CN216526125U - 一种铁路系统10kV外电源故障区段判断装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种铁路系统10kV外电源故障区段判断装置，检测单元、通信单元均与控制单元通讯连接，太阳能电源模块电性连接于检测单元、通信单元和控制单元并为其供电；检测单元包括电流互感器、双极性晶体管和二极管，电流互感器、双极性晶体管和二极管依次连接，电流互感器连接铁路系统10kV外电源线路与所属供电公司线路的分界点处的高压电缆终端头，二极管连接于控制单元。本实用新型将无线通信技术、铁路电力线路故障判断技术、太阳能供电技术及单片机应用技术等有机结合起来，实现可靠判断故障区段是否在本单位管辖线路并将信息实时通知抢修人员的功能，及时、准确掌握设备状态，为设备抢修提供参考依据。
Description
技术领域
本发明涉及供电线路维护技术领域，具体涉及一种铁路系统10kV外电源故障区段判断装置。
背景技术
铁路配电所10kV电源线用电均来自所属国网供电公司的线路引接，但因国网供电公司的10kV线路长、分支多，易发生故障。即便非本单位管内线路故障也将导致本单位线路停电，一旦停电需立即出动人员巡查，以便迅速发现故障，排除隐患。
在对分界点故障排查时，需供电公司人员停电且布置安全措施后方可进行，过程中停电范围大、手续繁杂，严重影响处理时间，同时浪费了大量的人员精力和物力资源，尤其增大了企业的安全风险，对企业的安全管理产生了极大的影响。
从以上问题可以看出，在处理供电公司供给铁路用10kV电源故障时，存在滞后性，被动性。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型旨在提供一种铁路系统10kV外电源故障区段判断装置。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种铁路系统10kV外电源故障区段判断装置，包括检测单元、控制单元、通信单元和太阳能电源模块；所述检测单元、通信单元均与控制单元通讯连接，所述太阳能电源模块电性连接于所述检测单元、通信单元和控制单元并为其供电；所述检测单元包括电流互感器、双极性晶体管和二极管，所述电流互感器、双极性晶体管和二极管依次连接，所述电流互感器连接铁路系统10kV外电源线路与所属供电公司线路的分界点处的高压电缆终端头，所述二极管连接于控制单元。
进一步地，所述控制单元选用STM32F103系列微处理器。
进一步地，所述通信单元选用SIM900A模块。
进一步地，所述太阳能电源模块包括太阳能电池板、蓄电池和充电控制器；所述太阳能电池板和蓄电池均与充电控制器电连接，所述充电控制器分别与控制单元、检测单元和通信单元电连接。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型将无线通信技术、铁路电力线路故障判断技术、太阳能供电技术及单片机应用技术等有机结合起来，实现可靠判断故障区段是否在本单位管辖线路并将信息实时通知抢修人员的功能，及时、准确掌握设备状态，为设备抢修提供参考依据。
附图说明
图1为本实用新型实施例的装置整体原理示意图；
图2为本实用新型实施例中检测单元的电路示意图；
图3为本实用新型实施例中太阳能电源模块的工作原理示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本实用新型作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围并不限于本实施例。
本实施例提供一种铁路系统10kV外电源故障区段判断装置，具体为适用于安装在铁路用10kV电源与所属供电公司线路分界点处的远程告警故障指示装置。当分界点负荷侧线路发生各类型故障时，可准确判断并将故障信息传送至预定的抢修人员手机。当分界点电源侧线路发生故障停电后，该装置不动作。这样可以在10kV电源停电后，准确判断故障区段并将位于铁路管内设备原因引发的故障信息发送至抢修人员。
具体地，如图1所示，所述铁路系统10kV外电源故障区段判断装置包括检测单元、控制单元、通信单元和太阳能电源模块；所述检测单元、通信单元均与控制单元通讯连接，所述太阳能电源模块电性连接于所述检测单元、通信单元和控制单元并为其供电。
通过检测单元来检测本单位管辖线路是否有故障，若检测到本单位管辖线路有故障，则控制单元控制通信单元发送短信至设定的手机号码(值班的抢修人员)，太阳能电源模块为各单元提供电能，保证装置全天候24小时都能正常工作。
