一种用于配电线路接地故障点查找的发信机的制作方法

本发明属于配电线路接地故障点查找的技术领域，具体涉及一种用于配电线路接地故障点查找的发信机。

背景技术：

随着配网系统规模的日益扩大，配电线路日益增多。一旦配电线路上发生故障，须尽快找到故障点，排除故障，恢复供电。但是，由于查找手段落后往往难以快速找到故障点。在线路故障后迅速准确找到故障点，不仅对及时修复线路和快速恢复供电，而且对整个配网系统的安全稳定和经济运行都有十分重要的作用。

单相接地故障是配网线路故障中很常见的一种故障，几乎占全部故障类型的80％之上。单相接地故障具有以下危害：1、对线损的影响：单相接地故障的发生会导致较大的电能损耗，因为配网线路接地相间接或者直接向大地放电，若按照规定达到一定运行时间(不超过两小时)，这样将会增加电能损耗；2、对生命体的危害：单相接地故障的一种表现就是导线发生落地，若接地配电线路未停止运行时发生导线落地，路过的行人和线路巡查人员(尤其在夜间)可能会造成人身触电甚至伤亡等事故的发生，对其他生物也可能会造成触电伤亡事故；3、对配电设备的危害：单相接地故障发生可能会发生间歇性孤光接地，从而导致谐振过电压，过电压会使线路上的绝缘子发生绝缘击穿，导致严重的短路事故，还会使部分配电变压器被烧毁，还有可能烧毁避雷器和熔丝从而发生电气火灾；4、对变电设备的危害：在10kV配电线路中，发生单相接地故障后，在变电站10kV母线的电压互感器上可以检测到零序电流，同时在开口三角形上，产生零序电压；由于电压互感器的铁芯饱和，会增加励磁电流，若运行时间较长就有可能使电压互感器被烧毁；发生单相接地故障后，还会产生几倍于正常电压的谐振过电压，危害变电设备的绝缘性，更严重时会使变电设备发生绝缘击穿，造成更大事故。而且，配电网系统主要采用中性点不接地系统及消弧线圈接地等方式，在中性点不接地系统中发生单相接地故障后，故障电流比较小，系统可以继续正常运行一段时间，不影响对用户供电，但是，长时间的运行会引起其他更严重的故障，破坏系统设备的安全运行。因此迅速、准确地进行故障查找定位，可在技术上保障电网的安全运行。

目前国内外对架空线路故障查找主要采用以下几种方法：一、阻抗方式：通过测量和计算线路阻抗，确定故障是否存在和位置，阻抗法原理比较简单，投资少，可覆盖面积区域较大，适应简单长线路，但受线路特性影响较大，测量误差较大(1km以上)，故对于结构复杂，分支线路混合线路较多负荷变化较大的配网不能简单直接地应用此方法进行故障点测定；二、脉冲反射方式：注入脉冲信号后,脉冲在故障点产生反射，通过检测反射信号的时间差和波形特点确定故障点位置和性质，脉冲反射方式又脉冲雷达方式。该方法不受故障类型，系统阻抗和过渡电阻的影响,不需要复杂的计算分析过程，具有较高的定位精度。但受线路分支结构和末端反射的影响较大，对于复杂的配网线路和特定位置，该方式会受到限制，效果不佳；三、脉冲注入方式：对架空线路与地之间注入脉冲信号，通过脉冲检测器沿线路检测脉冲信号流向，在确定信号有无最终确定故障点位置，该方法不受系统特性的影响，可应用于复杂的线路结构测定，通过信号的有无可以确定故障具体位置，非常适合配网线路的故障查寻。对于脉冲注入方式，目前存在的大多数脉冲注入装置结构较复杂，体积较大，费用较高昂，难以被广泛的应用，进一步限制了脉冲注入方式的普遍运用。

技术实现要素：

本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种结构简单，体积较小，造价低廉的用于配电线路接地故障点查找的发信机。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种用于配电线路接地故障点查找的发信机，包括发信机本体，所述发信机本体包括壳体，所述壳体上设有高压输出端子、主接地端子和电源输入端口，所述壳体内设有高压发生电路，所述高压发生电路包括变压器T1、高压整流回路ZL、电容C1、电阻R1和发信开关SW1，所述变压器T1的输入端与所述电源输入端口电气连接，所述变压器T1的输出端与所述高压整流回路ZL的输入端电气连接，所述电容C1并接在所述高压整流回路ZL的输出端，所述高压整流回路ZL的正输出端依次串接所述电阻R1、所述发信开关SW1后与所述高压输出端子电气连接，所述高压整流回路ZL的负输出端、所述发信开关SW1的接地端均与所述主接地端子电气连接。

优选地，所述壳体上还设有外箱接地端口，所述壳体内还设有控制电路、接地连续检测电路、电缆老化检测电路和驱动回路，所述外箱接地端口与所述电源输入端口的负端电气连接，所述外箱接地端口与所述主接地端子之间并接有第一分压电路，所述第一分压电路的输出端通过所述接地连续检测电路与所述控制电路的输入端电气连接，所述控制电路的输入端还与所述电缆老化检测电路的输出端电气连接，所述电缆老化检测电路的输入端与第一CT采集器CT1电气连接，所述第一CT采集器CT1设置于所述高压输出端子与所述壳体之间的电缆线路上，所述控制电路的输出端与所述驱动回路的输入端电气连接，所述驱动回路的输出端与所述变压器T1的输入端电气连接，所述控制电路的输出端还与启停开关A1电气连接，所述启停开关A1串接在所述变压器T1的正输入线路上。

