一種帶方向故障指示器的制造方法
【專利摘要】一種帶方向故障指示器，其特征在于它包括信號采集處理單元、電源檢測與控制單元、主控單元、報警輸出控制單元及人機操作單元；其優越性：①適用范圍廣；②故障判斷準確；③故障顯示醒目；④安裝方便，操作安全；⑤實時監測配電狀態；⑥故障次數記錄準確；⑦供電時間長、壽命長；⑧可靠性高、體積小，裝卸方便。
【專利說明】一種帶方向故障指示器
(-)【技術領域】:
[0001]本實用新型涉及配電網輸電線路故障檢測領域，尤其是一種帶方向故障指示器。
(二)【背景技術】:
[0002]在配電網系統中，線路分支多、運行情況復雜，發生短路、接地故障時，故障區段(位置)難以確定，給檢修工作帶來不小的困難，尤其是偏遠地區，查找起來更是費時費力。
[0003]目前的架空線故障指示器國內的產品是無法探測到小電流接地系統的故障的，因為在小電流接地系統中出現對地故障時候需要運行2個小時，而國內采用電流型判斷的方式是無法探測到故障的。因此對于此類接地故障的探測目前國內沒有類似技術，國內對于此類故障的探測時空白，出現故障的時候無法實現快速準確的定位。
(三)實用新型內容:
[0004]本實用新型的目的在于設計一種帶方向故障指示器，它可以克服現有技術的不足，是一種電路結構簡單、故障類型及區域判斷準確的帶方向故障指示器。
[0005]本實用新型的技術方案:一種帶方向故障指示器，其特征在于它包括信號采集處理單元、電源檢測與控制單元、主控單元、報警輸出控制單元及人機操作單元；其中，所述主控單元的輸入端分別連接采集處理單元、電源檢測與控制單元以及報警輸出控制單元的輸出端,主控單元還與人機操作單元呈雙向連接。
[0006]所述信號采集處理單元是由水平磁場檢測單元、豎直磁場檢測單元和中性電場檢測單元構成。
[0007]所述電源檢測與控制單元是由電池供電管理模塊和太陽板供電管理模塊組成；所述電池供電管理模塊是鋰電池或外接直流電源。
[0008]所述太陽板為IOW太陽板供電，輸入主控單元5V;所述外接直流電源是DC12V電源；所述鋰電池是相互串聯的3節3.6V鋰電池。
[0009]所述主控單元是單片機。
[0010]所述報警輸出控制單元是磁保持繼電器。
[0011]所述人機操作單元是由液晶顯示屏、LED顯示器、故障計數器和鍵盤構成；所述液晶顯示屏、LED顯示器和故障計數器的輸入端連接主控單元的輸出端；所述鍵盤的輸出端連接主控單元的輸入端。
[0012]本實用新型的工作原理:(I)信號采集處理單元中，三相合成的磁場中，水平磁場信號比較強，水平磁場采用特殊的材料和結構進行繞制加工，當三相合成的電流磁場中的采集的信號轉換成了電流信號，經過信號單元的調節之后轉換成為電壓信號，完成水平磁場檢測單元的信號檢測；三相合成的磁場中，在遠離導線地方磁場信號比較強，豎直磁場采用特殊的材料和結構進行繞制加工，其中和水平磁場采用的材料相當，當三相合成的電流磁場中的采集的信號轉換成了電流信號，經過信號單元的調節之后轉換成為電壓信號，完成豎直磁場檢測單元的信號檢測；對于采集單元部分采用了判斷三相的零序電壓的方法進行故障信號的判斷。電場的采集采用極板電容的方式進行采集工作。具體原理是，三相合成的零序電場對大地有一個基本恒定的電場。在兩個極板之間便感應出相應的電壓，通過探測電壓的大小便可以對應外部的零序電場的探測；線路上面采用兩個極板之間采用采樣電容作為電壓的采集信號，將電壓進行信號的調制處理之后，進行采集和處理便得到了外部三相線路的零序電壓的數據，最后完成中性電場檢測單元的信號檢測；(2)控制單元主要完成報警輸出的控制，系統具備對外的輸出功能，可以和SCADA軟件配合輸出，同時具備連接外部的信號，控制單元采用了磁保持繼電器進行控制，由于磁保持繼電器的啟動電流較大，但是一旦啟動之后，繼電器便保持原來的狀態，這樣可以不再供電，做到低功耗；(3)電源檢測與控制單元是為了使系統的供電管理分成采用太陽板供電、采用鋰電池供電或者采用外接的DC12V供電，都有相應的電路進行管理控制。其中系統內部采用的如下的分電源裝置:1)單片部分采用3.0VDC的供電，該供電用作給單片供電、AD供電、啟動和關閉磁保持繼電器；2)水平磁場、垂直磁場和電場的信號的處理、放大、濾波部分的供電采用+3V/-2V的供電方式，其中+3V的供電，而-2V來自通過采用單片機進行脈沖調節出的電壓；(4)人機操作單元主要完成人機交互的工作，包括參數設置，可通過外部按鍵的操作設置參數，通過液晶進行數據的顯示，參數設置包括相間故障檢測閥值、兩相接地故障檢測閥值、閃爍的最大持續時間等；自適應功能強，采用自適應器件，由顯示屏顯示狀態；對故障類別識別并顯示，單相接地故障可通過綠色或紅色的閃爍識別，閃爍的顏色取決于設備的方位和故障位置；多相故障可通過綠色/紅色交替閃爍來識別這類故障；并且，只有故障上游的設備檢測到故障，并閃爍；故障計數用于記錄下所有類型的故障次數。
