CN205749772U - 一种无线传输式线路故障指示器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无线传输式线路故障指示器，其技术方案要点是直板的一端与折板的突起之间通过摩擦力达到平衡，形成相对静止的状态，在向架空线路安装该故障指示器时用绝缘杆钩拉住拉环将故障指示器向上举起，使电线碰到折板，在铰轴的作用下破坏折板和直板之间的平衡，折板和直板下落，电线进入故障指示器内部，完成整个安装过程，线路故障指示器设置在配网架之间，用来检测相邻配网架之间的架空线路是否发生故障，在线路故障指示器上设有只有用于无线传输的天线，在线路故障指示器检测到架空线路发生故障时，将故障信息通过无线通讯传输至架空线路故障集中器，以方便安排检修人员对故障进行定位检修。

Description

一种无线传输式线路故障指示器

技术领域

本实用新型涉及指示器部件领域，特别涉及一种无线传输式线路故障指示器。

背景技术

在配电网运行系统中，线路分支较多，运行方式复杂。大风、大雪、暴雨时，短路、接地故障常有发生，现用的线路故障信号指示器，通过现场发光或翻牌进行显示故障动作信号，管理人员只有亲自查看线路故障信号指示器，才能找到故障点并进行抢修排除，电路线路的管理维护工作量很大，发生故障时查巡费时费力。

一般的线路故障指示器如附图1所示，包括一个矩形的金属壳体12，金属壳体12的底部安装有一个半圆形的封闭环13，金属壳体12上表面的左侧和右侧分别设置有固定短板14和固定长板15，固定短板14和固定长板15垂直于金属壳体12，固定短板14中部偏下的位置上安装有第一铰轴16，第一铰轴16与一个折板17相连，折板由后折板171和前折板172构成，前折板172上设置有一个突起18，固定长板15的顶端安装有第二铰轴19，第二铰轴19与直板20的一端相连，直板20的另一端搭接在前折板172的突起18上。

目前，公告号为CN2893815Y的中国专利公开了一种无线型电力线路故障指示系统，它是由无线型电路线路故障指示器、中继转发器、接收主机和监控电脑四部分组成，其中无线型电力线路故障指示器是在电力线路故障指示器的内部线路故障检测模块上再连接一个无线发射模块构成，外接天线，接收主机和监控电脑相连接。

这种无线型电路线路故障指示系统虽然能实时监控线路的运行状态，管理人员从室内的接收主机或监控电脑中就可以准确、迅速得知线路故障发生的范围和地点，但无线型电路线路故障指示器依靠的是销栓、压片和弹簧将无线型电力线路故障指示器挂在电线上，若无线型电力线路故障指示器在电线上没有固定牢固时安装人员便已经离开，从而在遇到大风天气时，无线型电力线路故障指示器容易在电线上产生滑动，从而使得无线型电力线路故障指示器发出的监测信号产生偏移与移位，使得管理人员无法准确的从室内得知线路故障发生的范围和地点。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种无线传输式线路故障指示器，具有指示线路故障指示器安装完毕，保证线路故障指示器不会在电线上发生偏移。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种无线传输式线路故障指示器，所述线路故障指示器包括压力检测单元、指示单元以及预设有一基准电压信号的比较单元；

所述压力检测单元用于检测压片与电线之间的松紧度以输出压力检测信号；

所述比较单元耦接于压力检测单元以接收压力检测信号，并将压力检测信号与基准电压信号比较后输出比较信号；

所述指示单元耦接于比较单元以接收比较信号；

当压力检测单元检测到的压力检测信号大于基准电压信号时，所述指示单元响应于比较信号以实现指示。

通过上述技术方案，在安装线路故障指示器时，将电线放置在压片上，通过弹簧将压片压在电线上后旋上销栓完成安装过程，通过压力检测单元检测压片与电线之间的松紧度，若压片与电线之间的松紧度过低，使得压力检测信号小于基准电压信号，将使得指示单元不会实现指示，表示线路故障指示器没有安装牢固，需要安装人员对其进行加固，在线路故障指示器安装牢固后，指示单元将给予安装人员指示，从而保证线路故障指示器在电线上的牢固性，以避免在大风天气，线路故障指示器在电线上产生滑动，从而线路故障指示器将与原先的检测区域发生移位，使得检修人员无法准确的得知原先检测区域的故障情况。

