CN207458274U - 用于配电变压设备的防触电主动告警系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了用于配电变压设备的防触电主动告警系统，包括电场感应传感器、生物入侵传感器、与门电路和告警装置，电场感应传感器和生物入侵传感器均同与门电路的输入端连接，告警装置同与门电路的输出端连接，电场感应传感器采集配电变压设备周围的电场强度，并将其转化为电信号发送给与门电路；生物入侵传感器采集配电变压设备周围的生物存在情况，并将其转化为电信号发送给与门电路；所述与门电路接收来自电场感应传感器和生物入侵传感器采集到的电信号，并将采集到的电信号发送给告警装置。通过本告警系统，解决了部分地区的配电变压器安全水平低的问题，有效提高了农网线路供电可靠率并降低了事故发生率，保护了人们生命财产安全。

Description

用于配电变压设备的防触电主动告警系统

技术领域

本实用新型涉及电力领域，具体涉及用于配电变压设备的防触电主动告警系统。

背景技术

配电变压器，简称“配变”，是指配电系统中根据电磁感应定律变换交流电压和电流而传输交流电能的一种静止电器。有些地区将35千伏以下(大多数是10KV及以下)电压等级的电力变压器，称为“配电变压器”或“配电变压设备”、“配电变压箱”，安装“配变”的场所与地方，也即是变电所。

随着国网公司的管理提升，供电公司电网规模随着固定资产投入、资产收购、重组等手段得到快速的发展。但部分供电企业供区地处少数民族地区，当地居民文化不同、电网建设水平低下等因素限制，造成10kV农网配网线路安全水平低，时有人身触电事故发生。特别是一些地方的配电变压器为落地式安装方式，特别容易发生未成年人误入带电区域的事件发生。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供用于配电变压设备的防触电主动告警系统，解决部分地区的配电变压器安全水平低的问题。针对现场安全迫切需要，本实用新型设计出用于配电变压设备的防触电主动告警系统，此配电变压设备的防触电主动告警系统能因地制宜、针对配电台区带电设备进行数据采样判断，进行是否带电的检测和提示工作。并实时侦测供电设备10米范围内活动物体入侵检测，当发现有异物移动到监测区域，系统能主动发出灯光提示。若活动物体依然没有停止，则系统发出语音告警提示。相关配电变压器上安装该系统，可以有效提高农网线路供电可靠率并降低事故发生率。

本实用新型以“积极利用现有配电设备，以最小投资实现设备安全稳定运行；因地制宜选择相关安全警示装置，全面提示电网安全运行水平；灵活利用多种安全告警装置，支持配电设备主动安全防护提示”为总体思路，分期、分年进行配电安全主动告警系统建设，逐步提升配电网的安全水平、自动化水平。

本实用新型通过下述技术方案实现：

用于配电变压设备的防触电主动告警系统，包括电场感应传感器、生物入侵传感器、与门电路和告警装置，所述电场感应传感器和生物入侵传感器均同与门电路的输入端连接，所述告警装置同与门电路的输出端连接，其中：

电场感应传感器采集配电变压设备周围的电场强度，并将采集到的电场强度转化为电信号发送给与门电路；

生物入侵传感器采集配电变压设备周围的生物存在情况，并将采集到的生物存在情况转化为电信号发送给与门电路；

所述与门电路接收来自电场感应传感器和生物入侵传感器采集到的电信号，并将采集到的电信号发送给告警装置。

当电场感应传感器感应到高压电场存在且生物入侵传感器能感应到生物的存在时，与门电路输出高电平以启动告警装置进行告警作业；否则，与门电路输出低电平，告警装置不会被触发。

本实用新型通过计量柜电压回路取电，确保装置能够工作，同时也是判断出配电变压设备是否有电的判据之一。

电场感应传感器感应高压电气设备存在比较高的电场，同时生物入侵传感器侦测到移动物体进入到侦测范围后，告警装置的电路启动，以提醒相关人员远离配电变压设备，或者提醒周围的人员，配电变压设备周围有异常情况需要注意；通过本实用新型设计出的告警系统，解决了部分地区的配电变压器安全水平低的问题，有效提高了农网线路供电可靠率并降低了事故发生率，保护了人们生命财产安全。

