CN210835122U - 具有驱赶小动物功能的输电网架空故障指示器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种具有驱赶小动物功能的输电网架空故障指示器，包括：取电CT模块、处理模块、计时模块和自动变频模块；所述取电CT模块用于与输电网的导线耦合，所述取电CT模块与所述处理模块连接，所述计时模块以及所述自动变频模块均与所述处理模块连接。通过取电CT模块从输电网取电，为处理模块、计时模块以及自动变频模块供电，处理模块根据计时模块提供的时钟信号，在预设时间内控制自动变频模块发出超声波信号以驱赶小动物，避免小动物在预设时间内碰触输电网的带电体，从而有效输电网的带电体的安全性。

Description

具有驱赶小动物功能的输电网架空故障指示器

技术领域

本申请涉及电网保护技术领域，特别是涉及一种具有驱赶小动物功能的输电网架空故障指示器。

背景技术

目前，电网架空线路设备为了防止小动物误碰带电体而引起故障，通常采用绝缘护套包裹带电体，然而这种措施仍然存在安全隐患。电网实际运行中，绝缘护套不便于运维人员操作，并且不便于查找故障设备。即便是在有绝缘护套包裹的情况下，依然有小动物(包括老鼠、鸟等)触电故障事故发生。而现有的架空故障指示器，通常用来指示并定位故障，具有短路和接地故障检测，有的还具有实时采样、故障录波等功能，但却无法真正驱赶小动物。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种具有驱赶小动物功能的输电网架空故障指示器。

一种具有驱赶小动物功能的输电网架空故障指示器，包括：取电CT模块、处理模块、计时模块和自动变频模块；

所述取电CT模块用于与输电网的导线耦合，所述取电CT模块与所述处理模块连接，所述计时模块以及所述自动变频模块均与所述处理模块连接。

在其中一个实施例中，还包括电池模块，所述取电CT模块与所述电池模块连接，所述电池模块与所述处理模块连接。

在其中一个实施例中，所述自动变频模块包括超声波发生器。

在其中一个实施例中，所述自动变频模块设置有扬声器。

在其中一个实施例中，还包括故障检测模块，所述故障检测模块与所述处理模块连接，所述故障检测模块用于与输电网连接，用于检测输电网的故障。

在其中一个实施例中，所述故障检测模块包括采样单元和故障录波单元，所述采样单元与所述故障录波单元连接，所述故障录波单元与所述处理模块连接，所述采样单元用于与输电网连接。

在其中一个实施例中，还包括通信模块，所述通信模块与所述处理模块连接。

在其中一个实施例中，所述通信模块为无线通信模块。

在其中一个实施例中，所述无线通信模块为4G模块。

在其中一个实施例中，所述无线通信模块为5G模块。

上述具有驱赶小动物功能的输电网架空故障指示器，通过取电CT模块从输电网取电，为处理模块、计时模块以及自动变频模块供电，处理模块根据计时模块提供的时钟信号，在预设时间内控制自动变频模块发出超声波信号以驱赶小动物，避免小动物在预设时间内碰触输电网的带电体，从而有效输电网的带电体的安全性。

附图说明

图1为一个实施例中的具有驱赶小动物功能的输电网架空故障指示器的连接结构示意图；

图2为一个实施例中的具有驱赶小动物功能的输电网架空故障指示器的应用场景示意图；

图3为另一个实施例中的具有驱赶小动物功能的输电网架空故障指示器的应用场景示意图；

图4为又一个实施例中的具有驱赶小动物功能的输电网架空故障指示器的应用场景示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种具有驱赶小动物功能的输电网架空故障指示器10，包括取电CT模块110、处理模块120、计时模块130和自动变频模块140；所述取电CT模块110用于与输电网的导线耦合，所述取电CT 模块110与所述处理模块120连接，所述计时模块130以及所述自动变频模块 140均与所述处理模块120连接。

具体地，所述取电CT模块110的输入端用于与输电网的导线耦合，所述取电CT模块110的输出端与所述处理模块120连接。本实施例中，取电CT模块 110用于为处理模块120供电，具体地，该取电CT(Current Transformer)模块为电流互感器，该电流互感器与输电网的导线耦合，电流互感器通过电磁感应获取输电网的导线上的电能，从而为处理模块120供电。具体地，输电网的导线上的交流电产生变化的磁场，取电CT模块110感应变化的磁场通过电磁感应方式生成电能，从而为处理模块120供电。在一个实施例中，取电CT模块110 还与计时模块130以及自动变频模块140连接，取电CT模块110还用于为计时模块130以及自动变频模块140供电，以使得计时模块130以及自动变频模块 140工作。

