CN206945887U - 一种故障指示器 - Google Patents

Abstract

本实用新型的一种故障指示器，包括指示器外壳，指示器外壳的顶面设有弹簧夹和压簧，弹簧夹的正面设有弹簧柱，压簧连接在弹簧柱上，指示器外壳内设有隔板和设在隔板后端左右两侧且与隔板为一体结构的两竖杆，隔板将指示器外壳分隔为上下腔体，弹簧夹固定在两竖杆上，上腔体的内部设有采样线圈，通信模块，故障指示器电路板和LED灯，采样线圈固定在弹簧夹之间，通信模块安装在采线线圈的下方，通信模块底面的一端安装在故障指示器电路板上方且与其相连接，LED指示灯设在故障指示器电路板的下方；本实用新型具备短路故障报警，闪光显示功能，检修人员可根据报警指示迅速找到故障点。

Description

一种故障指示器

技术领域

本实用新型涉及一种故障指示器。

背景技术

故障指示器起源于二十世纪八十年代的德国，发明它的目的是为了指示电力线路短路电流流过的途径，帮助人们查找到故障点。我国从九十年代开始引进和学习国外短路指示器的研制技术。进入二十世纪，人们开始关注短路指示器的信号远传问题。如今，随着芯片制造工艺和通讯技术的快速发展，全数字化的故障指示器已经出现。

故障指示器是指安装于电力线路上，用于在线检测、指示短路和单相接地故障的智能装置。可应用于架空线路和电缆线路的环网柜、开闭所、配电房开关柜等电力设备。线路发生故障后，巡线人员可借助指示器的报警显示，迅速确定故障区段，并找出故障点。带通信的故障指示器，可以实现故障信号的远传，结合通信终端设备和监控后台，构成故障自动定位系统，实现故障区段的快速、准确定位。

故障指示器的工作技术原理在于：1.接地检测原理：采样接地瞬间的电容电流首半波与接地瞬间的电压首半波，比较其相位，当采样接地瞬间的电容电流突变且大于一定数值，并且与接地瞬间的电压首半波同相，同时导线对地电压降低，则判断线路发生接地，否则线路未发生接地；2.短路检测原理，根据短路现象，在短路瞬间电流正突变、保护动作停电作为动作依据。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术的问题，提供了一种具备短路故障报警，具有闪光显示功能，检修人员可根据报警指示迅速找到故障点，极大地提高了工作效率，缩短停电时间，有效地提高了供电的可靠性的故障指示器。

本实用新型的具体技术方案如下：一种故障指示器，包括指示器外壳，所述指示器外壳的顶面设有弹簧夹和压簧，所述弹簧夹的正面设有弹簧柱，所述压簧连接在弹簧柱上，所述指示器外壳内设有隔板和设在隔板后端左右两侧且与隔板为一体结构的两竖杆，所述隔板将指示器外壳分隔为上腔体和下腔体，所述弹簧夹固定在两竖杆上，所述上腔体的内部设有采样线圈，通信模块，故障指示器电路板和LED灯，所述采样线圈固定在弹簧夹之间，所述通信模块安装在采线线圈的下方，所述通信模块底面的一端安装在故障指示器电路板上方且与其相连接，所述LED指示灯设在故障指示器电路板的下方；

所述故障指示器电路板设有故障指示系统，所述故障指示系统包括主控制器，采样监测单元，电池电压测试模块，电源管理模块，所述通信模块安装在故障指示器电路板上，所述控制器分别连接采样监测单元，LED指示灯，电池电压测试模块和通信模块，所述采集监测单元连接采样线圈，采集监测单元用于定时监测采样线圈所提供的电源电压，所述电池电压测试模块、控制器和通信模块分别连接电源管理模块。

作为优选方案，所述弹簧夹包括两个弹簧夹体，其呈相对设置。

作为优选方案，所述上腔体安装了上罩体。

作为优选方案，所述下腔体安装了下罩体，所述下罩体设有三个透明视窗。

作为优选方案，所述通信模块设有天线。

作为优选方案，所述LED指示灯设有三个。

作为优选方案，所述主控制器的型号为MSP430，该主控制器具有SPI接口，其通过SPI接口与通信模块进行通信数据的交互，控制通信模块的休眠与唤醒。

作为优选方案，所述主控制器具有闪存和存储芯片。

本实用新型的技术效果：本实用新型具备短路故障报警，具有闪光显示功能，检修人员可根据报警指示迅速找到故障点，极大地提高了工作效率，缩短停电时间，有效地提高了供电的可靠性，还具备以下优势以及特点：