并且可进一步地在告警装置预留震动传感器接口，以实现变压器防盗功能。

进一步地，所述告警装置包括灯光告警装置、声音告警装置和延时器，所述灯光告警装置同与门电路的输出端连接，所述声音告警装置通过延时器同与门电路的输出端连接。

当配电变压设备处于高压状态，且有移动物体物入侵电场感应传感器的侦测范围时，灯光告警装置被启动，以警告相关人员禁止靠近；若移动物体依然没有离开侦测范围，则在延时器进行一定延时后，声音告警装置被启动，进一步地警告相关人员禁止靠近。

进一步地，当告警装置中的灯光告警装置被启动，且电场感应传感器感应到高压电场持续存在，同时生物入侵传感器能感应到生物持续存在时，延时器延迟5秒启动声音告警装置。

进一步地，所述声音告警装置包括均与延时器连接的低分贝声音告警装置和高分贝声音告警装置，当告警装置中的灯光告警装置被启动，且电场感应传感器感应到高压电场持续存在，同时生物入侵传感器能感应到生物持续存在时，延时器延迟5秒启动低分贝声音告警装置，再延迟5秒启动高分贝声音告警装置。

所述低分贝声音告警装置所发出的声音分贝为30-70分贝。

所述高分贝声音告警装置所发出的声音分贝超过70分贝。

当异物入侵侦测范围超过5秒以上时间的时候，启动低分贝声音提醒；若异物依然在侦测范围内活动再过5秒后启动高分贝声音语音告警和灯光报警。

进一步地，所述灯光告警装置为高亮度LED指示灯。

进一步地，所述灯光告警装置位于配电变压设备的顶部，所述声音告警装置位于配电变压设备的箱体内部，并在箱体上靠近声音告警装置的箱壁上设置有通孔。

所述生物入侵传感器有四个，分别各位于配电变压设备的箱体的一个侧壁上。在配电变压设备的周围均设置生物入侵传感器，以使本告警系统能全方位监测配电变压设备周围移动物体入侵情况，可以有效提高农网线路供电可靠率并降低事故发生率。

所述生物入侵传感器包括以下传感器中的一种或多种：红外线传感器、微波多普勒传感器。

红外线传感器在无人或动物进入探测区域时，现场的红外辐射稳定不变，一旦有人体红外线辐射进来，红外线传感器被触发，继而本告警系统发出警报。红外线传感器形成的警戒线一般可以达到数十米。

由于日光灯、水银灯等气体放电光源产生的100Hz调制信号在闪烁灯内的电离气体容易成为微波的运动反射体而引起微波多普勒传感器的误报。因此使用微波多普勒传感器的灵敏度不要过高，调节到2/3时较为合适。

微波多普勒传感器对警戒区域内活动目标的探测范围是一个立体防范空间，范围比较大，可以覆盖60°至90°的水平辐射角，控制面积可达几十到几百平方米。由于微波多普勒传感器可以准确捕获侦测范围内移动物体的活动情况，且不受环境温度、光照等因素影响，因此本实用新型优选微波多普勒传感器。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型用于配电变压设备的防触电主动告警系统，设计出的告警系统，解决了部分地区的配电变压器安全水平低的问题，有效提高了农网线路供电可靠率并降低了事故发生率，保护了人们生命财产安全；

2、本实用新型用于配电变压设备的防触电主动告警系统，采用的电场感应传感器通过从变压器低压侧获取电源就可以非常准确的判断设备是否带电；采用的微波多普勒传感器做为异物入侵判断的感应装置，该传感器不受环境温度、日照等因素的影响，可以准确判断侦测范围内是否存在移动物体、准确率高；

3、本实用新型用于配电变压设备的防触电主动告警系统，由于装置采用元器件均为传输的材料，可以大幅降低装置的成本，便于大范围推广；

4、本实用新型用于配电变压设备的防触电主动告警系统，结构简单，本告警系统主要由三部分组成：告警装置、感应装置和与门电路，其中告警装置和感应装置中的异物入侵传感器需要导线连接，告警装置从计量箱获取AC 220V电源，然后将入侵传感器安装在适当位置即可完成装置的部署，至于高压带电显示器可以根据实际需要，通过带电安装根据进行安装；

5、本实用新型用于配电变压设备的防触电主动告警系统，由于结构简单，所以装置可以适用于双杆架高、单杆架高、基台落地式、落地箱式等多种安装方式。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型安装在配电变压设备上的位置示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-配电变压设备、2-生物入侵传感器、3-灯光告警装置，4-通孔，5-伸缩杆。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1

