CN212723177U - 一种架空线与地下电缆混合输电线路故障来源辨别装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种快速判断故障来源、缩小故障范围、提高故障修复效率的架空线与地下电缆混合输电线路故障来源辨别装置。该装置包括第一罗氏线圈、第一分压器、第二罗氏线圈、第二分压器、四通道信号采集器、电源模块。当故障电流突变，如雷击、断线、短路等发生时，第一罗氏线圈采集架空线路接地线上的瞬态电流信号，第二罗氏线圈采集地下电缆接地线上的瞬态电流信号，第一分压器采集架空线路接地线上的瞬态电压信号，第二分压器采集地下电缆接地线上的瞬态电压信号并传输给四通道信号采集器，由触发电路Trig触发ADC芯片进行采样。操作简单，适合在电路故障辨别领域推广。
Description
技术领域
本实用新型涉及电路故障辨别领域，具体涉及一种架空线与地下电缆混合输电线路故障来源辨别装置。
背景技术
随着城市化的快速扩张，大城市的土地资源日益匮乏，城市的输电线路已经逐渐向地下式电缆线路方向发展。但城市周边输电线路主要还是架空线路，进而造成大量的地下电缆与架空线的混合输电线路的出现。在输电线路发生接地短路、跳闸、雷击等故障时，由于现有的技术手段主要靠人工巡视，无法及时判断故障来源，造成查找故障和修复故障的时间很长，产生较大的经济损失。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种快速判断故障来源、缩小故障范围、提高故障修复效率的架空线与地下电缆混合输电线路故障来源辨别装置。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：该一种架空线与地下电缆混合输电线路故障来源辨别装置，包括第一罗氏线圈、第一分压器、第二罗氏线圈、第二分压器、四通道信号采集器、电源模块，所述第一罗氏线圈、第一分压器、第二罗氏线圈、第二分压器分别与四通道信号采集器相连，所述第一罗氏线圈的频率、第二罗氏线圈的频率的均为0-2MHz，所述第一分压器的测量电压范围、第二分压器的测量范围均为0-20kV，所述第一罗氏线圈、第一分压器、第二罗氏线圈、第二分压器、四通道信号采集器分别与电源模块电连接，所述第一罗氏线圈用于采集架空线路接地线上的瞬态电流信号，所述第二罗氏线圈用于采集地下电缆接地线上的瞬态电流信号，所述第一分压器用于采集架空线路接地线上的瞬态电压信号，所述第二分压器用于采集地下电缆接地线上的瞬态电压信号；
所述第一分压器和第二分压器结构相同，所述第一分压器包括第一电阻、第二电阻、第一电容、第二电容，所述第一电阻的工作电压、第二电阻的工作电压均为0-20kV，所述第一电容的工作电压、第二电容的工作电压均为0-20kV，所述第一电阻的一端与电压输入端相连，所述第一电阻的另一端与电压输出端相连，所述第一电容的一端与电压输入端相连，所述第一电容的另一端与电压输出端相连，所述第二电阻的一端与电压输出端相连，所述第二电阻的另一端与接地端相连，所述第二电容的一端与电压输出端相连，所述第二电容的另一端与接地端相连，所述第一电阻与第二电阻串联，所述第一电容与第二电容串联；所述四通道信号采集器包括FPGA芯片、ADC芯片、DSP芯片、逻辑或门OR、触发电路Trig、第一积分器、第二积分器、4G通信模组、EMMC存储模块、DDR SDRAM随机存储器，所述第一罗氏线圈的输出端与第一积分器的输入端相连，所述第二罗氏线圈的输出端与第二积分器的输入端相连，所述第一积分器的输出端、第二积分器的输出端、第一分压器的输出端、第二分压器的输出端分别与ADC芯片相连，所述逻辑或门OR的输入端分别与第一罗氏线圈的输出端、第一分压器的输出端、第二罗氏线圈的输出端、第二分压器的输出端相连，所述逻辑或门OR的输出端与触发电路Trig的输入端相连，所述触发电路Trig的输出端与ADC芯片，所述ADC芯片、DSP芯片分别与FPGA芯片相连，所述DDR SDRAM随机存储器分别与FPGA芯片、DSP芯片相连，所述4G通信模组、EMMC存储模块分别与DSP芯片相连，所述FPGA芯片、ADC芯片、DSP芯片、逻辑或门OR、触发电路Trig、4G通信模组、EMMC存储模块、DDR SDRAM随机存储器分别与电源模块电连接。
进一步的是，所述FPGA芯片采用XC6SLX45-2CSG484I型号的芯片。
进一步的是，所述ADC芯片采用ADC3424型号的芯片。
