专利名称：一种高压开关柜内绝缘状态在线监测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电力设备运行状态的在线监测设备，特别是一种高压开关柜
内绝缘状态在线监测仪。
背景技术：
着我国电力工业的发展和电网负荷需求的提高，要求电力系统在运行过程中保证 发供电的安全性和稳定性，为用户提供可靠的电力资源。由于高压开关的老化等因素，引起 高压开关的误动作会给电力系统的安全稳定运行带来影响，而传统的对电力设备的预防维 护又有人力花费较多且要安排停电作业等缺点。因此，对高压开关柜内绝缘状态的在线监 测技术具有实际应用价值。 在高压开关柜内，由绝缘状态恶化会产生气体放电，根据流注理论，伴随着气体 放电会产生大量的光辐射，其中就有日盲区的紫外光。利用紫外传感器构成检测系统，在 火灾报告、河流治理、地震预报、气象预报、海洋环境检测等方面都有广泛应用。根据日本 HAMAMATSU公司介绍，紫外传感器也可用于电晕放电的检测。紫外传感器具有不接触、不受 高频干扰影响、灵敏度更高的特点，而且不受交通条件和人为因素限制，更适用于电力设备 的各种在线检测，应用前景广阔。
发明内容为实现高压开关柜内绝缘状态的在线监测，本实用新型提出一种高压开关柜内绝 缘状态在线监测仪。 本实用新型通过极高灵敏度的日盲型紫外探头，确定高压开关柜内的绝缘状况， 并实时的通过构建的网络将信号传输到位于监控室的监控主机，为检修提供安全可靠的信 息。 本实用新型采用如下技术方案 —种高压开关柜内绝缘状态在线监测仪由紫外传感器，信号与数字处理电路，通 信接口电路和电源电路构成；其中，紫外传感器的输出端与信号与数字处理电路的信号输 入端连接；信号与数字处理电路的输出端与通信接口电路的信号输入端连接；电源电路的 输出端分别与紫外传感器、信号与数字处理电路和通信接口电路的电源输入端连接。 本实用新型高压开关柜内绝缘状态在线监测仪是一种成本较低的非接触式在线 检测装置，它替代了工作人员登杆操作的传统方法，可实现无间断的实时检测。该系统具有 设计先进、结构合理、安全性好、性能完善可靠且使用方便等特点，对高压开关柜安全稳定 运行有重要的预防意义。
图1是本实用新型的系统结构示意图； 图2是本实用新型通信接口电路示意图；[0011] 图3是本实用新型电源电路的工作流程图。
图中l-紫外传感器；2-信号与数字处理电路；3_通信接口电路；31_光耦隔离电
路；32-RS485总线电平转换电路；4-电源电路；41-整流桥滤波电路；42-DCDC供电电压转 换电路；43-供电电压转换电路；44-隔离供电电源电路。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明 参见图l，本实用新型高压开关柜内绝缘状态在线监测仪由紫外传感器1、信号与 数字处理电路2、通信接口电路3和电源电路4构成；紫外传感器1的输出端与信号与数 字处理电路2的信号输入端连接；信号与数字处理电路2的输出端与通信接口电路3的信 号输入端连接；电源电路4的输出端分别与紫外传感器1、信号与数字处理电路2和通信接 口电路3的电源输入端连接。信号与数字处理电路2采用TI公司出产的数字信号处理器 TMS320LF2407 参见图2，通信接口电路3由光耦隔离电路31和RS485总线电平转换电路32构 成；光耦隔离电路31的信号输入端与信号与数字处理电路2的信号输出端连接；光耦隔离 电路31的信号输出端与RS485总线电平转换电路32的信号输入端连接；RS485总线电平 转换电路32的输出端为高压开关柜运行状态在线监测仪的信号输出端。 参见图3，电源电路4由整流桥滤波电路41、紫外传感器1的DCDC供电电压转换 电路42，信号与数字处理电路2的供电电压转换电路43，通信接口电路3的隔离供电电源 电路44构成。整流桥滤波电路41的输入端与220V交流电源连接；整流桥滤波电路41的 输出端分别与DCDC供电电压转换电路42、信号与数字处理电路2的供电电压转换电路43 和通信接口电路3的隔离供电电源电路44的电压输入端连接；DCDC供电电压转换电路42 的输出端与紫外传感器1的电源输入端连接；信号与数字处理电路2的供电电压转换电路 43的输出端与信号与数字处理电路2的电源输入端连接；通信接口电路3的隔离供电电源 电路44的输出端与光耦隔离电路31的电源输入端和RS485总线电平转换电路32的电源 输入端连接。 在上述电路中紫外光经过紫外传感器模块后，转换为光电流脉冲输出。输出的频 率和幅度与入射紫外光成正比。