本实施例中，计时模块130用于为处理模块120提供时钟信号，处理模块 120用于根据所述时钟信号，在预设时间内控制自动变频模块140发出超声波信号，所述自动变频模块140用于发出超声波信号。具体地，该时钟信号即为时间信号，处理模块120在获得时钟信号后，在预设时间对应的时间段内控制自动变频模块140工作，这样，使得自动变频模块140在每天的设定的时间段内工作，避免自动变频模块140持续不停的工作，一方面节省电能，另一方面，能够在小动物集中出现的时间段对小动物进行驱赶，能够使得驱赶效果更佳。值得一提的是，该超声波信号的频率为人体的耳朵无法识别，但却能被老鼠、鸟等小动物所识别，在一个实施例中，所述自动变频模块140发出的超声波信号的频率为13kHz-55kHz，故该超声波信号一方面能够有效驱赶小动物，另一方面则不会对附近的人员造成影响。

在一个实施例中，自动变频模块140用于发出频率变化的超声波信号。具体地，自动变频模块140在工作时，在13kHz-55kHz的频率范围内，发出频率不断变化的超声波信号，通过发出变化的超声波信号，以模拟动态的发生源，使得对小动物的驱赶效果更佳。

上述实施例中，通过取电CT模块110从输电网取电，为处理模块120、计时模块130以及自动变频模块140供电，处理模块120根据计时模块130提供的时钟信号，在预设时间内控制自动变频模块140发出超声波信号以驱赶小动物，避免小动物在预设时间内碰触输电网的带电体，从而有效输电网的带电体的安全性。

在一个实施例中，具有驱赶小动物功能的输电网架空故障指示器10还包括主板，所述处理模块120、计时模块130和自动变频模块140均设置于所述主板，且所述取电CT模块110与所述主板连接，所述取电CT模块110通过所述主板与所述处理模块120、计时模块130以及自动变频模块140连接。通过该主板不仅能够实现取电CT模块110与所述处理模块120、计时模块130以及自动变频模块140的连接，还能够将取电CT模块110的电能进行变压，使得电能能够稳定地输送至处理模块120、计时模块130以及自动变频模块140。在一个实施例中，主板上设置有稳压恒流模块，取电CT模块110的输入端用于与输电网的导线耦合，所述取电CT模块110的输出端与稳压恒流模块的输入端连接，稳压恒流模块的输出端分别与处理模块120、计时模块130以及自动变频模块140连接。这样，通过稳压恒流模块使得取电CT模块110的输出的电流恒定，且电压稳定，进而使得处理模块120、计时模块130以及自动变频模块140工作更为稳定。

为了存储多余的电能，在其中一个实施例中，具有驱赶小动物功能的输电网架空故障指示器10还包括电池模块150，所述取电CT模块110与所述电池模块150连接，所述电池模块150与所述处理模块120连接。本实施例中，电池模块150设置于主板上，所述取电CT模块110通过稳压恒流模块与电池模块150 连接，电池模块150与处理模块120、计时模块130以及自动变频模块140连接，这样，当取电CT模块110输出的电能较多时，由取电CT模块110为处理模块 120、计时模块130以及自动变频模块140供电，并且为电池模块150充电，使得多余的电能能够在电池模块150存储，当输电网的导线负荷电流过低时，取电CT模块110无法感应生成足够的电能，无法为处理模块120、计时模块130 以及自动变频模块140的正常工作提供电能，此时，由电池模块150为处理模块120、计时模块130以及自动变频模块140供电。

具体地，处理模块120用于通过取电CT模块检测输电网的架空导线的负荷电流，当输电网的架空导线的负荷电流大于第一预设电流时，控制取电CT模块工作，为处理模块计、时模块、电池模块以及自动变频模块供电，当输电网的架空导线的负荷电流小于第一预设电流时，控制取电CT模块停止工作，控制电池模块输出电能为处理模块计、时模块以及自动变频模块供电。一个实施例中，第一预设电流为3A。具体地，输电网的架空导线的负荷电流大于3A时取电CT 模块开始取电，当架空导向的负荷电流大于5A即可全功能工作。当输电网的架空导线的负荷电流小于3A时，由电池模块为处理模块、计时模块以及自动变频模块供电。