优选的，所述比较单元上耦接有用于调节基准电压信号大小的设定部。

通过上述技术方案，设定部可以对基准电压信号进行调节，从而方便后期的调试与维护；并且根据线路故障指示器所处环境气候的不同，如有些地区大风天气较多，而选择不同的基准电压信号，将线路故障指示器在电线上安装的更加稳固来满足多大风气候地区的需要。

优选的，所述指示单元通过发光元件实现指示。

通过上述技术方案，发光元件发光指示的方式，给予安装人员安装完毕指示的同时，且不会对安装人员安装过程造成干扰，并且发光元件发光较暗且对电能的损坏小，以满足长期使用。

优选的，所述压力检测单元包括力敏电阻与第五电阻，所述比较单元包括第二电阻和比较器，所述设定部包括可变电阻器，所述力敏电阻的一端连接第五电阻后连接电源VCC，另一端接地，比较器的同相端连接在第五电阻与力敏电阻之间的结点上，比较器的反相端连接第二电阻后连接电源VCC，可变电阻器的一端连接在比较器的反相端与第二电阻之间的结点上，另一端接地，比较器的输出端连接于指示单元。

通过上述技术方案，这种压力检测单元与比较单元的电路结构简单且易于实现，并且电源VCC可以采用线路故障指示器的电源对压力检测单元和比较单元进行供电，而线路故障指示器的电源采用对电线互感进行取电，从而使得电源更加长久的使用与降低电路电能的损耗。

优选的，所述比较器的同相端上串联连接有第一电阻。

通过上述技术方案，第一电阻起到对输入的压力检测信号限流的作用，使得电流不会过大，从而提高电路的可靠性。

优选的，所述比较器的输出端上串联连接有第三电阻。

通过上述技术方案，第三电阻对输出的比较信号起到限流的作用，使得电流不会过大，从而提高电路的可靠性。

优选的，所述线路故障指示器还包括人体感应单元、逻辑门单元与警示单元；

所述人体感应单元用于检测安装人员是否靠近线路故障指示器以输出人体感应信号；

所述逻辑门单元的输入端分别耦接于比较单元和人体感应单元以分别接收比较信号与人体感应信号，并输出逻辑信号；

所述警示单元耦接于逻辑门单元的输出端以接收逻辑信号；

当人体感应单元检测到安装人员远离线路故障指示器且压力检测信号小于基准电压信号时，所述警示单元响应于逻辑信号以实现警示。

通过上述技术方案，人体感应单元用于检测人体是否处于线路故障指示器的周围，若在线路故障指示器没有安装牢固，且人体感应单元检测到人体没有处在线路故障指示器周围时，将通过警示单元进行警示，以提醒安装人员重新安装；且当线路故障指示器安装牢固后，此时安装人员离开，警示单元才不会警示；通过这种方式，进一步提高了电路的实用性，与使用便捷性。

优选的，所述人体感应单元包括热释电红外传感器与开关元件；当安装人员靠近线路故障指示器时，所述热释电红外传感器将所输出的人员感应信号发送至开关元件，所述开关元件响应于人体感应信号以实现启闭。

通过上述技术方案，热释电红外传感器成本低，且安装方便，在热释电红外传感器损坏后，方便后期的更换。

优选的，所述逻辑门单元为或非门。

通过上述技术方案，或非门能有效的实现只有两者同时满足时才执行的功能，且结构简单，便于实现。

优选的，所述警示单元通过蜂鸣器实现警示。

通过上述技术方案，蜂鸣器警示的方式更加便于安装人员获取警示信息。

附图说明

图1为背景技术中线路故障指示器的结构示意图；

图2为无线传输式线路故障指示器无线传输的系统框图；

图3为压力检测单元、指示单元、人体感应单元、比较单元、逻辑门单元、警示单元的电路原理图。

附图标记：1、线路故障指示器；2、压力检测单元；3、指示单元；4、比较单元；5、设定部；6、人体感应单元；7、逻辑门单元；8、警示单元；9、配网架；10、控制终端；11、线路故障集中器；RL1、力敏电阻；R5、第五电阻；R2、第二电阻；N1、比较器；RP1、可变电阻器；R1、第一电阻；R3、第三电阻；HA、蜂鸣器；12、壳体；13、封闭环；14、短板；15、长板；16、第一铰轴；17、折板；171、后折板；172、前折板；18、突起；19、第二铰轴；20、直板。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例一：