进一步的是，所述DSP芯片采用BF531SBSTZ400型号的芯片。
进一步的是，所述第一分压器、第二分压器均采用DA-GFY-2000型号的分压器。
进一步的是，所述第一电阻(7)采用RJ8-3W2M型号的电阻，第二电阻(8)采用RJ8-3W1K型号的电阻。
进一步的是，所述第一电容(9)采用101-20KV型号的电容，所述第二电容(10)为两个104-20KV型号的电容并联后的电容。
进一步的是，所述第一罗氏线圈、第二罗氏线圈采用H-FCT-350型号的罗氏线圈电流传感器。
本实用新型的有益效果：该一种架空线与地下电缆混合输电线路故障来源辨别装置在使用时，先将该装置安装在需要监测的位置，当故障电流突变，如雷击、断线、短路等发生时，第一罗氏线圈采集架空线路接地线上的瞬态电流信号并传输给四通道信号采集器、逻辑或门OR，第二罗氏线圈采集地下电缆接地线上的瞬态电流信号并传输给四通道信号采集器、逻辑或门OR；当故障电流或电压突变，如雷击、断线、短路等发生时，接地线上的感应电压也会发生突变，第一分压器采集架空线路接地线上的瞬态电压信号并传输给四通道信号采集器、逻辑或门OR，第二分压器采集地下电缆接地线上的瞬态电压信号并传输给四通道信号采集器、逻辑或门OR，由触发电路Trig触发ADC芯片进行采样，ADC芯片采集到的数据传递给FPGA芯片，FPGA芯片将才基调的数据传递给DSP芯片，然后通过4G通信模组将数据发送给人工所在的服务器端，从而实现数据的远程传输，然后通过采集的数据进行分析来辨别故障问题，EMMC存储模块、DDR SDRAM随机存储器均为存数据数和存储配置参数的设计。
附图说明
图1是本实用新型所述的一种架空线与地下电缆混合输电线路故障来源辨别装置的结构框图；
图2是本实用新型所述的第一分压器的原理框图；
图3是本实用新型所述的四通道信号采集器的原理框图；
图中标记说明：四通道信号采集器1、电源模块2、第一罗氏线圈3、第一分压器4、第二罗氏线圈5、第二分压器6、第一电阻7、第二电阻8、第一电容9、第二电容10、第一积分器11、第二积分器12。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明。
如图1、2、3所示，该一种架空线与地下电缆混合输电线路故障来源辨别装置，包括第一罗氏线圈3、第一分压器4、第二罗氏线圈5、第二分压器6、四通道信号采集器1、电源模块2，所述第一罗氏线圈3、第一分压器4、第二罗氏线圈5、第二分压器6分别与四通道信号采集器1相连，所述第一罗氏线圈3的频率、第二罗氏线圈5的频率的均为0-2MHz，所述第一分压器4的测量电压范围、第二分压器6的测量范围均为0-20kV，所述第一罗氏线圈3、第一分压器4、第二罗氏线圈5、第二分压器6、四通道信号采集器1分别与电源模块2电连接，所述第一罗氏线圈3用于采集架空线路接地线上的瞬态电流信号，所述第二罗氏线圈5用于采集地下电缆接地线上的瞬态电流信号，所述第一分压器4用于采集架空线路接地线上的瞬态电压信号，所述第二分压器6用于采集地下电缆接地线上的瞬态电压信号；
所述第一分压器4和第二分压器6结构相同，所述第一分压器4包括第一电阻7、第二电阻8、第一电容9、第二电容10，所述第一电阻7的工作电压、第二电阻8的工作电压均为0-20kV，所述第一电容9的工作电压、第二电容10的工作电压均为0-20kV，所述第一电阻7的一端与电压输入端相连，所述第一电阻7的另一端与电压输出端相连，所述第一电容9的一端与电压输入端相连，所述第一电容9的另一端与电压输出端相连，所述第二电阻8的一端与电压输出端相连，所述第二电阻8的另一端与接地端相连，所述第二电容10的一端与电压输出端相连，所述第二电容10的另一端与接地端相连，所述第一电阻7与第二电阻8串联，所述第一电容9与第二电容10串联；所述四通道信号采集器1包括FPGA芯片、ADC芯片、DSP芯片、逻辑或门OR、触发电路Trig、第一积分器11、第二积分器12、4G通信模组、EMMC存储模块、DDR SDRAM随机存储器，所述第一罗氏线圈3的输出端与第一积分器11的输入端相连，所述第二罗氏线圈5的输出端与第二积分器12的输入端相连，所述第一积分器11的输出端、第二积分器12的输出端、第一分压器4的输出端、第二分压器5的输出端分别与ADC芯片相连，所述逻辑或门OR的输入端分别与第一罗氏线圈3的输出端、第一分压器4的输出端、第二罗氏线圈5的输出端、第二分压器6的输出端相连，所述逻辑或门OR的输出端与触发电路Trig的输入端相连，所述触发电路Trig的输出端与ADC芯片，所述ADC芯片、DSP芯片分别与FPGA芯片相连，所述DDR SDRAM随机存储器分别与FPGA芯片、DSP芯片相连，所述4G通信模组、EMMC存储模块分别与DSP芯片相连，所述FPGA芯片、ADC芯片、DSP芯片、逻辑或门OR、触发电路Trig、4G通信模组、EMMC存储模块、DDR SDRAM随机存储器分别与电源模块电连接。