一种具有测温和局放检测功能的故障指示系统的制作方法

1.本发明涉及环网柜检测技术领域，具体为一种具有测温和局放检测功能的故障指示系统。


背景技术：

2.目前环网柜中带电指示、温度监测、短路接地故障检测以及局部放电检测一般都是单一功能仪表，使得原本就较小的面板尺寸安装多个仪表更布局显得更为紧张，本装置集以上几个功能为一体不仅解决了安装的空间问题而且集成了环网柜运行中多数需要监测的状态及数据，为运维检修人员提供了必要的故障处理依据。
3.局放检测作为本装置的主要功能，目前局放在线的监测原理，均采用特高频(uhf)、暂态地电压(tev)、超声波(ult)等，这些都属于间接局部放电检测技术。所谓间接检测即检测原理不是对局部放电过程中所产生的放电电荷量本身进行直接测量，而是通过对局部放电过程中伴随产生的其他物理量的检测来实现局部放电检测，如特高频法，是通过测量局部放电时放电源处向外激发的特高频电磁波，从而间接的判断放电情况；超声波则是通过测量放电过程设备微振动波来实现局部放电分析。上述这些检测方法都是间接法局部放电检测。这些局部放电的伴生信号往往十分微弱，另外容易受到屏蔽和干扰影响局放检测的灵敏度和准确性，在工程实践中受到诸多限制。无法做到直接法检测，不方便巡检人员判断开关柜的绝缘状况，使得运维成本提高，无法及时处理存在的绝缘隐患，使得配电设备运行的可靠性降低。
4.由于故障指示系统多用于各种环境复杂的场地中，其表面容易遭遇复杂环境影响，导致故障指示系统表面凝结过多灰尘，即便系统正常运行，也难以通过指示灯观察到系统内部的绝缘情况。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供了一种具有测温和局放检测功能的故障指示系统，达到上述背景提到的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有测温和局放检测功能的故障指示系统，包括箱体，所述箱体的正面设置有装饰面板，所述装饰面板上开设有通孔，所述装饰面板上设置有显示面板，所述显示面板的一侧设置有带电显示灯，所述带电显示灯的底部设置有核相孔，所述核相孔的下方由左往右依次设置有自检开关，usb插口，故障指示灯。
7.优选的，所述带电显示灯和核相孔的数量为三个，所述故障指示灯包括故障灯和报警灯，所述故障灯和报警灯依次为绿色和红色。
8.优选的，所述箱体的内部设置有故障指示器，所述故障指示器包括主控mcu微控制单元，所述主控mcu微控制单元信号连接有液晶显示单元。
9.优选的，所述液晶显示单元设置在显示面板的内部。
10.优选的，所述主控mcu微控制单元信号连接有通讯单元，所述通讯单元设置在usb插口内。
11.优选的，所述主控mcu微控制单元信号连接有报警输出单元，所述报警输出单元设置在故障指示灯内。
12.优选的，所述主控mcu微控制单元依次信号连接有带电指示及核相单元，温度测量单元，电流测量单元，局放测量单元，按键输入单元。
13.优选的，一种具有测温和局放检测功能的故障指示系统，包括清洁组件和驱动组件，清洁组件包括上清洁板和下清洁板，所述上清洁板和下清洁板设置于故障指示灯远离装饰面板的一侧，所述上清洁板和下清洁板上开设有多个通口，所述上清洁板和下清洁板靠近故障指示灯的端面上安装有折叠囊，所述折叠囊位于通口之间。
14.优选的，所述清洁组件包括上挡板和下挡板，所述上挡板和下挡板固定于装饰面板安装有故障指示灯的端面上，所述上挡板和下挡板分别位于上清洁板和下清洁板的一端，所述上挡板和上清洁板之间以及下挡板和下清洁板连接有伸缩杆。
15.优选的，所述驱动组件包括两个侧接框，两个所述侧接框分别安装于上清洁板和下清洁板的侧面，所述侧接框内部套接有驱动轮，所述驱动轮端面的非圆心位置和装饰面板活动相连，所述侧接框的内侧宽度和驱动轮的直径相等，所述上清洁板和下清洁板内部设置有中空腔，所述上清洁板和下清洁板内部滑动安装有活塞，所述活塞和伸缩杆远离上挡板和下挡板的一端相连，所述折叠囊和中空腔贯通相连。
16.本发明提供了一种具有测温和局放检测功能的故障指示系统。具备以下有益效果：