一种无线传输式线路故障指示器，如图2所示，线路故障指示器1设置在配网架9之间，用来检测相邻配网架9之间的架空线路是否发生故障，在线路故障指示器1上设有只有用于无线传输的天线，在线路故障指示器1检测到架空线路发生故障时，将故障信息通过无线通讯传输至架空线路故障集中器11，通过将控制终端10连接在线路故障集中器11上，用来收集线路故障指示器1发来的故障检测信息，并对故障检测信息进行统计分析，从而指示出哪个线路故障指示器1发出的故障检测信息，以方便安排检修人员对故障进行定位检修。

控制终端10可以为固定式终端与移动式终端，本实施例优选控制终端10为固定式终端，且固定式终端可以为台式电脑，放置在管理人员的办公室，进行统一的部署与安排。

结合图1和图2所示，线路故障指示器1上设置有压片、弹簧和销栓，通过将电线放置在压片上，通过弹簧驱动压片抵接在电线上，从而通过销栓将电线夹持在压片与销栓之间，完成线路故障指示器1的安装，其中线路故障指示器1还包括压力检测单元2、指示单元3以及预设有一基准电压信号的比较单元4；压力检测单元2用于检测压片与电线之间的松紧度以输出压力检测信号；比较单元4耦接于压力检测单元2以接收压力检测信号，并将压力检测信号与基准电压信号比较后输出比较信号；指示单元3耦接于比较单元4以接收比较信号；当压力检测单元2检测到的压力检测信号大于基准电压信号时，所述指示单元3响应于比较信号以实现指示。

压力检测单元2包括力敏电阻RL1与第五电阻R5，力敏电阻RL1的一端连接第五电阻R5后连接电源VCC，另一端接地；本实施例优选，力敏电阻RL1为正系数力敏电阻RL1，即当力敏电阻RL1受到的压力越大，力敏电阻RL1的阻值越大；反之，力敏电阻的阻值越小。

力敏电阻RL1将与第五电阻R5之间构成的分压电路，当力敏电阻RL1受到压力变大，力敏电阻RL1分到的电压将变大，此时第五电阻R5的阻值不变，其分到的电压相应变小；反之，力敏电阻RL1受到压力变小，力敏电阻RL1分到的电压将变小，此时第五电阻R5分到的电压相应变大。

比较单元4包括第二电阻R2和比较器N1，比较器N1的同相端连接在第五电阻R5与力敏电阻RL1之间的结点上，用来采集力敏电阻RL1的电压，比较器N1的反相端连接第二电阻R2后连接电源VCC，基准电压信号通过第二电阻R2进行提供。比较器N1的输出端连接于指示单元3。

当力敏电阻RL1受到压力变大，即线路故障指示器1的压片与电线之间的压力较大，力敏电阻RL1的电压相应变大，使得比较器N1的同相端收到的压力检测信号将相应变大，且当压力检测信号大于基准电压信号时，比较器N1的输出端将输出高电平的比较信号至指示单元3，来控制指示单元3实现指示，以表示线路故障指示器1在电线上安装牢固；反之，比较器N1的同相端收到的压力检测信号不够满足大于基准电压信号时，比较器N1的输出端将输出低电平的比较信号至指示单元3，使得指示单元3不实现指示。

其中，比较器N1的同相端上串联连接有第一电阻R1。比较器N1的输出端上串联连接有第三电阻R3。第一电阻R1和第三电阻R3均起到限流的作用，分别用来防止压力检测信号的电流和比较信号的电流过大。

比较单元4上耦接有用于调节基准电压信号大小的设定部5。设定部5包括可变电阻器RP1，可变电阻器RP1的一端连接在比较器N1的反相端与第二电阻R2之间的结点上，另一端接地；从而可变电阻器RP1与第二电阻R2之间构成分压电路，在改变可变电阻器RP1阻值的同时，第二电阻R2上分到的电压将相应产生变大，从而达到调节第二电阻R2提供的基准电压信号大小的目的。

指示单元3通过发光元件实现指示。指示单元3包括光耦合器U1，光耦合器包括发光二极管和光敏三极管，发光元件包括第一发光二极管LED1，发光二极管的阳极连接在比较器N1的输出端上，发光二极管的阴极接地，光敏三极管的集电极连接第一发光二极管LED1的阴极后连接电源VCC，光敏三极管的发射极接地。

