專利名稱：電力線路故障指示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電力線路故障指示器。
背景技術(shù)：
電力線路故障指示器是用于檢測并指示用戶電力線路的故障回路是否流經(jīng)此處的一種故障信息指示裝置。其工作原理為當(dāng)電力線路出現(xiàn)故障時，由于線路中電氣參數(shù)突變，在電力線路周圍產(chǎn)生磁場及電場的變化，電力線路故障指示器內(nèi)部的控制線路監(jiān)測到這些變量，自動判斷故障回路是否流經(jīng)此處，進而輸出報警信號驅(qū)動顯示部分工作，并報警閃爍紅色指示燈，從而達到指示故障線路故障的目的?，F(xiàn)有的各類電力線路故障指示器雖能檢測線路故障，但是還存在以下某些缺點1.安裝、拆卻不方便。現(xiàn)有技術(shù)要借助托杯等輔助工具才能實現(xiàn)電力線路故障指示器的安裝和拆卻，操作復(fù)雜。2.故障指示不明顯?，F(xiàn)有技術(shù)采用翻牌裝置顯示線路故障，會受天氣及光線等原因限制，顯示不明顯。3.電力線路的夾持裝置為金屬材料，容易生銹，容易損傷線纜。現(xiàn)有技術(shù)采用的電力線路的夾持裝置均為金屬材料，由于電力線路故障指示器暴露于空氣中，故很容易氧化生銹，影響使用壽命。4.誤動作率高?，F(xiàn)有技術(shù)沒有電力線路上電時指示器監(jiān)測功能延時開啟的性能， 導(dǎo)致勵磁涌流和重合閘引起誤動作，實際使用效果不盡滿意。因此，目前的電力線路故障指示器還存在需要改進的地方。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種電力線路故障指示器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中電力線路故障指示器安裝、拆卸不方便，故障指示不明顯，誤動作率高以及電力線路的卡線裝置容易生銹等問題。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案一種電力線路故障指示器，其特征在于包括外殼，上部包括安裝彈簧和壓線板的左立柱和右立柱；卡線部分，安裝在所述外殼的上部，包括兩個壓線板和兩根彈簧，兩個壓線板分別與所述外殼上的左右立柱活動連接，彈簧連接在壓線板和所述外殼上的立柱之間；具有檢測判斷功能的控制電路部分；具有故障指示功能的指示部分。進一步地所述外殼的立柱呈盒形結(jié)構(gòu)，在盒子左右側(cè)壁的中部開有V型槽，位于V型槽的前后兩側(cè)開有用于安裝所述壓線板的安裝孔，在盒子左右側(cè)壁的靠近端部處固定用于鉤掛所述彈簧的螺栓；所述壓線板為由左右板組成的J形雙板結(jié)構(gòu)，左右板中部的外側(cè)各設(shè)有轉(zhuǎn)軸，左右板的一端之間設(shè)有用于鉤掛所述彈簧的鉤柱；兩個壓線板分別通過外側(cè)的轉(zhuǎn)軸與所述外殼上左右立柱的安裝孔連接，可相對所述左右立柱旋轉(zhuǎn)，分別從左右兩側(cè)把導(dǎo)線卡在左右立柱的V型槽內(nèi)，所述兩根彈簧分別連接在壓線板的鉤柱和所述外殼上左右立柱上的螺栓之間。所述指示部分包括顯示體，位于在外殼底部，內(nèi)含發(fā)光管陣列，并通過驅(qū)動線路與外殼內(nèi)的控制電路相連；所述發(fā)光管陣列采用高亮度發(fā)光管陣列，發(fā)光管亮度為10000至 15000坎德拉。所述顯示體采用透光性能良好的抗老化、高強度、聚碳酸酯材料制成，顯示體呈透明實心圓錐體，一次成型于外殼底部。所述外殼底部為一有顯示體的端蓋，用于更換所述備用電池。所述外殼采用全絕緣密封材料，用于封裝所述電力線路故障指示器，防止水氣進入其內(nèi)部而破壞電路。所述卡線部分與電力線接觸部分采用非金屬材料，并采用板式造型，防止對電力線的損傷。