一種電力線路故障指示器探頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
:
[0001]本發(fā)明屬于故障檢測設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電力線路故障指示器探頭，采用紫蜂協(xié)議(Zigbee)無線通信方式將電力線路故障信息遠(yuǎn)程上報(bào)，實(shí)現(xiàn)配電自動化的遠(yuǎn)程監(jiān)視功能。
【背景技術(shù)】
:
[0002]電力運(yùn)行在國民經(jīng)濟(jì)中占主導(dǎo)地位，隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力傳送及其配電設(shè)備的智能化和自動化程度越來越高，對配電終端裝置提出了遙測、遙信和遙控的功能，旨在實(shí)現(xiàn)電力線路的遠(yuǎn)程監(jiān)視、故障檢測和快速故障隔離并恢復(fù)供電。線路故障指示器是用來檢測輸電線路短路及接地故障的儀器設(shè)備，在環(huán)網(wǎng)配電系統(tǒng)中，特別是大量使用環(huán)網(wǎng)負(fù)荷開關(guān)的系統(tǒng)中，如果下一級配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中發(fā)生了短路故障或接地故障，上一級的供電系統(tǒng)必須在規(guī)定的時間內(nèi)進(jìn)行分?jǐn)?，以防止發(fā)生重大安全事故;線路故障指示器可以標(biāo)示出發(fā)生故障的線路部位并發(fā)出報(bào)警信號使維修人員根據(jù)報(bào)警信號迅速找到發(fā)生故障的區(qū)段并分?jǐn)嚅_故障區(qū)段，從而及時恢復(fù)無故障區(qū)段的供電，可節(jié)約大量的工作時間，減少停電時間和停電范圍。正在使用的電力線路沒有安裝電操作開關(guān)，不具備遙測、遙信和遙控的功能，在現(xiàn)有電力線路上安裝點(diǎn)操作開關(guān)，存在操作工藝復(fù)雜和安裝成本高昂的問題。目前的解決方案有三種:第一是就地檢測電力線路電流，故障發(fā)生時，通過翻牌或閃燈方式進(jìn)行指示，巡線人員根據(jù)指示確定故障點(diǎn)，具有成本低的優(yōu)點(diǎn)，但是不具備通信功能，無法實(shí)現(xiàn)自動化記錄電力線路運(yùn)行過程中的數(shù)據(jù)，只能作為事故后的故障點(diǎn)查詢輔助手段;第二是采用433m無線通信或塑料光纖故障指示器探頭與指示器通信終端組合模式，將電力線路運(yùn)行過程中的數(shù)據(jù)發(fā)送到通信終端，通信終端通過通用分組無線服務(wù)技術(shù)(GPRS)將數(shù)據(jù)發(fā)送到主站系統(tǒng)，具有通信方式可靠和維護(hù)簡便的優(yōu)點(diǎn)，有手機(jī)信號的地域范圍均可使用，但是通信終端成本太高，433m無線模塊的距離最大只有幾百米，必須使用GPRS公網(wǎng)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，在電力線路故障指示器的整個生命周期中，GPRS的流量費(fèi)超過設(shè)備采購價;第三是用Zigbee無線通信取代433m無線模塊，以增加通信距離，但是Zigbee無線通信的成本高昂，優(yōu)勢并不明顯。因此，研發(fā)一種成本低、安裝簡便和免維護(hù)的電力線路故障指示器探頭，很有社會和經(jīng)濟(jì)價值，應(yīng)用前景廣闊。

【發(fā)明內(nèi)容】

:
[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)一種成本低、安裝簡便和免維護(hù)的電力線路故障指示器探頭，傳輸距離長，無線發(fā)射功率高。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明涉及的電力線路故障指示器探頭的主體結(jié)構(gòu)包括第一探頭、Zigbee通信探頭和第二探頭三個功能部分，Zigbee通信探頭分別與第一探頭和第二探頭電信息通信式連接，第一探頭和第二探頭的內(nèi)部均設(shè)有433m無線模塊和433m無線模塊驅(qū)動電路，第一探頭、Zigbee通信探頭和第二探頭均具備檢測電力線路故障的功能，第一探頭和第二探頭將測量數(shù)據(jù)與故障數(shù)據(jù)通過433m無線模塊傳送到Zigbee通信探頭，Zigbee通信探頭再將測量數(shù)據(jù)與故障數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸和上報(bào);Zigbee通