專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于檢測(cè)電力故障的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力線(xiàn)路領(lǐng)域，尤其涉及一種用于檢測(cè)電力故障的裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，故障指示器越來(lái)越多應(yīng)用于智能電網(wǎng)的配電網(wǎng)系統(tǒng)改造中，電力用戶(hù)一般通過(guò)在分支點(diǎn)和用戶(hù)進(jìn)線(xiàn)等處安裝故障指示器，巡線(xiàn)人員借助故障指示器上的告警指示可迅速確定故障區(qū)段、分支以及故障點(diǎn)，縮短了故障恢復(fù)的時(shí)間，節(jié)省了大量人力、物力，徹底的改變了配電網(wǎng)系統(tǒng)過(guò)去盲目的巡線(xiàn)、分段合閘試送電等傳統(tǒng)查找故障的落后技術(shù)，應(yīng)用故障指示器后，延長(zhǎng)了電力設(shè)備的壽命，提高了工作效率，縮短了配電網(wǎng)系統(tǒng)的停電時(shí)間，有效的提高了供電可靠性，且?guī)?lái)了巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。目前，由于配電網(wǎng)系統(tǒng)的需要，故障指示器需要兩遙功能，一個(gè)是實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電流， 一個(gè)是輸出故障信號(hào)，電流的精確監(jiān)測(cè)就顯的尤為重要，因此，迫切需要一種監(jiān)測(cè)電流線(xiàn)路電流的裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法精確監(jiān)測(cè)電流的缺陷，提供一種用于監(jiān)測(cè)電力線(xiàn)路電流的裝置，該技術(shù)方案擴(kuò)大了小電流的監(jiān)測(cè)范圍，有效的降低了電力線(xiàn)路由于故障誤報(bào)、誤判以及開(kāi)關(guān)誤動(dòng)作所造成的損失，提高故障指示器或配電自動(dòng)化設(shè)備的可靠性。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種用于檢測(cè)電力故障的裝置，該裝置密封在外殼里，外殼的表面設(shè)置有用于傳輸電流信號(hào)的第一光纖傳輸頭和用于傳輸故障信號(hào)的第二光纖傳輸頭，該裝置具體包括
傳感模塊，用于通過(guò)電流互感器將電力線(xiàn)路的一次側(cè)大電流轉(zhuǎn)換為二次側(cè)小電流； 信號(hào)處理模塊，與所述傳感模塊連接，用于根據(jù)所采集的電流信號(hào)判斷是否傳輸故障信號(hào);
光纖傳輸模塊，與所述信號(hào)處理模塊連接，并與第一光纖傳輸頭和第二光纖傳輸頭連接以分別傳輸電流信號(hào)和故障信號(hào)，并根據(jù)電流信號(hào)和故障信號(hào)控制發(fā)射燈的亮與滅。在本發(fā)明所述的裝置中，所述傳感模塊包括磁芯、二次繞組以及絕緣部分，其中， 磁芯采用高磁導(dǎo)率的硅鋼片疊繞而成。
在本發(fā)明所述的裝置中，所述信號(hào)處理模塊包括保護(hù)單元、與所述保護(hù)單元連接的整流單元、與所述整流單元連接的限壓?jiǎn)卧?、與所述整流單元連接的越限單元以及分別與所述限壓?jiǎn)卧退鲈较迒卧B接的主控器，其中，
保護(hù)單元，用于避免一次側(cè)大電流對(duì)電路的影響；
整流單元，用于實(shí)現(xiàn)電流二次側(cè)小電流與直流電壓之間的轉(zhuǎn)換；
限壓?jiǎn)卧?，用于輸入電壓超過(guò)預(yù)設(shè)電壓時(shí)將該輸入電壓限制在預(yù)設(shè)電壓范圍內(nèi)；
越限單元，用于輸入電流超過(guò)預(yù)設(shè)電流時(shí)產(chǎn)生中斷信號(hào)，并將其發(fā)送至主控器；主控器，用于根據(jù)所采集的電流信號(hào)判斷是否傳輸故障信號(hào)，并輸出所述光纖傳輸模塊的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。在本發(fā)明所述的裝置中，所述保護(hù)單元包括壓敏電阻。在本發(fā)明所述的裝置中，所述整流單元包括整流橋電路。在本發(fā)明所述的裝置中，所述越限單元包括遲滯比較器電路。在本發(fā)明所述的裝置中，所述光纖傳輸模塊包括用于通過(guò)開(kāi)關(guān)管控制發(fā)射燈亮與滅的發(fā)射燈電路。在本發(fā)明所述的裝置中，所述發(fā)射燈電路具體包括開(kāi)關(guān)管Q1、電阻R8、電阻R9、電阻R10、電容C3以及芯片U2，其中，