還包括復(fù)位測試操作開關(guān)裝置，其設(shè)置在外殼底部內(nèi)側(cè)的電路板上，便于在線對所述指示器進行測試及復(fù)位操作，操作工具為安裝在電力操作桿上的永磁鐵或者電磁鐵。指示器內(nèi)部設(shè)置一塊平行于大地的金屬極板，構(gòu)成電容式分壓器，用于檢測電力導(dǎo)線的電壓。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是1.故障指示不受氣象條件影響，指示效果明顯。解決了傳統(tǒng)線路故障指示器在夜間及惡劣氣候條件下難以觀察的問題；2.安裝拆卸方便。采用彈簧觸發(fā)機構(gòu)，安裝只需往上頂，拆卸只需往下拽。3.與線纜接觸部分均為非金屬材料，具有抗銹蝕、抗老化及防止線纜損傷的作用。4.增加測試復(fù)位操作開關(guān)，可在線測試電力線路故障指示器工作狀態(tài)。5.增加電力線路上電，指示器監(jiān)測功能延時開啟的功能，避免勵磁涌流和重合閘引起誤的動作。6.設(shè)置一個平行大地的金屬極板，構(gòu)成電容式分壓器，測量電力導(dǎo)線的電壓。
圖1為本實用新型電力線路故障指示器的立體圖；圖2為圖1所示指示器的左視圖；圖3和圖4為本實用新型電力線路故障指示器的上下斜視圖；圖5為本實用新型所述電力線路故障指示器壓線板的立體圖；圖6為本實用新型電力線路故障指示器壓線板的機械動作原理示意圖；圖7為本實用新型電力線路故障指示器卡線時的實物圖；圖8為本實用新型電力線路故障指示器底部端蓋的拆卸示意圖；圖9為電壓信號測量原理示意圖；圖10為MCU微處理器電路圖。
具體實施方式
為解決現(xiàn)有技術(shù)中電力線路故障指示器安裝、拆卸不方便，故障指示不明顯，誤動作率高以及電力線路的卡線裝置容易生銹等問題，本實用新型提供了一種電力線路故障指示器。該電力線路故障指示器包括外殼，上部包括安裝彈簧和壓線板的左立柱和右立柱； 卡線部分，安裝在所述外殼的上部，包括兩個壓線板和兩根彈簧，兩個壓線板分別與所述外殼上的左右立柱活動連接，彈簧連接在壓線板和所述外殼上的立柱之間；具有檢測判斷功能的控制電路部分；具有故障指示功能的指示部分。
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方案做進一步說明。參見圖1及圖2、3、4。圖1為本實用新型所述電力線路故障指示器立體圖；圖2為圖1所示故障指示器左視圖。圖3和圖4為所示故障指示器上下斜視圖。本實用新型所述電力線路故障指示器，包括外殼、裝在外殼上方的卡線部分、具有檢測判斷功能的控制電路部分、具有故障指示功能的顯示部分。其中外殼采用全絕緣防水材料，并且經(jīng)過納米防污表面處理，該外殼用于封裝電力線路故障指示器，防止水氣進入其內(nèi)部，破壞電路，具有抗腐蝕、抗老化的作用。外殼上部具有左立柱A、右立柱B (圖2中所示)，外殼的左右立柱均呈盒形結(jié)構(gòu)， 在盒子左右側(cè)壁的中部開有V型槽，位于V型槽的前后兩側(cè)開有用于安裝壓線板的安裝孔， 在盒子左右側(cè)壁的靠近端部處固定用于鉤掛彈簧的螺栓。卡線部分包括壓線板和彈簧。壓線板采用非金屬材料，可以采用聚碳酸酯類材料， 并采用板式造型。這樣可以防止因完全暴露在空氣中而發(fā)生氧化生銹現(xiàn)象，從而增加本實用新型產(chǎn)品的使用壽命，還可防止金屬的卡線部分擠壓線纜而對電力線路的損傷。其中壓線板為由橫臥的左右板組成的J形雙板結(jié)構(gòu)，左右板中部的兩個外側(cè)各設(shè)有轉(zhuǎn)軸0，對應(yīng)安裝于左/右立柱的0點。左右板的一端之間的內(nèi)側(cè)設(shè)有用于鉤掛彈簧的鉤柱M ；該鉤柱M與彈簧T連接(見圖1和圖5標(biāo)注點)。