信探頭由主控模塊、取電CT、測量CT、Zigbee模塊、電源管理模塊、太陽能電池板、充電電池、超級電容、Zigbee天線、翻牌機(jī)構(gòu)和指示燈配合構(gòu)成;主控模塊分別與測量CT、電源管理模塊、翻牌機(jī)構(gòu)和指示燈單向通信式連接，主控模塊與Zigbee模塊雙向通信式連接，主控模塊內(nèi)設(shè)中央處理器、433m無線模塊、433m無線模塊驅(qū)動電路和印制電路板天線，用以采集電力線路數(shù)據(jù)，433m無線模塊采用印制電路板天線結(jié)構(gòu);取電CT與電源管理模塊單向通信式連接;Zigbee模塊與棒狀的Zigbee天線雙向通信式連接，進(jìn)行電力線路數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離傳輸；電源管理模塊與太陽能電池板單向通信式連接，電源管理模塊分別與充電電池和超級電容雙向通信式連接，取電CT和太陽能電池板通過電源管理模塊轉(zhuǎn)換后為主控模塊、充電電池和超級電容提供電源，電能不足時，Zigbee通信探頭通過CT和太陽能兩種方式獲得電能后存儲在充電電池和超級電容中，充電電池和超級電容通過電源管理模塊轉(zhuǎn)換后再為主控模塊提供電能，充電次數(shù)為50萬次的超級電容優(yōu)先釋放電能，充電電池為鋰電池。
[0005]本發(fā)明涉及的電力線路故障指示器探頭用于探測三相電力線路，適用于10KV、35KV和110KV的架空線路或電纜線路的過流故障檢測，通過433m和Zigbee無線通信方式進(jìn)行電力線路數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程上報(bào)主站;應(yīng)用環(huán)境包括監(jiān)控點(diǎn)相對集中的城市和監(jiān)控點(diǎn)相對分散的空曠地域，在城市環(huán)境的傳輸距離為1000-2000m，在通信無法覆蓋的空曠地域的傳輸距離為3000-5000m，工作人員能夠在距離監(jiān)控點(diǎn)1-10公里的道路上讀取電力線路數(shù)據(jù)，不需要跋山涉水，在保障人身安全的如提下提尚巡檢效率。
[0006]本發(fā)明涉及的電力線路故障指示器探頭使用時，Zigbee通信探頭的主控模塊通過測量CT獲取電力線路的電流幅值信號并通過433m無線模塊獲取第一探頭和第二探頭的電流幅值信號，主控模塊將三個探頭的電流幅值信號匯集成電力線路數(shù)據(jù)通過Zigbee模塊進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸；當(dāng)主控模塊在白天發(fā)現(xiàn)電力線路故障時，控制翻牌機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，翻牌機(jī)構(gòu)由正常狀態(tài)下的白色轉(zhuǎn)換為故障狀態(tài)下的紅色，當(dāng)主控模塊在夜間發(fā)現(xiàn)電力線路故障時，控制指示燈閃爍，為巡線人員提供指示。
[0007]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，將故障指示器探頭數(shù)據(jù)通過Zigbee無線通信方式進(jìn)行傳輸，采用外置天線，增加傳輸距離，采用CT取電和太陽能取電方式，提高無線發(fā)射功率，取消了故障指示器通信終端，降低了成本，不租用GPRS信道，節(jié)約了通信成本，提高了電力投資效率和配網(wǎng)自動化程度;其結(jié)構(gòu)簡單，性能安全可靠，使用壽命長，使用成本低，操作和維護(hù)方便，實(shí)用性強(qiáng)，使用環(huán)境友好，應(yīng)用范圍廣泛。
【附圖說明】
:
[0008]圖1為本發(fā)明的主體結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0009]圖2為本發(fā)明涉及的Zigbee通信探頭的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
:
[0010]下面通過實(shí)施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步描述。
[0011]實(shí)施例:
[0012]本實(shí)施例涉及的電力線路故障指示器探頭的主體結(jié)構(gòu)包括第一探頭l、Zigbee通信探頭2和第二探頭3三個功能部分，Zigbee通信探頭2分別與第一探頭I和第二探頭3電信息通信式連接，第一探頭I和第二探頭3的內(nèi)部均設(shè)有433m無線模塊和433m無線模塊驅(qū)動電路，第一探頭l、Zigbee通信探頭2和第二探頭3均具備檢測電力線路故障的功能，第一探頭