本实施例中，生物入侵传感器2优选微波多普勒传感器。如图1-图2所示，本实用新型用于配电变压设备1的防触电主动告警系统，包括电场感应传感器、微波多普勒传感器2、与门电路和告警装置，所述电场感应传感器和微波多普勒传感器2均同与门电路的输入端连接，所述告警装置同与门电路的输出端连接，其中：

电场感应传感器采集配电变压设备1周围的电场强度，并将采集到的电场强度转化为电信号发送给与门电路；

微波多普勒传感器2采集配电变压设备1周围的生物存在情况，并将采集到的生物存在情况转化为电信号发送给与门电路；

所述与门电路接收来自电场感应传感器和微波多普勒传感器2采集到的电信号，并将采集到的电信号发送给告警装置。

当电场感应传感器感应到高压电场存在且微波多普勒传感器2能感应到生物的存在时，与门电路输出高电平以启动告警装置进行告警作业；否则，与门电路输出低电平，告警装置不会被触发。

本实用新型通过计量柜电压回路取电，确保装置能够工作，同时也是判断出配电变压设备1是否有电的判据之一。告警装置通过屏蔽双绞线连接微波多普勒传感器2。

电场感应传感器感应高压电气设备存在比较高的电场，同时微波多普勒传感器2侦测到移动物体进入到侦测范围后，告警装置的电路启动，以提醒相关人员远离配电变压设备1，或者提醒周围的人员，配电变压设备1周围有异常情况需要注意；通过本实用新型设计出的告警系统，解决了部分地区的配电变压器安全水平低的问题，有效提高了农网线路供电可靠率并降低了事故发生率，保护了人们生命财产安全。

并且可进一步地在告警装置预留震动传感器接口，以实现变压器防盗功能。

电场感应传感器优选闪光型电场感应传感器，闪光型电场感应传感器是一种直接安装在室外高压电气设备上，直观显示出高压电气设备是否带有运行电压的强闪光型提示性安全装置。当高压设备带有运行电压时，该显示器显示窗口发出强烈闪光，警示人们高压设备带电，无电时则无指示。该传感器采用静电感应原理，在高压设备周围电场的作用下，利用电场能达到强闪光显示高压带电的目的，使得“电可见”。可有效地防止由于人对设备带电状况不掌握而造成的高压触电事故及设备短路损坏事故。特别是对防止线路侧带电挂地线、带电合接地刀闸以及防止人员误触带电设备能够起到明显的警示作用，弥补防误闭锁装置的缺陷。

实施例2

本实施例是在实施例1的基础上，对警告装置作出进一步说明。

如图1-图2所示，本实用新型用于配电变压设备1的防触电主动告警系统，所述告警装置包括灯光告警装置3、声音告警装置和延时器，所述灯光告警装置3同与门电路的输出端连接，所述声音告警装置通过延时器同与门电路的输出端连接。灯光告警装置3优选LED灯。

当配电变压设备1处于高压状态，且有移动物体物入侵电场感应传感器的侦测范围时，灯光告警装置3被启动，以警告相关人员禁止靠近；若移动物体依然没有离开侦测范围，则在延时器进行一定延时后，声音告警装置被启动，进一步地警告相关人员禁止靠近。

进一步地，当告警装置中的灯光告警装置3被启动，且电场感应传感器感应到高压电场持续存在，同时微波多普勒传感器2能感应到生物持续存在时，延时器延迟5秒启动声音告警装置。

进一步地，所述声音告警装置包括均与延时器连接的低分贝声音告警装置和高分贝声音告警装置，当告警装置中的灯光告警装置3被启动，且电场感应传感器感应到高压电场持续存在，同时微波多普勒传感器2能感应到生物持续存在时，延时器延迟5秒启动低分贝声音告警装置，再延迟5秒启动高分贝声音告警装置。

所述低分贝声音告警装置所发出的声音分贝为30-70分贝。

所述高分贝声音告警装置所发出的声音分贝超过70分贝。

当异物入侵侦测范围超过5秒以上时间的时候，启动低分贝声音提醒；若异物依然在侦测范围内活动再过5秒后启动高分贝声音语音告警和灯光报警。

进一步地，所述灯光告警装置3为高亮度LED指示灯。

实施例3

本实施例是在实施例2的基础上，对本系统的部件的安装位置进一步说明。

如图1-图2所示，本实用新型用于配电变压设备1的防触电主动告警系统，所述灯光告警装置3位于配电变压设备1的顶部，所述声音告警装置位于配电变压设备1的箱体内部，并在箱体上靠近声音告警装置的箱壁上设置有通孔4。通孔4便于位于箱体内部的声音告警装置的声音穿过。