兩個壓線板分別通過外側(cè)的轉(zhuǎn)軸0與外殼上左右立柱的0點處的安裝孔連接，可相對該左右立柱旋轉(zhuǎn)，分別從左右兩側(cè)把導(dǎo)線卡在左右立柱的V型槽內(nèi)。兩根彈簧T的一端分別與左/右立柱的安裝于N點的螺栓連接，另一端分別連接兩個壓線板的鉤柱M。彈簧可以隨著壓線板的M點運動，相對于N點轉(zhuǎn)動(見圖1和圖 6標(biāo)注點)。壓線板兩側(cè)的轉(zhuǎn)軸0可以作為壓線板的支撐點，扳動壓線板時，M點相對于N點運動。當(dāng)M、N點的連線位于0點上方時，壓線板受到向上的拉力，同時彈簧T位于壓線板正下方，阻擋壓線板位于0點右側(cè)的部分繼續(xù)向下運動，此時壓線板處于平衡狀態(tài)(圖6中所示)°兩個壓線板相向安裝在左/右立柱的異側(cè)，兩個壓線板都處于平衡狀態(tài)時可以準(zhǔn)備安裝故障指示器。安裝故障指示器時壓線板的M點受到電力導(dǎo)線的壓力，M點向下運動， 當(dāng)M、N點的連線位于0點下方時，壓線板受到向下的拉力，彈簧被觸發(fā)，使壓線板加速向下轉(zhuǎn)動，電力導(dǎo)線則卡在立柱的V型槽內(nèi)，壓線板進入新的平衡狀態(tài)(見圖7)。拆卸故障指示器時，向下拉拽指示器的外殼，壓線板受電力導(dǎo)線向上的拉力，壓線板向外側(cè)轉(zhuǎn)動，當(dāng)M、N 點的連線位于0點上方時，壓線板受到向上的拉力，此時壓線板向外側(cè)翻起，重新處于平衡狀態(tài)。指示部分包括內(nèi)含發(fā)光管陣列的顯示體，發(fā)光管陣列通過驅(qū)動線路與外殼內(nèi)的控制電路相連，當(dāng)監(jiān)測到線路發(fā)生故障時，發(fā)光管陣列間歇性發(fā)光；當(dāng)電力線路正常時，發(fā)光管陣列不亮。所述發(fā)光管陣列采用高亮度發(fā)光管陣列，發(fā)光管亮度為10000至15000坎德拉。在強日光照射下或其他惡劣天氣情況下，用戶仍能看清所述指示器的故障顯示狀態(tài)。顯示體采用透光性能良好的抗老化、高強度、聚碳酸酯材料制成，顯示體呈透明實心圓錐體， 一次成型于外殼底部。發(fā)光管陣列的光照可以聚集于錐體的尖端P，使得指示效果更加明顯 (見圖2標(biāo)示點)外殼底部設(shè)有一端蓋，用于更換電力線路故障指示器內(nèi)的備用電池。顯示體與該端蓋合為一體(見圖8)。本實用新型還設(shè)置測試復(fù)位操作開關(guān)，其設(shè)置在外殼底部內(nèi)側(cè)的電路板上，用于在線對指示器進行測試及復(fù)位操作，可在線測試或復(fù)位指示器的工作狀態(tài)。參見圖10，該圖中的單元E為測試復(fù)位操作開關(guān)電路圖。該操作開關(guān)為磁開關(guān)，可以選用干簧管或者霍爾元件。當(dāng)磁體靠近故障指示器時，開關(guān)閉合，開關(guān)狀態(tài)信號輸入指示器內(nèi)部的微處理器，發(fā)光管陣列閃爍特定的次數(shù)后，停止閃爍，故障指示器將復(fù)位至正常工作狀態(tài)。操作工具為安裝在電力操作桿上的永磁鐵或者電磁鐵。參見圖9和圖10，圖9為電壓信號測量原理示意圖；圖10為MCU微處理器電路圖。 檢測判斷功能的控制電路部分包括電壓信號處理單元A、發(fā)光二極管陣列的驅(qū)動電路B、 電流信號處理單元C、電流突變檢測單元D、復(fù)位測試單元E、MCU微處理器。檢測判斷功能的控制電路工作過程電壓信號處理單元，見圖10中A區(qū)域部分電路。該單元從電力線路中通過電壓傳感器GY檢測電壓信號，經(jīng)三極管放大送至微處理器的端口 5，作為判斷線路是否帶電的判定依據(jù)。指示器內(nèi)部設(shè)置一塊平行于大地的金屬極板，構(gòu)成電容式分壓器，用于檢測電力導(dǎo)線的電壓。