一方面，通过电池模块150能够有效存储多余电能，起到很好的节能效果，另一方面，能够在取电CT模块110无法正常供电的情况下，由电池模块150供电，从而使得处理模块120、计时模块130以及自动变频模块140能够不间断地通电，实现了输电网架空故障指示器10的不间断工作。在一个实施例中，所述电池模块150包括锂电池。

为了实现超声波信号的发出，在其中一个实施例中，所述自动变频模块140 包括超声波发生器。本实施例中，超声波发生器用于产生超声波信号，所述超声波发生器用于产生频率变化的超声波信号。通过超声波发生器，能够在其工作时生成超声波信号，进而将超声波信号发出。

为了实现将超声波信号的发出，在其中一个实施例中，所述自动变频模块 140设置有扬声器。本实施例中，扬声器用于发出超声波信号。具体地，扬声器用于发出13kHz-55kHz的声音信号，而该声音信号即为超声波信号，该频率段内的声音信号无法被人体的耳朵识别，而能够被小动物识别，因此，能够有效驱赶小动物，并且避免对附近的人员造成听觉影响。

为了实现故障指示，准确检测出输电网的故障，在其中一个实施例中，具有驱赶小动物功能的输电网架空故障指示器10还包括故障检测模块160，所述故障检测模块160与所述处理模块120连接，所述故障检测模块160用于与输电网连接，用于检测输电网的故障。本实施例中，故障检测模块160用于检测输电网的短路故障和接地故障，生成故障信号，将所述故障信号发送至处理模块120，由处理模块120发送至监控端。

在其中一个实施例中，所述故障检测模块160包括采样单元和故障录波单元，所述采样单元与所述故障录波单元连接，所述故障录波单元与所述处理模块连接，所述采样单元用于与输电网连接。所述采样单元用于对输电网的电压信号、电流信号进行采样，所述故障录波单元用于对采样单元采样的电压信号和电流信号进行处理，生成故障信号，将故障信号发送至处理模块120，并且记录信号。

值得一提的是，所述故障检测模块160对输电网的故障的检测可以采用现有技术的电网故障检测模块160实现，本实施例中不累赘描述。

为了及时显示输电网的故障，在一个实施例中，所述故障检测模块160还包括指示单元。指示单元与故障录波单元连接，指示单元用于在故障录波生成故障信号时，发出指示信号，通过该指示信号，能够有效及时显示输电网的故障。在一个实施例中，所述指示模块包括指示灯，该指示灯用于在障录波生成故障信号时闪烁以发出指示信号，从而实现告警。

为了将故障检测模块160检测的故障信号发送至监控端，在其中一个实施例中，具有驱赶小动物功能的输电网架空故障指示器10还包括通信模块170，所述通信模块与所述处理模块120连接。处理模块120用于通过所述通信模块将所述故障信号发送至监控端。

为了便捷地与监控端连接，在其中一个实施例中，所述通信模块为无线通信模块。在其中一个实施例中，所述无线通信模块为4G模块。在其中一个实施例中，所述无线通信模块为5G模块。在一个实施例中，所述无线通信模块为LoRa 模块，在一个实施例中，所述无线通信模块为NB-IoT(Narrow Band Internet of Things)模块。

为了实现对自动变频模块和通信模块的控制，在一个实施例中，所述处理模块包括单片机。在一个实施例中，所述单片机的型号为STM32

下面是一个具体的实施例：如图1所示，一种具有驱赶小动物功能的输电网架空故障指示器包括：取电CT模块、处理模块、计时模块、自动变频模块、电池模块、故障检测模块和电池模块。