所述微波多普勒传感器2有四个，分别各位于配电变压设备1的箱体的一个侧壁上。在配电变压设备1的周围均设置微波多普勒传感器2，以使本告警系统能全方位监测配电变压设备1周围移动物体入侵情况，可以有效提高农网线路供电可靠率并降低事故发生率。

在每个微波多普勒传感器2和配电变压设备1的安装盘6之间设置有伸缩杆5，所述伸缩杆5的一端与安装盘6连接，伸缩杆5的另一端与微波多普勒传感器2连接，根据配电变压设备1的安装位置，调整伸缩杆5的外伸长度，继而调整微波多普勒传感器2距离地面的高度。

例如当配电变压设备1和地面之间有水泥台时，则可缩短伸缩杆5的长度，使微波多普勒传感器2距离地面距离为30cm-80cm。

伸缩杆可采用气压杆或者螺杆或者连接杆与安装筒以及螺栓的组合。

实施例4

本实施例是在实施例1的基础上，对本实用新型作出进一步说明。

如图1-图2所示，本实用新型用于配电变压设备1的防触电主动告警系统，采用3～6只电场感应传感器。电场感应传感器可以布置在高压跌落保险或者柱上真空开关进、出线侧。分别指示线路进线端和出线端是否带高压电。电场感应传感器可以采用带电安装方式，通过令克棒及配套安装工具直接安装在相关部位。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.用于配电变压设备的防触电主动告警系统，其特征在于：包括电场感应传感器、生物入侵传感器、与门电路和告警装置，所述电场感应传感器和生物入侵传感器均同与门电路的输入端连接，所述告警装置同与门电路的输出端连接，其中：

电场感应传感器采集配电变压设备周围的电场强度，并将采集到的电场强度转化为电信号发送给与门电路；

生物入侵传感器采集配电变压设备周围的生物存在情况，并将采集到的生物存在情况转化为电信号发送给与门电路；

所述与门电路接收来自电场感应传感器和生物入侵传感器采集到的电信号，并将采集到的电信号发送给告警装置。

2.根据权利要求1所述的用于配电变压设备的防触电主动告警系统，其特征在于：所述告警装置包括灯光告警装置、声音告警装置和延时器，所述灯光告警装置同与门电路的输出端连接，所述声音告警装置通过延时器同与门电路的输出端连接。

3.根据权利要求2所述的用于配电变压设备的防触电主动告警系统，其特征在于：当告警装置中的灯光告警装置被启动，且电场感应传感器感应到高压电场持续存在，同时生物入侵传感器能感应到生物持续存在时，延时器延迟5秒启动声音告警装置。

4.根据权利要求3所述的用于配电变压设备的防触电主动告警系统，其特征在于：所述声音告警装置包括均与延时器连接的低分贝声音告警装置和高分贝声音告警装置，当告警装置中的灯光告警装置被启动，且电场感应传感器感应到高压电场持续存在，同时生物入侵传感器能感应到生物持续存在时，延时器延迟5秒启动低分贝声音告警装置，再延迟5秒启动高分贝声音告警装置。

5.根据权利要求4所述的用于配电变压设备的防触电主动告警系统，其特征在于：所述低分贝声音告警装置所发出的声音分贝为30-70分贝。

6.根据权利要求5所述的用于配电变压设备的防触电主动告警系统，其特征在于：所述高分贝声音告警装置所发出的声音分贝超过70分贝。

7.根据权利要求2-6中任一项所述的用于配电变压设备的防触电主动告警系统，其特征在于：所述灯光告警装置为高亮度LED指示灯。

8.根据权利要求2-6中任一项所述的用于配电变压设备的防触电主动告警系统，其特征在于：所述灯光告警装置位于配电变压设备的顶部，所述声音告警装置位于配电变压设备的箱体内部，并在箱体上靠近声音告警装置的箱壁上设置有通孔。

9.根据权利要求1-6中任一项所述的用于配电变压设备的防触电主动告警系统，其特征在于：所述生物入侵传感器有四个，分别各位于电变压设备的箱体的一个侧壁上。

10.根据权利要求1所述的用于配电变压设备的防触电主动告警系统，其特征在于：所述生物入侵传感器包括以下传感器中的一种或多种：红外线传感器、微波多普勒传感器。