如圖9所示，電壓傳感器GY的原理是在故障指示器內(nèi)置一塊平行于大地的金屬板，如此電力導(dǎo)線與故障指示器的電路板形成電容Cl，故障指示器的電路板與金屬板形成電容C2，金屬板與大地形成電容C3。其等效電路如圖9中右側(cè)電路。根據(jù)電容分壓原理， 金屬板與故障指示器的電路板的電位差U2 = U1C1C3/(C1C2+C1C3+C2C3)，其中Ul為導(dǎo)線電壓，很顯然該電壓正比于電力導(dǎo)線的電壓，因此可以用于測量電力導(dǎo)線的電壓。該方法測量電壓受環(huán)境影響較大，不能用于計量的測量，但用于本實用新型則精度完全滿足要求。見圖10中B區(qū)域部分電路，微處理器的端口 3用于控制發(fā)光二極管陣列的驅(qū)動， 當(dāng)端口 3為高電平時，經(jīng)三極管放大，點亮發(fā)光二極管陣列，當(dāng)端口 3為低電平時，發(fā)光二極管陣列熄滅。見圖10中C區(qū)域部分電路，電流信號處理單元通過卡具結(jié)構(gòu)及線圈從電力線路中互感到一定比率的電流變化信號、頻率信號及諧波成份。經(jīng)整流阻容線路，轉(zhuǎn)換為電壓信號，經(jīng)電阻和箝位二極管分壓，輸入到微處理器的模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入端口 6，作為檢測線路中是否有負荷電流的判定依據(jù)。見圖10中D區(qū)域部分電路，整流的電壓信號經(jīng)電容耦合、三極管放大后輸入到微處理器的端口 7，作為判斷電流突變的判斷依據(jù)。磁開關(guān)電路見圖10中E區(qū)域部分電路，當(dāng)磁開關(guān)閉合時，該狀態(tài)變化輸入到微處理器的端口 4，微處理器進入復(fù)位測試過程，完成該過程后進入正常工作裝態(tài)。電池欠壓檢測功能，全部由微處理器內(nèi)部資源實現(xiàn)。選用的微處理器型號為 16F1822，該芯片內(nèi)部集成一個2. 048V固定參考電壓源模塊，以及一個可以外接參考電源 (電池電壓)的電阻分壓網(wǎng)絡(luò)。該芯片還集成10位的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(AD)，能夠選擇2. 048V固定參考電壓源為AD的轉(zhuǎn)換參考電壓，電池電壓經(jīng)內(nèi)部的電阻分壓網(wǎng)絡(luò)，分壓后由AD轉(zhuǎn)換為數(shù)字量。微處理器定期測量電池電壓，轉(zhuǎn)換為數(shù)字量Nx，如果該測量值小于電池電壓下限范圍時的閾值Ny，則可判定該電池欠壓。MCU微處理器作為核心計算及控制單元，完成接地電壓的捕捉、線路電流的轉(zhuǎn)換、 電池欠壓的檢測、測試復(fù)位的響應(yīng)、光閃顯示的驅(qū)動的功能。微處理器監(jiān)測電力線路的電壓，當(dāng)檢測到電力線路上電，超過整定的延時時間以后，才開啟線路故障判斷監(jiān)測功能；當(dāng)檢測到電力線路掉電時，立即關(guān)閉線路故障判斷監(jiān)測功能，直到檢測到電力線路上電，再次開啟線路故障判斷監(jiān)測功能。該方法能夠有效避免故障時重合閘導(dǎo)致的誤動作。該微處理器還可以外擴無線射頻模塊完成故障信息的通訊及參數(shù)整定。以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進，這些改進也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種電力線路故障指示器，其特征在于包括外殼，上部包括安裝彈簧和壓線板的左立柱和右立柱；卡線部分，安裝在所述外殼的上部，包括兩個壓線板和兩根彈簧，兩個壓線板分別與所述外殼上的左右立柱活動連接，彈簧連接在壓線板和所述外殼上的立柱之間；具有檢測判斷功能的控制電路部分；具有故障指示功能的指示部分。