优选地，所述壳体上还设有电压显示屏，所述壳体内还设有第二分压电路和电压显示控制电路，所述第二分压电路的输入端与所述电阻R1和所述发信开关SW1之间的连线电气连接，所述第二分压电路的输出端与所述电压显示控制电路的输入端电气连接，所述电压显示控制电路的输出端与所述电压显示屏的输入端电气连接，所述电压显示控制电路的接地端和所述第二分压电路的接地端均与所述外箱接地端口电气连接。

优选地，所述壳体上还设有接地显示屏，所述壳体内还设有第二CT采集器CT2和接地显示控制电路，所述第二CT采集器CT2设置在所述发信开关SW1和所述主接地端子之间的线路上，所述第二CT采集器CT2与所述接地显示控制电路的输入端电气连接，所述接地显示控制电路的输出端与所述接地显示屏的输入端电气连接。

优选地，所述电源输入端口与外部的12V直流电源电气连接。

优选地，所述外部的12V直流电源为车载电源，或为蓄电池。

优选地，所述电阻R1的阻值为2.5KΩ。

优选地，所述电容C1的容值为2μF。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本发明中的发信机包括壳体，壳体上设有电源输入端口、高压输出端子等，壳体内设有高压发生电路，工作时，先将从电源输入端口输入的进行升压，然后给电容C1进行充电，最后由发信开关SW1定期将直流高压脉冲向配电线路送信；本发明中的发信机结构接单，造价低廉，将所有功能电路集成在一个壳体内，使得整个发信机的体积较小，方便携带，具有很强的实用性。

2、本发明中的控制电路可通过接收所述接地连续检测电路和电缆老化检测电路二者发送来的信号，通过所述驱动回路来动态调整发信的强度和各种参数，从而有效屏蔽各种干扰信号，大大提高与发信机配合使用的CT探测器的辨识准确率。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

图1为本发明实施例一提供的一种用于配电线路接地故障点查找的发信机的结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的一种配电线路接地故障点查找装置的结构示意图；

图中：1为发信机本体，2为通电电缆，3为脉冲传感器，31为钩挂部，32为固定部，4为报警器，5为绝缘棒，6为电源，7为挂钩，8为通电端子，11为壳体，12为高压输出端子，13为主接地端子，14为电源输入端口，15为外箱接地端口，16为控制电路，17为接地连续检测电路，18为电缆老化检测电路，19为驱动回路，110为第一分压电路，111为电压显示屏，112为第二分压电路，113为电压显示控制电路，114为接地显示屏，115为接地显示控制电路。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例一提供的一种用于配电线路接地故障点查找的发信机的结构示意图，图2为本发明实施例一提供的一种配电线路接地故障点查找装置的结构示意图，如图1、图2所示，一种用于配电线路接地故障点查找的发信机，包括发信机本体1，所述发信机本体1包括壳体11，所述壳体11上设有高压输出端子12、主接地端子13和电源输入端口14，所述壳体11内设有高压发生电路，所述高压发生电路包括变压器T1、高压整流回路ZL、电容C1、电阻R1和发信开关SW1，所述变压器T1的输入端与所述电源输入端口14电气连接，所述变压器T1的输出的与所述高压整流回路ZL的输入端电气连接，所述电容C1并接在所述高压整流回路ZL的输出端，所述高压整流回路ZL的正输出端依次串接所述电阻R1、所述发信开关SW1后与所述高压输出端子12电气连接，所述高压整流回路ZL的负输出端、所述发信开关SW1的接地端均与所述主接地端子13电气连接。

本实施例中，发信机本体1包括壳体11，壳体11上设有电源输入端口14、高压输出端子12等，壳体11内设有高压发生电路，工作时，先将从电源输入端口14输入的进行升压，然后给电容C1进行充电，最后由发信开关SW1定期将直流高压脉冲向配电线路送信。

本实施以直流12V为电源，发信开关SW1的送信间隔可为2S或6S，产生的电压为5KV、10KV、15KV，可根据线路实际情况在此三个电压等级中自由切换。

具体地，所述壳体11上还可设有外箱接地端口15，所述壳体11内还设有控制电路16、接地连续检测电路17、电缆老化检测电路18和驱动回路19，所述外箱接地端口15与所述电源输入端口14的负端电气连接，所述外箱接地端口15与所述主接地端子13之间并接有第一分压电路110，所述第一分压电路110的输出端通过所述接地连续检测电路17与所述控制电路16的输入端电气连接，所述控制电路16的输入端还与所述电缆老化检测电路18的输出端电气连接，所述电缆老化检测电路18的输入端与第一CT采集器CT1电气连接，所述第一CT采集器CT1设置于所述高压输出端子12与所述壳体11之间的电缆线路上，所述控制电路16的输出端与所述驱动回路19的输入端电气连接，所述驱动回路19的输出端与所述变压器T1的输入端电气连接，所述控制电路16的输出端还与启停开关A1电气连接，所述启停开关A1串接在所述变压器T1的正输入线路上。