实施例二：

基于实施例一的基础上，结合图2和图3所示，线路故障指示器1还包括人体感应单元6、逻辑门单元7与警示单元8；人体感应单元6用于检测安装人员是否靠近线路故障指示器1以输出人体感应信号；逻辑门单元7的输入端分别耦接于比较单元4和人体感应单元6以分别接收比较信号与人体感应信号，并输出逻辑信号；警示单元8耦接于逻辑门单元7的输出端以接收逻辑信号；当人体感应单元6检测到安装人员远离线路故障指示器1且压力检测信号小于基准电压信号时，警示单元8响应于逻辑信号以实现警示。

逻辑门单元7为或非门。

人体感应单元6包括热释电红外传感器与开关元件；当安装人员靠近线路故障指示器1时，热释电红外传感器将所输出的人员感应信号发送至开关元件，开关元件响应于人体感应信号以实现启闭。

热释电红外传感器设置在线路故障指示器1的外表面，其中热释电红外传感器可以设置有多个，以达到全面检测安装人员是否处于周围的目的；热释电红外传感器包括壳体、光学滤镜、场效应管Q2和热释电元件,壳体上设有通孔，光学滤镜卡接于通孔中,场效应管Q2和热释电元件位于热释电红外传感器的壳体内部, 并通过光学滤镜感应外部热辐射。光学滤镜的主要作用是只允许波长在10μm左右的红外线(人体发出的红外线波长)通过，而将灯光、太阳光及其他辐射滤掉，以抑制外界的干扰。红外感应源通常由两个串联或者并联的热释电元件组成，这两个热释电元件的电极相反，环境背景辐射对两个热释电元件几乎具有相同的作用，使其产生的热释电效应相互抵消，输出信号接近为零。一旦有人侵入探测区域内，人体红外辐射通过部分镜面聚焦，并被热释电元件接收，由于角度不同，两片热释电元件接收到的热量不同，热释电能量也不同，不能完全抵消，经处理电路处理后输出控制信号。热释电效应同压电效应类似，是指由于温度的变化而引起晶体表面电荷的现象。热释电红外传感器由陶瓷氧化物或压电晶体元件组成，在元件两个表面做成电极，在传感器监测范围内温度有△T的变化时，热释电效应会在两个电极上产生电荷△Q，即在两电极之间产生一微弱的电压△V。由于它的输出阻抗极高，在传感器中有一个场效应管Q2进行阻抗变换。热释电效应所产生的电荷△Q会被空气中的离子所结合而消失，即当环境温度稳定不变时，△T=O，传感器无输出。人体或者体积较大的动物都有恒定的体温，一般在37度，所以会发出特定波长10μm左右的红外线，当人体进入检测区，因人体温度与环境温度有差别，人体发射的10μm左右的红外线通过菲涅耳透镜滤光片增强后聚集到红外感应源(热释电元件)上，红外感应源在接收到人体红外辐射时就会失去电荷平衡，向外释放电荷，进而产生△T并将△T向外围电路输出，后续电路经检测处理后就能产生人员检测信号。其中，开关元件为上述中的场效应管Q2用来控制热释电红外传感器的通断。

警示单元8通过蜂鸣器HA实现警示。警示单元8包括NPN型的三极管Q4和蜂鸣器HA，三极管Q4的基极连接在与非门的输出端上，三极管Q4的集电极连接蜂鸣器HA后连接电源VCC，三极管Q4的发射极接地。在三极管Q4的基极与与非门的输出端之间还连接有限流电阻R6，用来防止与非门输出的逻辑信号的电流过大。

上述实施例中的电源VCC均可以通过线路故障指示器1的电源进行供电，而线路故障指示器1的电源可以通过与电线的磁场互感获得，从而使得线路故障指示器1的电源能长久供电使用。

工作过程：

对线路故障指示器1进行安装，设置在压片与电线之间的压力检测单元2将持续输出压力检测信号，且将压力检测信号传输至比较器N1的同相端，当压力检测信号持续增大且大于基准电压信号时，比较器N1的输出端将输出高电平的比较信号至发光二极管，发光二极管相应导通发光，使得光敏三极管的基极接收到光照，光敏三极管导通，第一发光二极管LED1的供电回路被导通，得电而发光完成指示过程；并且此时比较器N1的输出端将相应输出高电平的比较信号至与非门的其中一个输入端，且当人体感应单元6检测到安装人员处于线路故障指示器1周围时，将输出高电平的人体感应信号至与非门的另一个输入端，与非门的输出端输出低电平的逻辑信号至三极管Q4的基极，三极管Q4基极截止不导通，蜂鸣器HA不实现警示；