考虑到全天候工作的需要，采用高灵敏度的日盲型紫外传 感器，工作在uv-c光谱段，避免太阳光对传感器的干扰。紫外传感器器的核心器件是紫外 光敏管，经过比较分析，选择了市售HAMAMATSU公司的R2868日盲型紫外传感器。采用该紫 外线传感器，可利用太阳盲区，使仪器工作在特定波长之间，而对其他频谱不敏感，去除可 见光源的干扰。该传感器的通道工作波段采用太阳盲区UV-C中的185nm 260nm波段，该 波段不受太阳辐射的干扰。其灵敏度达5000cps，可有效检测到紫外脉冲。 输出光电流进入信号及数字处理模块，经过比较后，输出一系列数字脉冲，在主控 芯片进行处理，统计单位时间内的紫外脉冲次数并在数字处理模块中存储。同时将设定时 间段内的脉冲次数的结果传输回监测主机。每次检测完成后，自动对紫外脉冲计数清零，等 待下次检测。 在通信接口电路3中采用RS485总线电平转换电路32，以RS485组建的网络传输 数据，因此需要将数字处理器的TTL电平转换为RS485电平。所述RS485总线电平转换电路32采用的是专门转换芯片SN75LBC184，从通信的安全性考虑，该模块采用了隔离电源供 电以及光耦隔离。 电源模块包括三部分为数字处理部分供电部分，为紫外传感器供电的DCDC以及 隔离电源。总的说来，电源是由220V交流电源经过整流桥滤波后得到，之后由L7805转换 成5V电压供给数字处理部分；而驱动紫外传感器电路需要325V直流高压，需要进行DCDC 电压转换，为了信号的通信安全要求，采用了隔离电源为RS485转换电路供电。
权利要求一种高压开关柜内绝缘状态在线监测仪，其特征在于由紫外传感器(1)，信号与数字处理电路(2)，通信接口电路(3)和电源电路(4)构成；其中，紫外传感器(1)的输出端与信号与数字处理电路(2)的信号输入端连接；信号与数字处理电路(2)的输出端与通信接口电路(3)的信号输入端连接；电源电路(4)的输出端分别与紫外传感器(1)、信号与数字处理电路(2)和通信接口电路(3)的电源输入端连接。
2. 根据权利要求1所述的高压开关柜内绝缘状态在线监测仪，其特征在于紫外传感 器(1)为日盲型紫外传感器。
3. 根据权利要求1所述的高压开关柜内绝缘状态在线监测仪，其特征在于通信接口电路(3)由光耦隔离电路(31)和RS485总线电平转换电路(32)构成；光耦隔离电路(31) 的信号输入端与信号与数字处理电路(2)的信号输出端连接；光耦隔离电路(31)的信号输 出端与RS485总线电平转换电路(32)的信号输入端连接；RS485总线电平转换电路(32)的 输出端为高压开关柜运行状态在线监测仪的信号输出端。
4.根据权利要求1所述的高压开关柜内绝缘状态在线监测仪，其特征在于电源电路 (4)由整流桥滤波电路(41)、紫外传感器(1)的DCDC供电电压转换电路(42)，信号与数字 处理电路(2)的供电电压转换电路(43)，通信接口电路(3)的隔离供电电源电路(44)构 成；整流桥滤波电路(41)的输入端与220V交流电源连接；整流桥滤波电路(41)的输出端 分别与DCDC供电电压转换电路(42)、信号与数字处理电路(2)的供电电压转换电路(43) 和通信接口电路(3)的(44)的电压输入端连接；DCDC供电电压转换电路(42)的输出端与 紫外传感器(1)的电源输入端连接；信号与数字处理电路(2)的供电电压转换电路(43)的 输出端与信号与数字处理电路(2)的电源输入端连接；通信接口电路(3)的隔离供电电源 电路(44)的输出端与光耦隔离电路(31)的电源输入端和RS485总线电平转换电路(32) 的电源输入端连接。
专利摘要本实用新型涉及一种高压开关柜内绝缘状态在线监测仪由紫外传感器，信号与数字处理电路，通信接口电路和电源电路构成；其中，紫外传感器的输出端与信号与数字处理电路的信号输入端连接；信号与数字处理电路的输出端与通信接口电路的信号输入端连接；电源电路的输出端分别与紫外传感器、信号与数字处理电路和通信接口电路的电源输入端连接。本实用新型通过极高灵敏度的日盲型紫外探头，确定高压开关柜内的绝缘状况，并实时的通过构建的网络将信号传输到位于监控室的监控主机，为检修提供安全可靠的信息。实现无间断的实时检测。安全性好、性能完善可靠且使用方便等特点，对高压开关柜安全稳定运行有重要的预防意义。
文档编号G01R31/14GK201464609SQ20092012786
公开日2010年5月12日 申请日期2009年6月30日 优先权日2009年6月30日
发明者刘超君, 刘进胜, 徐郁, 王宗超, 陈正宇, 黄华勇 申请人:重庆市电力公司江津供电局