開(kāi)關(guān)管Ql的基極與電阻R9的一端連接，發(fā)射極分別與電阻R8的一端連接和電源VCC 連接，集電極分別與電容C3的一端和芯片U2的VCC端連接，電容C3的另一端接地，芯片U2 的Vin端與電阻RlO的一端連接。在本發(fā)明所述的裝置中，該裝置應(yīng)用于故障指示器或配電自動(dòng)化設(shè)備。實(shí)施本發(fā)明的技術(shù)方案，具有以下有益效果通過(guò)電流互感器將電力線(xiàn)路的一次側(cè)大電流轉(zhuǎn)換為二次側(cè)小電流，并對(duì)該二次側(cè)小電流進(jìn)行處理，擴(kuò)大了小電流的監(jiān)測(cè)范圍， 有效的降低了電力線(xiàn)路由于故障誤報(bào)、誤判以及開(kāi)關(guān)誤動(dòng)作所造成的損失，提高故障指示器或配電自動(dòng)化設(shè)備的可靠性；且采用光纖傳輸電流信號(hào)和故障信號(hào)，從而提高了傳輸?shù)木嚯x和速度，且信號(hào)具有高抗干擾性。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中
圖I是本發(fā)明用于檢測(cè)電力故障的裝置的外觀示意圖2是本發(fā)明用于檢測(cè)電力故障的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖3是本發(fā)明整流橋電路的示意圖4是本發(fā)明遲滯比較電路的示意圖5是本發(fā)明發(fā)射燈電路的示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。請(qǐng)參閱圖1，圖I是本發(fā)明用于檢測(cè)電力故障的裝置的外觀示意圖，如圖I所示， 該裝置經(jīng)由第一分殼和第二分殼通過(guò)連接部件相互耦合構(gòu)成，所述第一分殼的表面設(shè)置有用于傳輸電流信號(hào)的第一光纖傳輸頭和用于傳輸故障信號(hào)的第二光纖傳輸頭，在本實(shí)施例中，第一分殼的上部和第二分殼的上部均呈圓形，可進(jìn)行開(kāi)啟式安裝，第一分殼的下部和第二分殼的下部均呈方形，在其他的實(shí)施例中，該裝置也可為其他的形狀，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，在此不再贅述，另外，在現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于外殼部分采用一般的不銹鋼材質(zhì)，這種弱磁導(dǎo)率材質(zhì)降低了監(jiān)測(cè)的精度，在本實(shí)施例中，該裝置可將優(yōu)質(zhì)環(huán)氧樹(shù)脂通過(guò)真空澆注在可阻燃的外殼上，這樣的話(huà)，該裝置可防潮濕且性能穩(wěn)定。
請(qǐng)參閱圖2，圖2是本發(fā)明用于監(jiān)測(cè)電力線(xiàn)路電流的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，該裝置具體包括依次連接的傳感模塊I、信號(hào)處理模塊2以及光纖傳輸模塊3，所述信號(hào)處理模塊2包括保護(hù)單元21、與所述保護(hù)單元21連接的整流單元22、與所述整流單元22 連接的限壓?jiǎn)卧?3、與所述整流單元22連接的越限單元24以及分別與所述限壓?jiǎn)卧?3和所述越限單元24連接的主控器25，下面具體介紹各個(gè)部分的作用
傳感模塊1，用于通過(guò)電流互感器將電力線(xiàn)路的一次側(cè)大電流轉(zhuǎn)換為二次側(cè)小電流，優(yōu)選地，所述傳感模塊I包括磁芯、二次繞組以及絕緣部分，其中，磁芯采用高磁導(dǎo)率的硅鋼片疊繞而成，該磁芯具有磁路損耗小的特點(diǎn)。信號(hào)處理模塊2，用于根據(jù)所采集的電流信號(hào)判斷是否傳輸故障信號(hào)，也就是說(shuō)， 若電流越限時(shí)將其故障信號(hào)上傳至主控器25。保護(hù)單元21，用于避免一次側(cè)大電流對(duì)電路的影響，優(yōu)選地，所述保護(hù)單元包括壓敏電阻，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，這里不再贅述。