17.(1)、本发明相较于间接法局部放电检测，具有灵敏度高、适用性强、监测面广、功能齐全、集成度高，集测量、分析、诊断、输出为一体，方便巡检人员判断开关柜的绝缘状况，降低运维成本，及时处理存在的绝缘隐患，提高配电设备运行的可靠性。
18.(2)、本发明内置局部放电诊断分析和结合电缆头温度的告警算法，当监测到高压设备发生局放时，多色led告警灯和继电器告警接点发出设备异常告警，提高使用安全。
19.(3)、本发明外部设置有清洁组件和驱动组件，通过驱动组件带动清洁组件将硬件外部不断清理，使得硬件指示灯所在位置不易凝结过多灰尘，使得及时该设备用于复杂环境，指示灯依然明亮，便于观察设备内部的绝缘情况。
附图说明
20.图1为本发明故障指示器立体结构图；
21.图2为本发明故障指示器原理框图；
22.图3为本发明温度测量基本原理电路图；
23.图4为本发明电流测量基本原理电路图；
24.图5为本发明局部放电测试回路基本原理电路图；
25.图6为本发明故障指示器主视图；
26.图7为本发明故障指示器部分结构俯视图；
27.图8为本发明故障指示器部分结构仰视图；
28.图中：1、箱体；2、装饰面板；3、通孔；4、显示面板；5、带电显示灯；6、核相孔；7、自检
开关；8、usb插口；9、故障指示灯；1001、主控mcu微控制单元；1002、液晶显示单元；1003、核相单元；1004、温度测量单元；1005、电流测量单元；1006、局放测量单元；1007、报警输出单元；1008、通讯单元；1009、按键输入单元；
29.21、上挡板；22、上清洁板；23、下挡板；24、下清洁板；25、伸缩杆；26、折叠囊；
30.31、侧接框；32、驱动轮；
31.41、中空腔；42、活塞。
具体实施方式
32.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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。
33.如图1-5所示，本发明提供一种技术方案：一种具有测温和局放检测功能的故障指示系统，包括箱体1，箱体1的正面设置有装饰面板2，装饰面板2上开设有通孔3，装饰面板2上设置有显示面板4，显示面板4的一侧设置有带电显示灯5，带电显示灯5的底部设置有核相孔6，核相孔6的下方由左往右依次设置有自检开关7，按下用于检验带电显示指示灯是否存在故障，按动时l1、l2、l3亮，usb插口8，用于现场调试、校准、读取内部监测数据等，故障指示灯9，带电显示灯5和核相孔6的数量为三个，故障指示灯包括故障灯和报警灯，故障灯和报警灯依次为绿色和红色，箱体1的内部设置有故障指示器，故障指示器包括主控mcu微控制单元1001，主控mcu微控制单元1001信号连接有液晶显示单元1002，液晶显示单元1002设置在显示面板4的内部，主控mcu微控制单元1001信号连接有通讯单元1008，通讯单元1008设置在usb插口8内，主控mcu微控制单元1001信号连接有报警输出单元1007，报警输出单元1007设置在故障指示灯9内，主控mcu微控制单元1001依次信号连接有带电指示及核相单元1003，温度测量单元1004，电流测量单元1005，局放测量单元1006，按键输入单元1009。
34.在使用时，可以利用现有环网柜中带电指示的传感器及开孔尺寸(92mm*44mm)，方便旧柜升级改造，提高利用效率，降低成本，具有局部放电趋势报警功能，可设趋势周期和趋势阀值，当某一时间周期内，局部放电量超过某一阀值的放电量时报警，同时主要是将带电指示，电缆头测温，短路接地故障指示和局部放电监测等功能四合一，涵盖了现在环网柜中大多数必要的监测功能，便于厂家集中设计布局柜体的监测仪表。
35.液晶显示部分通过分页的形式主要显示局部放电量和放电频次，a、b、c三相的温度，a、c、b三相及对地电流故障信息，带电指示功能通过发光二极管闪亮与熄灭来指示当前测量回路是否带有高压电，并且指示灯位置有响应的核相插孔，以便使用人员检查abc三相电压的相序。当温度或局放超过设定的阀值时会产生报警信号，红色报警指示灯亮，并有报警无源接点输出。当监测的abc三相及接地电流超范围是会产生故障指示，红色故障灯亮；用户使用按键可以复位报警，切换显示页面等功能。