2.如權(quán)利要求1所述的電力線路故障指示器，其特征在于所述外殼的立柱呈盒形結(jié)構(gòu)，在盒子左右側(cè)壁的中部開有V型槽，位于V型槽的前后兩側(cè)開有用于安裝所述壓線板的安裝孔，在盒子左右側(cè)壁的靠近端部處固定用于鉤掛所述彈簧的螺栓；所述壓線板為由左右板組成的J形雙板結(jié)構(gòu)，左右板中部的外側(cè)各設(shè)有轉(zhuǎn)軸，左右板的一端之間設(shè)有用于鉤掛所述彈簧的鉤柱；兩個壓線板分別通過外側(cè)的轉(zhuǎn)軸與所述外殼上左右立柱的安裝孔連接，可相對所述左右立柱旋轉(zhuǎn)，分別從左右兩側(cè)把導(dǎo)線卡在左右立柱的V型槽內(nèi)，所述兩根彈簧分別連接在壓線板的鉤柱和所述外殼上左右立柱上的螺栓之間。
3.如權(quán)利要求1所述的電力線路故障指示器，其特征在于所述指示部分包括顯示體，其位于在外殼底部，內(nèi)含發(fā)光管陣列，并通過驅(qū)動線路與外殼內(nèi)的控制電路相連；所述發(fā)光管陣列采用高亮度發(fā)光管陣列，發(fā)光管亮度為10000至15000坎德拉。
4.如權(quán)利要求3所述的電力線路故障指示器，其特征在于所述顯示體采用透光性能良好的抗老化、高強度、聚碳酸酯材料制成，顯示體呈透明實心圓錐體，一次成型于外殼底部。
5.如權(quán)利要求4所述的電力線路故障指示器，其特征在于所述外殼底部為一有顯示體的端蓋，用于更換備用電池。
6.如權(quán)利要求1-4之一所述的電力線路故障指示器，其特征在于所述外殼采用全絕緣密封材料，用于封裝所述電力線路故障指示器，防止水氣進入其內(nèi)部而破壞電路。
7.如權(quán)利要求1-4之一所述的電力線路故障指示器，其特征在于所述卡線部分與電力線接觸部分采用非金屬材料，并采用板式造型，防止對電力線的損傷。
8.如權(quán)利要求1-4之一所述的電力線路故障指示器，其特征在于還包括復(fù)位測試操作開關(guān)裝置，其設(shè)置在外殼底部內(nèi)側(cè)的電路板上，便于在線對所述指示器進行測試及復(fù)位操作，操作工具為安裝在電力操作桿上的永磁鐵或者電磁鐵。
9.如權(quán)利要求1-4之一所述的電力線路故障指示器，其特征在于指示器內(nèi)部設(shè)置一塊平行于大地的金屬極板，構(gòu)成電容式分壓器，用于檢測電力導(dǎo)線的電壓。
專利摘要本實用新型公開了一種電力線路故障指示器，包括，外殼、裝在外殼上部的卡線部分、具有檢測判斷功能的控制電路部分、具有故障指示功能的指示部分；所述外殼，包括左立柱和右立柱，在殼體上部呈U型；卡線部分，包括彈簧和壓線板；所述壓線板，成J形，分別通過轉(zhuǎn)軸與所述外殼左右立柱的安裝孔連接，可相對所述左右立柱旋轉(zhuǎn)，分別從左右兩側(cè)把電力導(dǎo)線卡在左右立柱的V型槽內(nèi)；所述彈簧，用于連接壓線板和立柱上的螺栓，安裝卡線時彈簧處于拉伸狀態(tài)，壓線板被觸發(fā)后彈簧收縮，壓線板壓緊電力導(dǎo)線。本實用新型可以解決現(xiàn)有技術(shù)中安裝、拆卸不方便，故障指示不明顯，誤動作率高以及電力線路的卡線裝置容易損傷線纜及生銹等問題。
文檔編號G01R31/08GK202256580SQ201120422859
公開日2012年5月30日 申請日期2011年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月31日
發(fā)明者吳才彪, 吳愛軍, 周順福, 王宏偉, 董永清, 鄢素云, 陸茂鑫 申請人:北京飛舉電氣有限公司