灯设置于半球形外壳的底部，所述太阳能组件设于壳体上，所述控制电路板设于壳体内部，所述控制电路板包括电源、信号检测电路、MCU控制器、电机驱动电路和充电电路，所述电源分别与信号检测电路、MCU控制器、电机驱动电路和充电电路电连接，所述信号检测电路与MCU控制器连接，所述信号检测电路设有光电耦合电路，所述光电耦合电路的输入端与所述电流互感器连接，所述充电电路的输入端和输出端分别与太阳能组件和电源电连接，所述LED灯与MCU控制器电连接，所述电机驱动电路的输入端与输出端分别与MCU控制器和驱动部件电连接。

优选的，所述充电电路设有充电控制芯片，所述充电控制芯片采用CN3083芯片。

优选的，所述太阳能组件采用太阳能贴片或太阳能板。

优选的，所述太阳能贴片粘贴于所述外壳的侧壁上。

优选的，所述太阳能板可转动的设于所述立柱上。

优选的，所述MCU控制器采用MSP430。

优选的，所述电源采用可充电的锂电池。

优选的，所述半球形内壳的外壁涂有高亮色反光层。

优选的，所述LED灯的数目不少于三个。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型的外壳上设置有太阳能组件，太阳能组件的输出端与控制电路板上的充电电路的输入端连接，当充电控制芯片检测到电源电量不足的情况可以及时给电源充电，保证控制电路的有效工作，并且本实用新型的控制电路板的信号检测电路具有光电耦合电路，能够有限的将检测到的短路大电流隔离开，避免了大电流损坏控制电路板。

2、本实用新型控制电路板的充电电路具有CN3083充电控制芯片，能够根据输入电压源的电流输出能力自动调整充电电流，可最大限度的利用输入电压源的电流输入能力，非常适合在利用太阳能板等电流输出能力有限的电压源给锂电池充电的情况下使用。

3、本实用新型具有两种工作状态，白天时，采用翻牌的方式来指示线路故障，由于半球形内壳的外壁涂有高亮色反光层具有很好的显示效果；在夜晚或光线不好的情况下，采用LED灯点亮的方式来指示线路故障。这样一来，故障指示不受气象条件影响，指示效果明显，解决了传统线路故障指示器在夜间及恶劣气候条件下难以观察的问题。

4、本实用新型的控制电路采用MSP430为控制芯片，MSP430是一种具有超低功耗和具有精简指令集(RISC)优点的混合信号处理芯片，节约电能并且编程简单。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的结构示意图；

图2是本实用新型实施例2的结构示意图；

图3是本实用新型控制电路的组成框图；

图4是充电电路的电路原理图；

图中：1-半球形内壳、2-半球形透明护罩、3-半球形外壳、4-LED灯、5-控制电路板、6-太阳能组件、7-螺栓、8-立柱、9-扭簧、10-垫块、11-壳体、12-充电电路、13-电源、14-信号检测电路、141-光电耦合电路。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。

实施例1：

如图1所示，本实用新型包括壳体11、半球形透明护罩2、半球形外壳3、半球形内壳1、LED灯4、太阳能组件6、控制电路板5、电流互感器和扭簧9。壳体11为中空的圆柱体，壳体11的顶部设置有垫块10和两个立柱8，垫块10的表面具有球状突起，扭簧9的一端通过螺栓7固定在立柱8上，半球形透明护罩2设置于壳体11的底部，半球形外壳3设置于半球形透明护罩2的内部，并且半球形外壳3具有多个窗口，半球形内壳1可转动的设置于半球形外壳3的内部，并且半球形内壳1具有多个窗口，半球形内壳1的外壁涂有高亮色反光层。半球形内壳1可以在驱动部件的驱动下旋转，驱动部件设置于壳体11内，在该驱动部件的作用，半球形内壳1与半球形外壳3两者的窗口可以由完全对正到完全错开，当两者错开时，由于半球形内壳1的外壁涂有高亮色反光层，可以为作业人员提供线路故障的指示。电流互感器设置于壳体11内部，LED灯4设置于半球形外壳3的底部，太阳能组件6采用太阳能贴片，太阳能贴片粘贴于壳体11外表面上。

控制电路板5设于壳体11内部，如图3控制电路板5上设置有电源13、信号检测电路14、MCU控制器、电机驱动电路和充电电路12，电源13采用可充电的锂电池，分别为信号检测电路14、MCU控制器、电机驱动电路和充电电路12提供工作电压，信号检测电路14包括光电耦合电路141、信号调理电路和光敏电阻，光电耦合电路141的输入端与电流互感器连接，可以防止大电流直接进入控制电路，造成电路板损坏，光电耦合电路141的输出端与信号调理电路的输入端通过信号线连接，信号调理电路的信号输出端与MCU控制器连接，MCU控制器采用具有低功耗特点的MSP430控制芯片，光敏电阻的输出端与MCU控制器连接，光敏电阻设置于可直接接收外部光线的地方。充电电路12的输入端和输出端分别与太阳能贴片和电源13电连接，充电电路12具有充电控制芯片，充电控制芯片优选采用太阳能供电的锂电池充电管理专用芯片CN3083，充电电路12的电路原理图如图4所示。LED灯4数目为三个，其亮灭由MCU控制器控制，电机驱动电路的输入端与输出端分别与MCU控制器和驱动部件电连接，驱动部件设置于壳体11的内部，半球形内壳1与驱动部件连接并且可以在其驱动下旋转。