整流單元22，用于實(shí)現(xiàn)電流二次側(cè)小電流與直流電壓之間的轉(zhuǎn)換，優(yōu)選地，所述整流單元22包括整流橋電路，該整流橋電路如圖3所示，該電路包括電阻R1、二極管D1、二極管D2、二極管D3、二極管D4以及電容Cl，在本實(shí)施例中，電流二次側(cè)小電流經(jīng)電阻Rl串聯(lián)后轉(zhuǎn)換為交流電壓，再分別通過(guò)由二極管D1、二極管D2、二極管D3和二極管D4組成的整流橋轉(zhuǎn)換為直流電壓，最后通過(guò)電容Cl進(jìn)行濾波。限壓?jiǎn)卧?3，用于輸入電壓超過(guò)預(yù)設(shè)電壓時(shí)將該輸入電壓限制在預(yù)設(shè)電壓范圍內(nèi)，應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，在本實(shí)施例中，假定該預(yù)設(shè)電壓為2V，若通過(guò)限壓?jiǎn)卧?3將輸入電壓鉗制在2V，這樣的話(huà)，保證了主控器25模擬采樣輸入所需要的最大電壓，同時(shí)也保護(hù)了主控器25。越限單元24，用于輸入電流超過(guò)預(yù)設(shè)電流時(shí)產(chǎn)生中斷信號(hào)，并將其發(fā)送至主控器 25，所述越限單元包括遲滯比較器電路，該遲滯比較器電路如圖4所示，采用遲滯比較電路是為了避免紋波影響，在本實(shí)施例中，該遲滯比較器電路包括電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、遲滯比較器Ul以及電容C2，值得一提的是，該電路輸入的參考電壓采用高精密的穩(wěn)壓芯片，輸入信號(hào)UA為整流橋?yàn)V波后的分壓電壓，本實(shí)施例中采用的是低功耗的遲滯比較器Ul。主控器25，用于根據(jù)所采集的電流信號(hào)判斷是否傳輸故障信號(hào)，并輸出所述光纖傳輸模塊3的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。在本實(shí)施例中，該主控器25采用的是低功耗的處理芯片。光纖傳輸模塊3，與第一光纖傳輸頭和第二光纖傳輸頭連接以分別傳輸電流信號(hào)和故障信號(hào)，并根據(jù)電流信號(hào)和故障信號(hào)控制發(fā)射燈的亮與滅。所述光纖傳輸模塊包括用于通過(guò)開(kāi)關(guān)管控制發(fā)射燈亮與滅的發(fā)射燈電路，如圖5所示，所述發(fā)射燈電路具體包括開(kāi)關(guān)管Q1、電阻R8、電阻R9、電阻R10、電容C3以及芯片U2，其中，
開(kāi)關(guān)管Ql的基極與電阻R9的一端連接，發(fā)射極分別與電阻R8的一端連接和電源VCC 連接，集電極分別與電容C3的一端和芯片U2的VCC端連接，電容C3的另一端接地，芯片U2 的Vin端與電阻RlO的一端連接。應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，在本實(shí)施例中，電源VCC為3. 6V。發(fā)射燈電路的工作過(guò)程簡(jiǎn)述如下當(dāng)C0NTRL_VCC2輸入低電平時(shí)，開(kāi)關(guān)管Ql導(dǎo)通， 則芯片U2根據(jù)輸入的DATA_LIAHT信號(hào)將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)。該發(fā)射燈電路內(nèi)部集合了用于完成調(diào)理驅(qū)動(dòng)信號(hào)的IC芯片，且采用光纖進(jìn)行傳輸，提高了傳輸速度，一般情況下，傳輸速率最高可達(dá)16Mbps。優(yōu)選地，該裝置應(yīng)用于故障指示器或配電自動(dòng)化設(shè)備。相較于現(xiàn)有技術(shù)，通過(guò)電流互感器將電力線(xiàn)路的一次側(cè)大電流轉(zhuǎn)換為二次側(cè)小電流，并對(duì)該二次側(cè)小電流進(jìn)行處理，擴(kuò)大了小電流的監(jiān)測(cè)范圍，有效的降低了電力線(xiàn)路由于故障誤報(bào)、誤判以及開(kāi)關(guān)誤動(dòng)作所造成的損失，提高故障指示器或配電自動(dòng)化設(shè)備的可靠性；且采用光纖傳輸電流信號(hào)和故障信號(hào)，從而提高了傳輸?shù)木嚯x和速度，且信號(hào)具有高抗干擾性。