36.温度测量基本原理，感温元件rt1经电阻r1分压后电压获得电压值，经运算放大器u1a跟随后进入adc转换器，adc转换器将电压模拟信号转换成数字信号，在经主控mcu处理后得到温度数据，c1，c2电容器起到滤波作用，tvs1对电路起到保护作用防止外部过电压对系统造成损坏。
37.电流测量基本原理，电流互感器ct1将电流信号转换成电压信号,经运算放大器u1a跟随后进入adc转换器，adc转换器将电压模拟信号转换成数字信号，在经主控mcu处理后得到电流数据，tvs1对电路起到保护作用防止外部过电压对系统造成损坏。
38.局部放电测试回路基本原理，当电气设备内部出现局部放电时，积累在缺陷处等值电容(cg)两端的电荷就会出现中和现象，并导致与此串联的绝缘完好部分(cd)发生等值的电荷跃化，并形成由缺陷处流向电气设备外部的高频脉冲电流。当该高频脉冲电流流经耦合电容(ck)安装处时，会被由耦合电容(ck)和检测阻抗(zm)构成的高频低阻抗回路分流，并在检测阻抗两端变换为高频脉冲电压。局部放电监测单元(mi)通过捕捉检测阻抗(zm)两端的高频脉冲电压，则可以直接推断出局部放电导致的迁移电荷的多少。另外通过使用标准脉冲发生器和校准电容器(ca)，向被监测电气设备注入规定数值的电荷量(qc)供局部放电监测单元(mi)进行检测，局部放电监测单元(mi)根据检测阻抗上的电压幅值，则可计算出注入电荷量(qc)与检测电压间的线性换算系数kc，此过程称为校准。在线监测过程中，局部放电监测单元(mi)可根据检测到的电压幅值(vc)和换算系数kc，直接计算得到局部放电的视在电荷量(qm)，该值可作为评价电气设备绝缘性能的关键指标。
39.一种具有测温和局放检测功能的故障指示系统，包括清洁组件和驱动组件，清洁组件包括上清洁板22和下清洁板24，上清洁板22和下清洁板24设置于故障指示灯9远离装饰面板2的一侧，上清洁板22和下清洁板24上开设有多个通口，上清洁板22和下清洁板24靠近故障指示灯9的端面上安装有折叠囊26，折叠囊26位于通口之间。
40.清洁组件包括上挡板21和下挡板23，上挡板21和下挡板23固定于装饰面板2安装有故障指示灯9的端面上，上挡板21和下挡板23分别位于上清洁板22和下清洁板24的一端，上挡板21和上清洁板22之间以及下挡板23和下清洁板24连接有伸缩杆25。
41.驱动组件包括两个侧接框31，两个侧接框31分别安装于上清洁板22和下清洁板24的侧面，侧接框31内部套接有驱动轮32，驱动轮32端面的非圆心位置和装饰面板2活动相连，侧接框31的内侧宽度和驱动轮32的直径相等，上清洁板22和下清洁板24内部设置有中空腔41，上清洁板22和下清洁板24内部滑动安装有活塞42，活塞42和伸缩杆25远离上挡板21和下挡板23的一端相连，折叠囊26和中空腔41贯通相连。
42.通过控制驱动轮32转动，使得其带动侧接框31发生横向往复运动，侧接框31带动上清洁板22和下清洁板24左右横移，间歇性阻挡住故障指示灯9和带电显示灯5，使得两者表面不易沾染灰尘等杂物，且上清洁板22和下清洁板24横移时，当通口和故障指示灯9和带电显示灯5位置重合时，可从通口中观测到两灯的情况，从而掌握设备内部的情况。
43.且上清洁板22和下清洁板24左右横移时，带动折叠囊26左右移动，折叠囊26将对部分落于故障指示灯9和带电显示灯5表面的杂物进行清理，使得故障指示灯9和带电显示灯5保持整洁，当上清洁板22和下清洁板24左右横移时，活塞42在中空腔41中的相对位置发生变化，其将中空腔41中的气体挤入折叠囊26中，使得折叠囊26充气变硬，其对故障指示灯9和带电显示灯5的擦拭效果更佳，即时设备应用于复杂环境中，故障指示灯9和带电显示灯5依旧明亮，使用者可根据亮灯的情况掌握设备内部的情况。
44.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。