取电CT模块，通过电磁感应方式从导线获取电能，具体地，当架空负荷电流大于3A时开始取电，架空负荷电流大于5A即可全功能工作；电池模块，采用大容量可充电电池，可以将多余的电能储存在电池中，当导线负荷电流过低时由电池模块为处理模块、计时模块、自动变频模块提供工作电源，具体地，电池模块采用锂电池；故障检测模块，能够检测短路和接地故障，还可以实时采样、故障录波，典型地，现场采用翻牌加闪灯的方式告警；通信模块，故障指示器将采集到的故障信息通过通信模块上传至通信终端，且故障指示器之间也可通信，互传信息，具体地，通信模块采用4G/5G或LoRa或NB-IoT的通信方式；自动变频模块，内置扬声器，在能量充足的状态下，该装置能够不间断地自动发出不断变化的超声波，典型地，其频率在13kHz-55kHz之间；计时模块，具有计时及自动校准时间偏差的功能，在设定的时间段内自动变频模块发出超声波，而在非设定时间段内则停止发出超声波，以节省电量，具体地，设定的时间段为当日22:00-次日07:00；处理模块，协调控制各个模块之间的运作：正常运行时，由取电CT获取电能提供电源，并将多余的电能储存在电池中，而当架空负荷电流过小时，则由电池提供电源；根据故障检测模块检测到的信息判断具体的故障类型，通过通信模块发送或接受信息；根据计时模块设定的时间段控制自动变频模块发出或停止发出的超声波。

图2为实施例1，配网台区应用示意图，图中主要带电设备包括隔离开关、熔断器、避雷器、变压器、低压柜。具有驱赶小动物功能的输电网架空故障指示器10安装在ABC任意一相架空导线上，选取靠近台区合适的位置，使得发出的超声波尽可能有效地覆盖整个区域的带电设备。在本实施例中，预设时间为三个时间段，有驱赶小动物功能的输电网架空故障指示器10数量为三个，分别安装在ABC三相的导线上，其中，A相故障指示器设定的时间段为当日06:00- 当日12:00；B相故障指示器设定的时间段为当日12:00-当日22:00；C相故障指示器设定的时间段为当日22:00-次日06:00。这样，通过三个指示器分别在不同的时间段发出超声波信号，使得小动物得到驱赶，并且避免了单个指示器的长时间工作。

图3为实施例2，配网柱上开光应用示意图，图中主要带电设备包括柱上开关、隔离开关、电压互感器、避雷器。具有驱赶小动物功能的输电网架空故障指示器10安装在ABC任意一相架空导线上，选取靠近杆塔合适的位置，使得发出的超声波尽可能有效地覆盖整个区域的带电设备。

图4为实施例3，配网户外电缆终端头应用示意图，图中主要带电设备包括隔离开关、电缆终端头、避雷器。具有驱赶小动物功能的输电网架空故障指示器10安装在ABC任意一相架空导线上，选取靠近杆塔合适的位置，使得发出的超声波尽可能有效地覆盖整个区域的带电设备。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储媒介中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它媒介的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM (EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM (SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM (DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种具有驱赶小动物功能的输电网架空故障指示器，其特征在于，包括：取电CT模块、处理模块、计时模块和自动变频模块；

所述取电CT模块用于与输电网的导线耦合，所述取电CT模块与所述处理模块连接，所述计时模块以及所述自动变频模块均与所述处理模块连接。

2.根据权利要求1所述的具有驱赶小动物功能的输电网架空故障指示器，其特征在于，还包括电池模块，所述取电CT模块与所述电池模块连接，所述电池模块与所述处理模块连接。

3.根据权利要求1所述的具有驱赶小动物功能的输电网架空故障指示器，其特征在于，所述自动变频模块包括超声波发生器。

4.根据权利要求1所述的具有驱赶小动物功能的输电网架空故障指示器，其特征在于，所述自动变频模块设置有扬声器。

5.根据权利要求1所述的具有驱赶小动物功能的输电网架空故障指示器，其特征在于，还包括故障检测模块，所述故障检测模块与所述处理模块连接，所述故障检测模块用于与输电网连接，用于检测输电网的故障。

6.根据权利要求5所述的具有驱赶小动物功能的输电网架空故障指示器，其特征在于，所述故障检测模块包括采样单元和故障录波单元，所述采样单元与所述故障录波单元连接，所述故障录波单元与所述处理模块连接，所述采样单元用于与输电网连接。

7.根据权利要求5或6所述的具有驱赶小动物功能的输电网架空故障指示器，其特征在于，还包括通信模块，所述通信模块与所述处理模块连接。

8.根据权利要求7所述的具有驱赶小动物功能的输电网架空故障指示器，其特征在于，所述通信模块为无线通信模块。

9.根据权利要求8所述的具有驱赶小动物功能的输电网架空故障指示器，其特征在于，所述无线通信模块为4G模块。

10.根据权利要求8所述的具有驱赶小动物功能的输电网架空故障指示器，其特征在于，所述无线通信模块为5G模块。

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