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于檢測(cè)電力故障的裝置，其特征在于，該裝置密封在外殼里，外殼的表面設(shè)置有用于傳輸電流信號(hào)的第一光纖傳輸頭和用于傳輸故障信號(hào)的第二光纖傳輸頭，該裝置具體包括傳感模塊，用于通過(guò)電流互感器將電力線(xiàn)路的一次側(cè)大電流轉(zhuǎn)換為二次側(cè)小電流；信號(hào)處理模塊，與所述傳感模塊連接，用于根據(jù)所采集的電流信號(hào)判斷是否傳輸故障信號(hào);光纖傳輸模塊，與所述信號(hào)處理模塊連接，并與第一光纖傳輸頭和第二光纖傳輸頭連接以分別傳輸電流信號(hào)和故障信號(hào)，并根據(jù)電流信號(hào)和故障信號(hào)控制發(fā)射燈的亮與滅。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述傳感模塊包括磁芯、二次繞組以及絕緣部分，其中，磁芯采用高磁導(dǎo)率的硅鋼片疊繞而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述信號(hào)處理模塊包括保護(hù)單元、與所述保護(hù)單元連接的整流單元、與所述整流單元連接的限壓?jiǎn)卧?、與所述整流單元連接的越限單元以及分別與所述限壓?jiǎn)卧退鲈较迒卧B接的主控器，其中，保護(hù)單元，用于避免一次側(cè)大電流對(duì)電路的影響；整流單元，用于實(shí)現(xiàn)電流二次側(cè)小電流與直流電壓之間的轉(zhuǎn)換；限壓?jiǎn)卧糜谳斎腚妷撼^(guò)預(yù)設(shè)電壓時(shí)將該輸入電壓限制在預(yù)設(shè)電壓范圍內(nèi)；越限單元，用于輸入電流超過(guò)預(yù)設(shè)電流時(shí)產(chǎn)生中斷信號(hào)，并將其發(fā)送至主控器；主控器，用于根據(jù)所采集的電流信號(hào)判斷是否傳輸故障信號(hào)，并輸出所述光纖傳輸模塊的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述保護(hù)單元包括壓敏電阻。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述整流單元包括整流橋電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述越限單元包括遲滯比較器電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述光纖傳輸模塊包括用于通過(guò)開(kāi)關(guān)管控制發(fā)射燈亮與滅的發(fā)射燈電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述發(fā)射燈電路具體包括開(kāi)關(guān)管Q1、電阻R8、電阻R9、電阻R10、電容C3以及芯片U2，其中，開(kāi)關(guān)管Ql的基極與電阻R9的一端連接，發(fā)射極分別與電阻R8的一端連接和電源VCC 連接，集電極分別與電容C3的一端和芯片U2的VCC端連接，電容C3的另一端接地，芯片U2 的Vin端與電阻RlO的一端連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，該裝置應(yīng)用于故障指示器或配電自動(dòng)化設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種用于檢測(cè)電力故障的裝置，該裝置包括依次連接且用于通過(guò)電流互感器將電力線(xiàn)路的一次側(cè)大電流轉(zhuǎn)換為二次側(cè)小電流的傳感模塊、用于根據(jù)電流信號(hào)判斷是否傳輸故障信號(hào)的信號(hào)處理模塊以及用于通過(guò)第一光纖傳輸頭和第二光纖傳輸頭分別傳輸電流信號(hào)和故障信號(hào)，并根據(jù)電流信號(hào)和故障信號(hào)控制發(fā)射燈的亮與滅的光纖傳輸模塊。通過(guò)電流互感器將電力線(xiàn)路的一次側(cè)大電流轉(zhuǎn)換為二次側(cè)小電流，并對(duì)二次側(cè)小電流進(jìn)行處理，擴(kuò)大了小電流的監(jiān)測(cè)范圍，降低了電力線(xiàn)路由于故障誤報(bào)、誤判以及開(kāi)關(guān)誤動(dòng)作所造成的損失，提高故障指示器或配電自動(dòng)化設(shè)備的可靠性；且采用光纖傳輸電流信號(hào)和故障信號(hào)，從而提高了傳輸?shù)木嚯x和速度，且信號(hào)具有高抗干擾性。
文檔編號(hào)G01R19/00GK102590581SQ20121000880
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月12日
發(fā)明者魏之明 申請(qǐng)人:航天科工深圳(集團(tuán))有限公司