该一种架空线与地下电缆混合输电线路故障来源辨别装置在使用时，先将该装置安装在需要监测的位置，当故障电流突变，如雷击、断线、短路等发生时，第一罗氏线圈3采集架空线路接地线上的瞬态电流信号并传输给四通道信号采集器1、逻辑或门OR，第二罗氏线圈5采集地下电缆接地线上的瞬态电流信号并传输给四通道信号采集器1、逻辑或门OR；当故障电流或电压突变，如雷击、断线、短路等发生时，接地线上的感应电压也会发生突变，第一分压器4采集架空线路接地线上的瞬态电压信号并传输给四通道信号采集器1、逻辑或门OR，第二分压器6采集地下电缆接地线上的瞬态电压信号并传输给四通道信号采集器1、逻辑或门OR，由触发电路Trig触发ADC芯片进行采样，ADC芯片采集到的数据传递给FPGA芯片，FPGA芯片将才基调的数据传递给DSP芯片，然后通过4G通信模组将数据发送给人工所在的服务器端，从而实现数据的远程传输，然后通过采集的数据进行分析来辨别故障问题，EMMC存储模块、DDRSDRAM随机存储器均为存数据数和存储配置参数的设计。
在上述实施例中，所述FPGA芯片采用XC6SLX45-2CSG484I型号的芯片。
作为优选的，所述ADC芯片采用ADC3424型号的芯片。
作为优选的，所述DSP芯片采用BF531SBSTZ400型号的芯片。
作为优选的，所述第一分压器4、第二分压器6均采用DA-GFY-2000型号的分压器。
作为优选的，所述第一电阻(7)采用RJ8-3W2M型号的电阻，所述第二电阻(8)采用RJ8-3W1K型号的电阻。
作为优选的，所述第一电容(9)采用101-20KV型号的电容，第二电容(10)为两个104-20KV型号的电容并联后的电容。
作为优选的，所述第一罗氏线圈3、第二罗氏线圈5采用H-FCT-350型号的罗氏线圈电流传感器。
Claims (8)
1.一种架空线与地下电缆混合输电线路故障来源辨别装置，其特征在于：包括第一罗氏线圈(3)、第一分压器(4)、第二罗氏线圈(5)、第二分压器(6)、四通道信号采集器(1)、电源模块(2)，所述第一罗氏线圈(3)、第一分压器(4)、第二罗氏线圈(5)、第二分压器(6)分别与四通道信号采集器(1)相连，所述第一罗氏线圈(3)的频率、第二罗氏线圈(5)的频率的均为0-2MHz，所述第一分压器(4)的测量电压范围、第二分压器(6)的测量范围均为0-20kV，所述第一罗氏线圈(3)、第一分压器(4)、第二罗氏线圈(5)、第二分压器(6)、四通道信号采集器(1)分别与电源模块(2)电连接，所述第一罗氏线圈(3)用于采集架空线路接地线上的瞬态电流信号，所述第二罗氏线圈(5)用于采集地下电缆接地线上的瞬态电流信号，所述第一分压器(4)用于采集架空线路接地线上的瞬态电压信号，所述第二分压器(6)用于采集地下电缆接地线上的瞬态电压信号；
所述第一分压器(4)和第二分压器(6)结构相同，所述第一分压器(4)包括第一电阻(7)、第二电阻(8)、第一电容(9)、第二电容(10)，所述第一电阻(7)的工作电压、第二电阻(8)的工作电压均为0-20kV，所述第一电容(9)的工作电压、第二电容(10)的工作电压均为0-20kV，所述第一电阻(7)的一端与电压输入端相连，所述第一电阻(7)的另一端与电压输出端相连，所述第一电容(9)的一端与电压输入端相连，所述第一电容(9)的另一端与电压输出端相连，所述第二电阻(8)的一端与电压输出端相连，所述第二电阻(8)的另一端与接地端相连，所述第二电容(10)的一端与电压输出端相连，所述第二电容(10)的另一端与接地端相连，所述第一电阻(7)与第二电阻(8)串联，所述第一电容(9)与第二电容(10)串联；