1.故障指示功能：正常运行时，透明视窗为白色显示；发生短路时，透明视窗为红色并伴有闪光显示；

2.抗干扰能力强，动作准确功能：信号不受线路、励磁涌流、高次谐波、电流波动的影响；

3.故障段查找简单功能：指示器直接安装在配电线路上，通过相邻两组指示器动作与否可以很方便的确定故障区段；

4.在线运行功能：直接安装在架空线路上，免维护；

5.自动复位功能：指示器按照出厂设定的复位时间在动作后由故障状态自动返回正常位置；

6.带电装卸功能：带电装卸极其简单，不影响线路运行。

7.该故障指示器，性价比高，可大量推广。

附图说明

图1是本实用新型故障指示器的结构图。

图2是本实用新型故障指示器的内部示意图。

图3是本实用新型LED照明灯的的示意图。

图4是本实用新型故障指示系统的连接框图。

图中：指示器外壳1，弹簧夹2，弹簧夹体21，弹簧柱22，压簧23，隔板4，上腔体41，上罩体42，下腔体43，下罩体44，透明视窗45，竖杆46，采样线圈5，天线6，通信模块61，LED指示灯7，故障指示器电路板8，采样监测单元81，主控制器82，SPI接口83，闪存84，存储芯片85，电池电压测试模块86，电源管理模块87。

具体实施方式

下面，结合实例对本实用新型的实质性特点和优势作进一步的说明，但本实用新型并不局限于所列的实施例。

如图1至图4所示，一种故障指示器，包括指示器外壳1，所述指示器外壳1的顶面设有弹簧夹2和压簧23，利于更加稳固的卡住电缆，防止从高空坠落，所述弹簧夹2的正面设有弹簧柱22，所述压簧23连接在弹簧柱22上，从而固定在弹簧柱上，所述指示器外壳1内设有隔板4和设在隔板4后端的左右两侧且与其为一体结构的两竖杆46，其将指示器外壳分隔为上腔体41和下腔体43，所述两竖杆46分别设在隔板4上端的左右两侧，所述弹簧夹2固定在两竖杆46上，所述上腔体41的内部设有采样线圈5，通信模块61，故障指示器电路板8和LED灯；通信模块为无线射频模块，所述采样线圈5固定在弹簧夹2之间，所述通信模块61安装在采线线圈5的下方，所述通信模块61的底面一端安装在故障指示器电路板8上方且其与相连接，所述LED指示灯7设在故障指示器电路板8的下方，用于对于故障的闪光指示；

所述故障指示器电路板8设有故障指示系统，所述故障指示系统包括采样监测单元81，主控制器82，电池电压测试模块86，电源管理模块87，所述通信模块61安装在故障指示器电路板8上，所述控制器82分别连接采样监测单元81，LED指示灯7，电池电压测试模块86和通信模块61，所述采样监测单元81连接采集线圈5，采集监测单元为电源监测模块，其用于定时监测采样线圈所提供的电源电压，功能为感测当前线路电流大小，同时监测工作电源电压，所述电池电压测试模块86、主控制器82和通信模块61分别连接电源管理模块87，电源管理模块可采用锂电池，采集监测单元感测当前线路电流大小，定时监测采样线圈所提供的电源电压，此电压即代表了当前线路电流所能提供的主电源能量大小，当电压低于所设定的数值时，电路采用后备锂电池提供能量，以保证采集监测单元能够正常工作，该采集监测单元控制方式，当采样线圈感应值超过硬件所设置的值时（即有故障发生时），控制器进入故障预处理流程，并立即采集线路电流，同时本地翻牌并控制的LED指示灯闪烁。

所述弹簧夹2包括两个弹簧夹体21，其呈相对设置。

所述上腔体41安装了上罩体42，用于保护上腔体。

所述下腔体43安装了下罩体44，所述下罩体44设有三个透明视窗45，用于显示闪亮的指示信号。

所述通信模块61上设有天线6。增加通信距离，增强通信信号。

所述LED指示灯7设有三个，其相对于三个透明视窗设置，用于闪光显示提醒。

所述主控制器82的型号为MSP430，该主控制器82具有SPI接口83，其通过SPI接口与通信模块进行通信数据的交互，控制通信芯片的休眠与唤醒。

所述主控制器82具有闪存85和存储芯片84，用于存储预先设置的标准数据。

基于上述技术方案，本实用新型的工作原理在于：可预先对主控制器设置标准值，当采样线圈感应值超过控制器所设置的值时，即有故障发生时，此时，控制器进入故障预处理流程，并立即采集电流，当故障发性时，控制的LED指示灯闪烁。故障指示器会根据上级系统（指故障指示器终端）的定时总召唤上传数据，或者发生故障后主动将故障信息上报给上级系统，而两者之间是通过无线射频的方式通信， 通信模块也就是无线射频模块，通过设置将模块处于省电模式，当上级系统中的射频模块发送数据，故障指示器的通信模块唤醒后接收数据，再将数据输出，MSP430主控制器接收到数据后，可将故障指示器的无线通信模块切换至正常模式，应答上级系统中的射频模块，应答结束后，若后续无数据交换将故障指示器的通信模块再次切换至省电模式下，等待下一次的唤醒，主控制器通过其设有的SPI接口与通信模块进行通信数据的交互，并且控制通信模块的休眠与唤醒，通信模块的输出管脚与MSP430主控制器的输入管脚相连，为了能够唤醒控制器。