若压力检测信号小于基准电压信号，比较器N1的输出端输出低电平的比较信号至指示单元3，指示单元3不实现指示，且输出低电平的比较信号至与非门的其中一个输入端，但当安装人员没有注意到指示单元3，以为线路故障指示器1已经安装完毕而离开时，人体感应单元6没有检测到安装人员处在线路故障指示器1的周围，将输出低电平的人体感应信号至与非门的另外一个输入端，从而使得与非门的输出端输出高电平的逻辑信号至三极管Q4的基极，三极管Q4导通，蜂鸣器HA得电而发出警示，通知安装人员线路故障指示器1没有安装完成。

以上所述仅是本实用新型的示范性实施方式，而非用于限制本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (10)

1.一种无线传输式线路故障指示器，其特征是：所述线路故障指示器(1)包括压力检测单元(2)、指示单元(3)以及预设有一基准电压信号的比较单元(4)；

所述压力检测单元(2)用于检测压片与电线之间的松紧度以输出压力检测信号；

所述比较单元(4)耦接于压力检测单元(2)以接收压力检测信号，并将压力检测信号与基准电压信号比较后输出比较信号；

所述指示单元(3)耦接于比较单元(4)以接收比较信号；

当压力检测单元(2)检测到的压力检测信号大于基准电压信号时，所述指示单元(3)响应于比较信号以实现指示。

2.根据权利要求1所述的一种无线传输式线路故障指示器，其特征是：所述比较单元(4)上耦接有用于调节基准电压信号大小的设定部(5)。

3.根据权利要求1所述的一种无线传输式线路故障指示器，其特征是：所述指示单元(3)通过发光元件实现指示。

4.根据权利要求2所述的一种无线传输式线路故障指示器，其特征是：所述压力检测单元(2)包括力敏电阻(RL1)与第五电阻(R5)，所述比较单元(4)包括第二电阻(R2)和比较器(N1)，所述设定部(5)包括可变电阻器(RP1)，所述力敏电阻(RL1)的一端连接第五电阻(R5)后连接电源VCC，另一端接地，比较器(N1)的同相端连接在第五电阻(R5)与力敏电阻(RL1)之间的结点上，比较器(N1)的反相端连接第二电阻(R2)后连接电源VCC，可变电阻器(RP1)的一端连接在比较器(N1)的反相端与第二电阻(R2)之间的结点上，另一端接地，比较器(N1)的输出端连接于指示单元(3)。

5.根据权利要求4所述的一种无线传输式线路故障指示器，其特征是：所述比较器(N1)的同相端上串联连接有第一电阻(R1)。

6.根据权利要求4所述的一种无线传输式线路故障指示器，其特征是：所述比较器(N1)的输出端上串联连接有第三电阻(R3)。

7.根据权利要求1所述的一种无线传输式线路故障指示器，其特征是：所述线路故障指示器(1)还包括人体感应单元(6)、逻辑门单元(7)与警示单元(8)；

所述人体感应单元(6)用于检测安装人员是否靠近线路故障指示器(1)以输出人体感应信号；

所述逻辑门单元(7)的输入端分别耦接于比较单元(4)和人体感应单元(6)以分别接收比较信号与人体感应信号，并输出逻辑信号；

所述警示单元(8)耦接于逻辑门单元(7)的输出端以接收逻辑信号；

当人体感应单元(6)检测到安装人员远离线路故障指示器(1)且压力检测信号小于基准电压信号时，所述警示单元(8)响应于逻辑信号以实现警示。

8.根据权利要求7所述的一种无线传输式线路故障指示器，其特征是：所述人体感应单元(6)包括热释电红外传感器与开关元件；当安装人员靠近线路故障指示器(1)时，所述热释电红外传感器将所输出的人员感应信号发送至开关元件，所述开关元件响应于人体感应信号以实现启闭。

9.根据权利要求7所述的一种无线传输式线路故障指示器，其特征是：所述逻辑门单元(7)为或非门。

10.根据权利要求7所述的一种无线传输式线路故障指示器，其特征是：所述警示单元(8)通过蜂鸣器(HA)实现警示。