本实施例中的控制电路16可通过接收所述接地连续检测电路17和电缆老化检测电路18二者发送来的信号，通过所述驱动回路19来动态调整发信的强度和各种参数，从而有效屏蔽各种干扰信号，大大提高与发信机配合使用的CT探测器的辨识准确率。

具体地，所述壳体11上还可设有电压显示屏111，所述壳体11内还设有第二分压电路112和电压显示控制电路113，所述第二分压电路112的输入端与所述电阻R1和所述发信开关SW1之间的连线电气连接，所述第二分压电路112的输出端与所述电压显示控制电路113的输入端电气连接，所述电压显示控制电路113的输出端与所述电压显示屏111的输入端电气连接，所述电压显示控制电路113的接地端和所述第二分压电路112的接地端均与所述外箱接地端口15电气连接。

具体地，所述壳体11上还可设有接地显示屏114，所述壳体11内还设有第二CT采集器CT2和接地显示控制电路115，所述第二CT采集器CT2设置在所述发信开关SW1和所述主接地端子1之间的线路上，所述第二CT采集器CT2与所述接地显示控制电路115的输入端电气连接，所述接地显示控制电路115的输出端与所述接地显示屏114的输入端电气连接。

具体地，所述电源输入端口14可与外部的12V直流电源电气连接。

具体地，所述外部的12V直流电源可为车载电源，或可为蓄电池。

具体地，所述电阻R1的阻值可为2.5KΩ。

具体地，所述电容C1的容值可为2μF。

相应地，一种配电线路接地故障点查找装置，包括发信机和脉冲检测装置，所述发信机包括：发信机本体1和用于连接所述发信机本体1和配电线路的通电电缆2，所述脉冲检测装置包括：用于检测配电线路上脉冲信号的脉冲传感器3，以及输入端与所述脉冲传感器3的输出端电气连接的报警器4，所述发信机安装在移动汽车上，所述脉冲传感器3和所述报警器4均安装在绝缘棒5上。

具体地，所述脉冲传感器3可包括：用于将整个脉冲传感器3悬挂在配电线路上的钩挂部31，以及用于将整个脉冲传感器3固定安装在所述绝缘棒5上的固定部32。

具体地，所述脉冲传感器3位于所述绝缘棒5的顶部，所述报警器4可位于所述绝缘棒5的底部。

更具体地，所述绝缘棒5的长度可达到6～7米，甚至更长。

本实施例中的配电线路接地故障点查找装置主要由发信机和脉冲检测装置构成，查找故障点时，发信机本体1通过通电电缆2向停电线路中注入高压直流脉冲，线路中的一些故障现象再现，通过接地构成故障电流回路，然后使用脉冲检测装置沿线路查询，通过报警器4的感应信号有无就能够准确地确定故障发生的位置，本实施例中的发信机安装在移动汽车上，脉冲检测装置安装在绝缘棒5上，工作时可根据实际需要，通过移动汽车随意移动发信机、通过手持绝缘棒5移动脉冲检测装置，使用简单方便、易于现场工程应用。

在进行故障点查找的过程中，本实施例主要是使用黄金切割点的原理来精确定位故障点的位置，发信机本体1向线路中注入高压脉冲信号后，手持绝缘棒5将脉冲传感器3靠近线路进行脉冲检测，如报警器4发出报警信号，则说明该测量点在故障区域内，如报警器4不发出报警信号，则说明该测量点在正常区域内，通过移动手持绝缘棒5来移动测量点，直到精确的定位到故障点。

具体地，所述发信机本体1的电源6可为12V的车载电源，或可为12V的蓄电池，使得整个装置的续电能力较强，对于环境恶劣的工作场合，具有非常大的实用性。

具体地，所述通电电缆2上可设有用于固定所述通电电缆2的挂钩7，避免了电缆的杂乱无章，以致影响故障查找工作的效率。

具体地，所述通电电缆2上可设有用于连接配电线路的通电端子8。

具体地，所述报警器4可包括蜂鸣器和指示灯。

具体地，所述脉冲传感器3可为CT探测器。

本发明中的发信机结构接单，造价低廉，将所有功能电路集成在一个壳体内，使得整个发信机的体积较小，方便携带，具有很强的实用性。

本发明具有测量信号电压等级高，安全可靠性高、对线路设备影响小、使用简单方便、易于现场工程应用的优点，适用于10KV配网线路接地故障排查，尤其能排查接地电阻不大于20KΩ的疑难高阻接地故障，在配电网现场故障排查具有很高实用性。本装置在对配网线路接地故障原因进行分析的基础上，通过非常直观的方法判断出故障位置，对于一般线路寻线维护人员没有很高的技术要求，能够快速简单地找出故障位置。通过使用本探测装置，能使及时对配网线路故障进行排查和早期诊断，有效地保护电力系统安全稳定运行。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。