在本实施例中，如图2所示，所述检测单元包括电流互感器、双极性晶体管(LM358)和二极管(1N4148)，所述电流互感器、双极性晶体管和二极管依次连接，所述电流互感器连接铁路系统10kV外电源线路与所属供电公司线路的分界点处的高压电缆终端头，所述二极管连接于控制单元。所述太阳能电源模块为电流互感器供电。
电流互感器感应到的电信号通过双极性晶体管放大成幅度值较大的电信号，再通过二极管进行整流、稳压送入控制单元，从而保证检测数据的准确度。电流互感器仅能获取本单位管辖的铁路系统10kV外电源线路的电流信号且不获取非本单位管辖线路的电流信号，并根据本单位管辖线路的电流信号可以检测出本单位管辖线路是否出现故障。具体地，基于电磁感应原理，当电流超出设定的范围后，控制单元通过触发短信告知值班人员，短信内容显示故障区段以及当前电流值。还可以设置用值班手机给装置发送指定短信，控制单元通过通信单元会回复当前线路的电流值。
在本实施例中，所述控制单元选用STM32F103系列微处理器。
需要说明的是，STM32F103系列微处理器是首款基于ARMv7-M体系结构的32位标准RISC(精简指令集)处理器，提供很高的代码效率，在通常8位和16位系统的存储空间上发挥了ARM内核的高性能。该系列微处理器工作频率为72MHz，内置高达128K字节的F1ash存储器和20K字节的SRAM，具有丰富的通用I/0端口，而且程序存储空间和RAM都可以很好地满足运行RT-Thread实时操作系统的要求，让STM32F103系列微处理器与RT-Thread实时操作系统有机结合，可以保证在判断出线路故障后尽快触发通信单元发送信息，动作时限不超过200ms。
进一步地，在本实施例中，所述通信单元选用SIM900A模块。
需要说明的是，SIM900A模块是一款尺寸紧凑的GSM/GPRS模块，采用SMT封装，基于STE的单芯片，采用ARM926EJ-S架构，性能强大，可以内置客户应用程序，尺寸小：24*24*3mm，功耗低。待机模式电流低于18mA；睡眠模式低于2mA；供电范围宽：3.2～4.8V；支持频段：GSM/GPRS 900/1800MHz。当通信单元在接到控制单元发出信号后，可在1min内向预设手机号码发送故障信息，以尽量缩短工区获取线路故障信息的时间。
更进一步地，在本实施例中，所述太阳能电源模块包括太阳能电池板、蓄电池和充电控制器，如图3所示；所述太阳能电池板和蓄电池均与充电控制器电连接，所述充电控制器分别与控制单元、检测单元和通信单元电连接。太阳能电池板将太阳能转化为电能并将电能输送至充电控制器，充电控制器对蓄电池进行充电并实现充电保护。蓄电池放电时，向充电控制器输出电能，充电控制器向控制单元输送所需的电能。
太阳能电源应用范围广，只要能获得光照的地方就可以使用，它不受地域、海拔等因素制约；操作、维护简单，运行稳定可靠，可以保证装置能每天24小时处于正常工作状态。
对于本领域的技术人员来说，可以根据以上的技术方案和构思，给出各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形，都应该包括在本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种铁路系统10kV外电源故障区段判断装置，其特征在于，包括检测单元、控制单元、通信单元和太阳能电源模块；所述检测单元、通信单元均与控制单元通讯连接，所述太阳能电源模块电性连接于所述检测单元、通信单元和控制单元并为其供电；所述检测单元包括电流互感器、双极性晶体管和二极管，所述电流互感器、双极性晶体管和二极管依次连接，所述电流互感器连接铁路系统10kV外电源线路与所属供电公司线路的分界点处的高压电缆终端头，所述二极管连接于控制单元。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制单元选用STM32F103系列微处理器。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述通信单元选用SIM900A模块。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述太阳能电源模块包括太阳能电池板、蓄电池和充电控制器；所述太阳能电池板和蓄电池均与充电控制器电连接，所述充电控制器分别与控制单元、检测单元和通信单元电连接。
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