所述四通道信号采集器(1)包括FPGA芯片、ADC芯片、DSP芯片、逻辑或门OR、触发电路Trig、第一积分器(11)、第二积分器(12)、4G通信模组、EMMC存储模块、DDR SDRAM随机存储器，所述第一罗氏线圈(3)的输出端与第一积分器(11)的输入端相连，所述第二罗氏线圈(5)的输出端与第二积分器(12)的输入端相连，所述第一积分器(11)的输出端、第二积分器(12)的输出端、第一分压器(4)的输出端、第二分压器(6)的输出端分别与ADC芯片相连，所述逻辑或门OR的输入端分别与第一罗氏线圈(3)的输出端、第一分压器(4)的输出端、第二罗氏线圈(5)的输出端、第二分压器(6)的输出端相连，所述逻辑或门OR的输出端与触发电路Trig的输入端相连，所述触发电路Trig的输出端与ADC芯片，所述ADC芯片、DSP芯片分别与FPGA芯片相连，所述DDR SDRAM随机存储器分别与FPGA芯片、DSP芯片相连，所述4G通信模组、EMMC存储模块分别与DSP芯片相连，所述FPGA芯片、ADC芯片、DSP芯片、逻辑或门OR、触发电路Trig、4G通信模组、EMMC存储模块、DDR SDRAM随机存储器分别与电源模块(2)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种架空线与地下电缆混合输电线路故障来源辨别装置，其特征在于：所述FPGA芯片采用XC6SLX45-2CSG484I型号的芯片。
3.根据权利要求2所述的一种架空线与地下电缆混合输电线路故障来源辨别装置，其特征在于：所述ADC芯片采用ADC3424型号的芯片。
4.根据权利要求3所述的一种架空线与地下电缆混合输电线路故障来源辨别装置，其特征在于：所述DSP芯片采用BF531SBSTZ400型号的芯片。
5.根据权利要求4所述的一种架空线与地下电缆混合输电线路故障来源辨别装置，其特征在于：所述第一分压器(4)、第二分压器(6)均采用DA-GFY-2000型号的分压器。
6.根据权利要求5所述的一种架空线与地下电缆混合输电线路故障来源辨别装置，其特征在于：所述第一电阻(7)采用RJ8-3W2M型号的电阻，所述第二电阻(8)采用RJ8-3W1K型号的电阻。
7.根据权利要求6所述的一种架空线与地下电缆混合输电线路故障来源辨别装置，其特征在于：所述第一电容(9)采用101-20KV型号的电容，所述第二电容(10)为两个104-20KV型号的电容并联后的电容。
8.根据权利要求7所述的一种架空线与地下电缆混合输电线路故障来源辨别装置，其特征在于：所述第一罗氏线圈(3)、第二罗氏线圈(5)均采用H-FCT-350型号的罗氏线圈电流传感器。
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| CN202021387568.0U CN212723177U (zh) | 2020-07-14 | 2020-07-14 | 一种架空线与地下电缆混合输电线路故障来源辨别装置 |
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| CN212723177U true CN212723177U (zh) | 2021-03-16 |
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| CN (1) | CN212723177U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114675126A (zh) * | 2022-03-10 | 2022-06-28 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 架空配电线路故障类型识别方法及装置 |
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2020
- 2020-07-14 CN CN202021387568.0U patent/CN212723177U/zh active Active
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| CN114675126A (zh) * | 2022-03-10 | 2022-06-28 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 架空配电线路故障类型识别方法及装置 |
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