一种配网终端的故障检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及故障检测领域，尤其涉及配网终端的故障检测装置。


背景技术：

2.为适应电网公司新的需求，对一些线路上不具备小电流接地故障处理功能的老旧设备需进行升级改造，增加小电流接地故障处理功能，进而提高供电可靠性、保证电网运行安全。
3.目前，配电网出现故障最多的为短路故障和接地故障，其中小电流接地故障检测比较困难。其原因在于：小电流接地系统包括三方面，中性点不接地系统、经消弧线圈接地系统以及经高阻接地系统。在实际应用情况中，每个地区有着不同的电网中性点处理方法，所以在实际检测中存在一些困难。由于小电流有着多样的接地方式，所以在检测起来也需有不同的应对方法。一般来说，通过选线对小电流接地系统单相接地故障进行检测，并且根据新的需求，应以暂态法为主检测单相接地故障。目前，常用的单相接地故障检测通过采集零序电压、零序电流进行计算并判断。授权公告号为cn 212321813 u的文献中提出了一种户外架空型的小电流接地故障检测系统，包括电杆，电杆上设置有箱体，箱体内腔设置有相不对称型接地故障检测装置、通讯模块、电流采集模块、供电模块、电源模块和告警模块，供电模块与电源模块连接，相不对称型接地故障检测装置分别与电流采集模块、通讯模块、告警模块连接并通过基于pam算法的相不对称型接地故障检测装置方法，实现有效的单相接地故障检测，具备无线功能和短信告警功能，可通过iec101协议与后台主站进行通讯，并可通过短信发送功能实现接地故障告警；仅需要通过收集并分析线路三相电流即可完成接地故障检测。但是该装置只是通过相不对称型接地故障检测方法对小电流单相接地故障进行检测，不具备断线检测，也未集成其他小电流接地故障检测方法。随着电网的不断发展，对配网供电可靠性要求越来高，加之小电流接地故障的多样性，现有只具有单个小电流接地故障检测算法的检测装置已不能满足配网供电可靠性对配电网终端故障检测的要求。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型提出了一种配网终端的故障检测装置，该装置包括机壳及安装在机壳内部的电路板。所述机壳顶部设置指示灯，所述机壳两侧设置4组接线端子，所述4组接线端子分别为电压接线端子、电流接线端子、遥信接线端子、电源及串口接线端子，所述电路板由电压采样电路、电流采样电路、ad采样电路、mcu、通讯电路、光耦隔离电路、遥信电路以及电源电路组成。
5.所述电压接线端子与所述电压采样电路连接，所述电流接线端子与所述电流采样电路连接，所述电源及串口接线端子中的电源接线端子与所述电源电路连接，所述电源及串口接线端子中的串口接线端子与所述通讯电路连接，所述遥信接线端子与所述遥信电路连接，所述电压采样电路和所述电流采样电路分别与所述ad采样电路连接，所述ad采样电路连接与所述mcu连接，所述mcu分别与所述通讯电路、所述光耦隔离电路连接，所述光耦隔
离电路与所述遥信电路连接，所述电源电路分别与所述ad采样电路、所述mcu、所述通讯电路连接。
6.所述mcu内通过软件固化集成了断线检测算法、基于相不对称的单相接地算法以及基于暂态零序电流方向法的单相接地故障算法。
7.优选地，所述指示灯有4个，分别为电源灯、运行灯、接地灯、短路灯。
8.优选地，所述电源电路的电压输入范围是dc12v～dc30v。
9.优选地，所述机壳底部有定位孔以及导轨卡槽。
10.优选地，所述电压接线端子包括电压接线端子ua、电压接线端子ub、电压接线端子uc、电压接线端子u0+、电压接线端子u0-。
11.优选地，所述电流接线端子包括电流接线端子ia+、电流接线端子ia-、电流接线端子ib+、电流接线端子ib-、电流接线端子ic+、电流接线端子ic-、电流接线端子i0+、电流接线端子i0-。
12.优选地，所述遥信接线端子包括遥信接线端子yx1+、遥信接线端子yx1-、遥信接线端子yx2+、遥信接线端子yx2-。
13.优选地，所述电源及串口接线端子包括串口接线端子rxd、串口接线端子txd、串口接线端子gnd、电源接线端子24+、电源接线端子24-。
14.该装置在一台装置中集成了配网终端断线检测以及多种小电流接地故障检测功能，在增强对配网终端故障检测能力的同时减小了故障检测装置的体积，采用标准化接线端子和快速安装卡槽，提升了对配网老旧设备升级改造的适应性和兼容性。