进一步地，智能型故障指示器与通信终端应采用无线通信方式，原则上每组故障指示器配置一个独立的通信终端，如果两组指示器相隔距离较近（相隔距离小于100米），可同时使用一个通信终端，即两组故障指示器配置一个通信终端。故障指示器与通信终端电源须满足“一主一备”的原则,主电源为线路取电或太阳能供电,备用电源为蓄电池。

在确定配电网中性点接地运行方式的前提下，任何类型的故障指示器须能正确反映单相接地故障及相间短路故障，并满足以下要求：带电装卸、自动复位、报警方式实现翻牌与闪光相结合。

本实用新型的配置方式为：变电站线路出口处（即变电站馈线第一基杆塔处）配置一组故障指示器，主要目的是判明站内或站外故障，以及故障选线。 为缩小故障区段范围，架空主干线路故障指示器采取差异化配置，正常情况下每间隔2-3公里采用故障指示器分段。 对于长度超过3公里或者承担重要负荷的分支线路采用故障指示器进行线路故障分支指示。电缆线与架空线连接处配置一组故障指示器，对是否是电缆故障进行判别。 在产权分界点（例如：用户专线、专用支线、专用变压器等需要责任分解的位置）可视实际情况配置故障指示器以确认故障责任，为缩短故障隔离时间，可根据实际需要在线路分段设施处配置故障指示器。

在故障查找中：当线路发生短路或接地故障后，故障电流流经通路上安装的故障指示器均闪光指示，而非故障出线、非故障分支和故障点后的故障指示器不动作。带通信功能的故障指示器，不再需要去现场巡线查找故障，故障指示器与通信终端、后台软件配合，在３至５分钟在监控主站或者手机上即可收到故障信息，确定故障区段。

本实用新型具备短路故障报警，具有闪光显示功能，检修人员可根据报警指示迅速找到故障点，极大地提高了工作效率，缩短停电时间，有效地提高了供电的可靠性，还具备以下优势以及特点：

1.故障指示功能：正常运行时，透明视窗为白色显示；发生短路时，透明视窗为红色并伴有闪光显示；

2.抗干扰能力强，动作准确功能：信号不受线路、励磁涌流、高次谐波、电流波动的影响；

3.故障段查找简单功能：指示器直接安装在配电线路上，通过相邻两组指示器动作与否可以很方便的确定故障区段；

4.在线运行功能：直接安装在架空线路上，免维护；

5.自动复位功能：指示器按照出厂设定的复位时间在动作后由故障状态自动返回正常位置；

6.带电装卸功能：带电装卸极其简单，不影响线路运行。

7.该故障指示器，性价比高，可大量推广。

需要指出的是，上述较佳实施例仅为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种故障指示器，包括指示器外壳，其特征在于，所述指示器外壳的顶面设有弹簧夹和压簧，所述弹簧夹的正面设有弹簧柱，所述压簧连接在弹簧柱上，所述指示器外壳内设有隔板和设在隔板后端左右两侧且与隔板为一体结构的两竖杆，所述隔板将指示器外壳分隔为上腔体和下腔体，所述弹簧夹固定在两竖杆上，所述上腔体的内部设有采样线圈，通信模块，故障指示器电路板和LED灯，所述采样线圈固定在弹簧夹之间，所述通信模块安装在采线线圈的下方，所述通信模块底面的一端安装在故障指示器电路板上方且与其相连接，所述LED指示灯设在故障指示器电路板的下方；

所述故障指示器电路板设有故障指示系统，所述故障指示系统包括主控制器，采集监测单元，电池电压测试模块，电源管理模块，所述通信模块安装在故障指示器电路板上，所述控制器分别连接采集监测单元，LED指示灯，电池电压测试模块和通信模块，所述采集监测单元连接采样线圈，采集监测单元用于定时监测采样线圈所提供的电源电压，所述电池电压测试模块、控制器和通信模块分别连接电源管理模块。

2.如权利要求1所述的故障指示器，其特征在于，所述弹簧夹包括两个弹簧夹体，其呈相对设置。

3.如权利要求1所述的故障指示器，其特征在于，所述上腔体安装了上罩体。

4.如权利要求1所述的故障指示器，其特征在于，所述下腔体安装了下罩体，所述下罩体设有三个透明视窗。

5.如权利要求1所述的故障指示器，其特征在于，所述通信模块上设有天线。

6.如权利要求1所述的故障指示器，其特征在于，所述LED指示灯设有三个，其相对于三个透明视窗设置。

7.如权利要求1所述的故障指示器，其特征在于，所述主控制器的型号为MSP430，该主控制器具有SPI接口，其通过SPI接口与通信模块进行通信数据的交互，控制通信模块的休眠与唤醒。

8.如权利要求7所述的故障指示器，其特征在于，所述主控制器具有闪存和存储芯片。