[0013]本實用新型的優越性:1、適用于電源中性點消弧線圈接地、不接地和經阻抗接地網絡；2、可確認故障類型包括單相接地故障、兩相或多相接地故障和相間故障，并可指示出接地故障的方向；3、通過不同的顏色閃爍為維護人員指示出相應的故障類型及故障所在區域，并上報相應的故障信息，本地可顯示故障信號，且故障閾值可以設定；4、本實用新型屬于三相設備，不與線路直接接觸，方便安裝；5、實時的架空線路運行數據監視，便于配電狀態監測；6、增加故障計數器用于記錄所有類型的故障次數；7、可更換長效鋰電池，增加供電可靠性；8、本實用新型可靠性高、體積小，裝卸方便。
(四)【專利附圖】
【附圖說明】:
[0014]圖1為本實用新型所涉一種帶方向故障指示器的整體結構框圖。
(五)【具體實施方式】:
[0015]實施例:一種帶方向故障指示器(見圖1)，其特征在于它包括信號采集處理單元、電源檢測與控制單元、主控單元、報警輸出控制單元及人機操作單元；其中，所述主控單元的輸入端分別連接采集處理單元、電源檢測與控制單元以及報警輸出控制單元的輸出端，主控單元還與人機操作單元呈雙向連接。
[0016]所述信號采集處理單元(見圖1)是由水平磁場檢測單元、豎直磁場檢測單元和中性電場檢測單元構成。
[0017]所述電源檢測與控制單元(見圖1)是由電池供電管理模塊和太陽板供電管理模塊組成；所述電池供電管理模塊是鋰電池或外接直流電源。[0018]所述太陽板為IOW太陽板供電，輸入主控單元5V;所述外接直流電源是DC12V電源；所述鋰電池是相互串聯的3節3.6V鋰電池。
[0019]所述主控單元(見圖1)是單片機。
[0020]所述報警輸出控制單元是磁保持繼電器。
[0021]所述人機操作單元是由液晶顯示屏、LED顯示器、故障計數器和鍵盤構成。
【權利要求】
1.一種帶方向故障指示器，其特征在于它包括信號采集處理單元、電源檢測與控制單元、主控單元、報警輸出控制單元及人機操作單元；其中，所述主控單元的輸入端分別連接采集處理單元、電源檢測與控制單元以及報警輸出控制單元的輸出端，主控單元還與人機操作單元呈雙向連接。
2.根據權利要求1所述一種帶方向故障指示器，其特征在于所述信號采集處理單元是由水平磁場檢測單元、豎直磁場檢測單元和中性電場檢測單元構成。
3.根據權利要求1所述一種帶方向故障指示器，其特征在于所述電源檢測與控制單元是由電池供電管理模塊和太陽板供電管理模塊組成；所述電池供電管理模塊是鋰電池或外接直流電源。
4.根據權利要求3所述一種帶方向故障指示器，其特征在于所述太陽板為IOW太陽板供電，輸入主控單元5V;所述外接直流電源是DC12V電源；所述鋰電池是相互串聯的3節3.6V鋰電池。
5.根據權利要求1所述一種帶方向故障指示器，其特征在于所述主控單元是單片機。
6.根據權利要求1所述一種帶方向故障指示器，其特征在于所述報警輸出控制單元是磁保持繼電器。
7.根據權利要求1所述一種帶方向故障指示器，其特征在于所述人機操作單元是由液晶顯示屏、LED顯示器、故障計數器和鍵盤構成；所述液晶顯示屏、LED顯示器和故障計數器的輸入端連接主控單元的輸出端；所述鍵盤的輸出端連接主控單元的輸入端。
【文檔編號】G01R31/08GK203490325SQ201320548007
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年9月4日 優先權日:2013年9月4日
【發明者】王寶軍, 劉繼軍, 王猛 申請人:天津航空凱通機電有限公司
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