附图说明
15.图1为配网终端的故障检测装置外形图。
16.图2为配网终端的故障检测装置俯视图。
17.图3为配网终端的故障检测装置电路组成框图。
具体实施方式
18.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
19.应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
20.还应当进一步理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
21.如图1、图2、图3所示，一种配网终端的故障检测装置，包括机壳101及安装在机壳内部的电路板。所述机壳顶部设置4个指示灯205，所述4个指示灯205分别为电源灯、运行灯、接地灯、短路灯。所述机壳两侧设置4组接线端子，所述4组接线端子分别为电压接线端
子201、电流接线端子202、遥信接线端子203、电源及串口接线端子204，所述电路板由电压采样电路、电流采样电路、ad采样电路、mcu、通讯电路、光耦隔离电路、遥信电路以及电源电路组成。
22.所述电压接线端子201与所述电压采样电路连接，所述电流接线端子202与所述电流采样电路连接，所述电源及串口接线端子204中的电源接线端子与所述电源电路连接，所述电源及串口接线端子204中的串口接线端子与所述通讯电路连接，所述遥信接线端子203与所述遥信电路连接，所述电压采样电路和所述电流采样电路分别与所述ad采样电路连接，所述ad采样电路连接与所述mcu连接，所述mcu分别与所述通讯电路、所述光耦隔离电路连接，所述光耦隔离电路与所述遥信电路连接，所述电源电路分别与所述ad采样电路、所述mcu、所述通讯电路连接。所述mcu内通过软件固化集成了断线检测算法、基于相不对称的单相接地算法以及基于暂态零序电流方向法的单相接地故障算法。
23.如图2所示，所述电压接线端子201包括电压接线端子ua、电压接线端子ub、电压接线端子uc、电压接线端子u0+、电压接线端子u0-；所述电流接线端子202包括电流接线端子ia+、电流接线端子ia-、电流接线端子ib+、电流接线端子ib-、电流接线端子ic+、电流接线端子ic-、电流接线端子i0+、电流接线端子i0-；具有2路线电压、4路电流、1路可选电子式零序电压或者电磁式零序电压接口，可适应现场不同的情况以采用不同的接地故障处理算法进行电压的配置选择。
24.如图2所示，所述电源及串口接线端子204包括串口接线端子rxd、串口接线端子txd、串口接线端子gnd、电源接线端子24+、电源接线端子24-；检测装置内部rs232通讯电路通过串口接线端子rxd、串口接线端子txd、串口接线端子gnd与外部终端维护主站连接，以进行参数以及保护定值的设置；检测装置内部电源电路通过电源接线端子24+、电源接线端子24-与外部电源连接，电源电压输入范围为dc12v～dc30v。
25.如图3所示，所述电压采样电路和所述电流采样电路分别通过所述电压接线端子201和所述电流接线端子202采集终端电压和电流信号，经ad采样电路数字化后送往所述mcu。所述mcu内部运行断线检测算法、基于相不对称的单相接地算法以及基于暂态零序电流方向法的单相接地故障算法对数字化后的终端电压和电流信号进行分析判断线路是否出现故障及故障信息，若检测到故障，则通过光耦隔离电路、遥信电路以及所述遥信接线端子203将相应故障信号送给配网终端。同时该装置将故障时刻的电压电流的波形进行实时存储，等待主设备召取并进行逻辑判断和故障分析。配网终端根据收到的故障信号再做出相应的速断保护、过流保护、过负荷告警、零序过流保护动作。
26.如图1所示，配网终端的故障检测装置机壳底部有定位孔以及导轨卡槽102，使得故障检测装置安装快捷方便，特别适合为对老旧设备升级改造。
27.本实用新型实施例可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。
28.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，上述假设的这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。