本实用新型有两种工作状态：

（1）通过扳动扭簧9，可在不停电的情况将电缆压装在扭簧9和垫块10之间。在白天光照情况较好的情况下，光敏电阻接收外部光线，电阻值较小从而形成通路，MSP430控制芯片通过监测外部电路就可以知道此时的工作环境是外部光线较好的情况。通过信号监测电路的实时监测，可以监视10kV电力线路的运行状态，一旦监测到电力线路的工作电流远远大于设定的正常工作电流值，MSP430控制芯片向电机驱动电路发送信号，通过电机驱动电路控制驱动部件带动半球形内壳1旋转，半球形内壳1与半球形外壳3由窗口完全对正变为完全错开，半球形内壳1的外壁涂有的高亮色反光层通过半球形外壳3的窗口可以被作业人员观察到，作业人员就可以知道在安装该实用新型的线路段存在线路故障，缩短了线路故障排查的时间。

（2）通过扳动扭簧9，可在不停电的情况将电缆压装在扭簧9和垫块10之间。在晚上或则光线昏暗的情况下，光敏电阻接收到的外部光线较弱，其电阻值很大从而形成开路，MSP430控制芯片通过监测外部电路就可以知道此时的工作环境是外部光线较差的情况。通过信号监测电路的实时监测，可以监视10kV电力线路的运行状态，一旦监测到电力线路的工作电流远远大于设定的正常工作电流值，MSP430控制芯片控制LED灯4点亮，点亮的LED灯4可以被作业人员观察到，作业人员就可以知道在安装该实用新型的线路段存在线路故障，缩短了线路故障排查的时间。

实施例2：

如图2所示，太阳能组件6采用太阳能板，太阳能板铰接于立柱8上，可以通过转动将其调整到太阳能板接收太阳光最好的的角度。其他结构部分和工作原理与实施例1一致。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种基于太阳能的10kV线路故障指示器，其特征在于：包括壳体、半球形透明护罩、半球形外壳、半球形内壳、LED灯、太阳能组件、控制电路板、电流互感器和扭簧，所述壳体的顶部设置有垫块和两个立柱，所述扭簧设置于所述立柱上，所述半球形透明护罩设置于壳体的底部，所述半球形外壳设置于半球形透明护罩的内部，所述半球形外壳具有多个窗口，所述半球形内壳可转动的设置于半球形外壳的内部，所述半球形内壳具有多个窗口，所述半球形内壳在驱动部件驱动下旋转，所述驱动部件设置于所述壳体内，所述电流互感器设置于壳体内部，所述LED灯设置于半球形外壳的底部，所述太阳能组件设于壳体上，所述控制电路板设于壳体内部，所述控制电路板包括电源、信号检测电路、MCU控制器、电机驱动电路和充电电路，所述电源分别与信号检测电路、MCU控制器、电机驱动电路和充电电路电连接，所述信号检测电路与MCU控制器连接，所述信号检测电路设有光电耦合电路，所述光电耦合电路的输入端与所述电流互感器连接，所述充电电路的输入端和输出端分别与太阳能组件和电源电连接，所述LED灯与MCU控制器电连接，所述电机驱动电路的输入端与输出端分别与MCU控制器和驱动部件电连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于太阳能的10kV线路故障指示器，其特征在于：所述充电电路设有充电控制芯片，所述充电控制芯片采用CN3083芯片。

3.根据权利要求1所述的一种基于太阳能的10kV线路故障指示器，其特征在于：所述太阳能组件采用太阳能贴片或太阳能板。

4.根据权利要求3所述的一种基于太阳能的10kV线路故障指示器，其特征在于：所述太阳能贴片粘贴于所述外壳的侧壁上。

5.根据权利要求3所述的一种基于太阳能的10kV线路故障指示器，其特征在于：所述太阳能板可转动的设于所述立柱上。

6.根据权利要求1所述的一种基于太阳能的10kV线路故障指示器，其特征在于：所述MCU控制器采用MSP430。

7.根据权利要求1所述的一种基于太阳能的10kV线路故障指示器，其特征在于：所述电源采用可充电的锂电池。

8.根据权利要求1所述的一种基于太阳能的10kV线路故障指示器，其特征在于：所述半球形内壳的外壁涂有高亮色反光层。

9.根据权利要求1所述的一种基于太阳能的10kV线路故障指示器，其特征在于：所述LED灯的数目不少于三个。