110kv户外环网柜监控报警装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及110KV户外环网柜辅助装置技术领域，尤其涉及110KV户外环网柜监控报警装置。
【背景技术】
[0002]随着电力工业现代化建设事业的迅速发展，电网改造已全方位启动，在配网自动化领域，尤其是高压输电领域，配电环网柜已经得到越来越普及的运用，尤其是在城市双回路供电的电缆铺设中，已经替代了传统意义上单一功能的电缆户外环网柜，实现了电缆分支保护与配网开关控制的紧密结合。
[0003]然而，由于运行年限较长、设备运行环境恶劣等原因，户外环网柜内的电缆接头容易发生故障，同时，由于人力维护不到位，露天柜体也很容易遭到损坏，因此需要一种采用自动控制手段的监控报警装置，这对降低事故发生率很有必要。由于户外环网柜分布较为分散，故而无法集中或就近提供市政低压电源为装置供源，所以，设计此类装置时，一方面要考虑其装置元件的自动化运行性，另一方面，需要为监控报警设备其选定一种便捷、安全、小巧、易于实现的供源装置。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于解决上述技术问题，提供110KV户外环网柜监控报警装置，利用110KV配电线路取电，实现对装置的在线供源、监控、报警等操作。
[0005]为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是:110KV户外环网柜监控报警装置，设置于容纳多个电缆线路接头的户外环网柜中，包括电源装置以及与所述电源装置连接的监控报警装置；所述监控报警装置包括监控器、温度传感器及报警器，所述报警器包括声光报警器与远程通讯装置，所述温度传感器的探头与户外环网柜内的电缆头相接触；所述电源装置为电容降压电源装置，包括高压线路电容器、电压互感器和电源变换电路。
[0006]所述高压线路电容器通过热爆式脱离器与110KV高压导线连接，并与所述电压互感器串联；高压线路电容器和电压互感器串联后整体与110KV高压导线的线路绝缘子并耳关。
[0007]所述电源变换电路与高压线路电容器连接，包括稳压模块、降压式DC/DC变换模块和电压比较控制模块。
[0008]所述稳压模块为并联式电子稳压电路，包括桥式整流电路、电容滤波电路以及场效晶体管并联稳压电路；所述电压比较控制模块包括两级放大电路，并连接电压监测装置。
[0009]所述高压线路电容器与避雷器连接。
[0010]所述远程通讯装置包括无线发射装置。
[0011]所述监控器为视频监控装置，包括红外热像仪、可见光摄像机以及与两者连接的多路输入式录像机。
[0012]所述红外热像仪与所述可见光摄像机采用预置位云台固定，户外环网柜顶部设置支撑桥架，云台设置于所述支撑桥架顶部，云台外围设置防护罩。
[0013]本实用新型装置主要针对现有的电缆户外环网柜及电缆接头监控力度不够提出解决方案，实现监控报警装置的适用性和自动化控制，能根据电缆接头温度变化发出远程报警，并能对电缆户外环网柜进行远程视频监控与传输；一方面，监控主要包括电缆线路接头的温度监控和户外环网柜的视频监控，其中，温度监控依靠温度传感器，探头与户外环网柜内的电缆头相接触，报警器中可以集成单片机芯片与存储器，采样温度经过单片机芯片调取存储器中的报警温度值进行大小比对，从而决定是否发出报警信号，当采样温度值达到临界报警值时，单片机一边驱动声光报警器发出就地声光报警，如蜂鸣器与报警指示灯，同时驱动远程通讯装置，以无线发射的形式将当前温度值与报警信号传输给电缆线路的中央控制室，如采用无线GSM发射的方式，将报警信息及时通知于中控室工作人员的手机上，从而实现对电缆接头温度的实时监控，便于工作人员及时发现险情因素，采取措施排查故障；对于线路户外环网柜的视频监控，采用的是视频监控器，监控既可以针对户外环网柜体内，也可以以每个户外环网柜为原点，进行线路的全景范围监控，构成线路监控网络，安装于单个户外环网柜上的视频监控器包括红外热像仪、可见光摄像机以及与两者连接的多路输入式录像机，红外热像仪与可见光摄像机采用预置位云台固定，云台设置于支撑桥架顶部，云台设置外防护罩，支撑桥架设置于户外环网柜顶部。红外热像仪与可见光摄像机的配合，两者置于同一个预置位云台上，红外热像仪借助红外辐射信号的形式，经接收光学系统和光机扫描机构成像在红外探测器上，再由探测器将信号经前置放大器和进一步放大处理后，具有不受光线明暗干扰、细节可见的能力。热像仪正常显示以较暗的灰度对应较低的景物温度；在相反显示时则以较暗灰度对应较高景物温度，同时，装置鉴于红外图像不符合人类视觉系统，以及对全景的监视目的，通过增设可见光摄像机，提出了可见光和红外图像的融合技术，通过图像配准和数据融合，得到关注内容增强的合成图像，这种综合式的红外监控方式，较传统的模拟影像而言，其数字模式的信息抗干扰能力强，不受传输线路信号衰减以及外界干扰的影响。
[0014]预置位云台的外防护罩可以选取硬质钢化玻璃，防止外界干扰源的干扰与破坏，保证仪器运行安全。红外热像仪可以实现不停运、不接触、快速、直观地对监控点的各个细节进行成像，可见光摄像机实现监控区域内的全景监控，在云台的控制下与红外热像仪同步监控；预置位云台将红外热像仪与高倍变焦可见光摄像机安装在同一个平台上，既可以保证两个摄像头监视的同步性，也解决了红外热像难以识别整体场景的问题，便于及时判断监控点的具体情况，为准确判断并采取相应措施争取宝贵的时间。预置位云台为可调节式，可以远程控制，预置位云台的移动依靠旋转电机，电机可以与远程通讯装置连接，工作人员可以根据视频监控需要，通过远程控制器，将移动转向指令输入云台中，从而便于多个观察位置的设置与选择，有利于对整体的全方位监控。
[0015]视频监控器也与报警器相连接，可以自动感应电缆户外环网柜周边的移动物体，例如人、畜、鸟等，向控制中心发送告警信号，也可在当地发出警报声光，并对物体进行录像。视频监视系统可远程控制，实时在控制中心显示，或通过网络在电脑上显示，实现防盗、报警、现场指挥等功能。
[0016]另一方面，本装置可以具有一个稳定可靠的操作电源，由于户外环网柜分布较为分散，无法集中或就近提供市政低压电源；本实用新型提出的是适用于110KV户外环网柜的电容式高压取电，核心是采用特制的高压线路电容器与电压互感器串联直接从高压导线上取能，绝缘子串作为输电线路过电压的绝缘支撑与高压线路电容器和电压互感器并联，即高压线路电容器降压一电压互感器变压一并联式电子稳压器稳压一降压式DC/DC变换一热爆式脱离器保护的1KV电缆分支箱取电方法。其中的高压线路电容器采用与无间隙线路避雷器相同的外观设计，便于使用与无间隙线路避雷器相同的安装工艺。利用电压互感器变压并提高功率输出，并联式稳压器将流过高压线路电容器的电流旁路接地，并将电压稳定在几百伏至几千伏，最终实现几十瓦至几百瓦的功率输出。
[0017]110KV户外环网柜电容降压取电系统主要由高压线路电容器、电压互感器和电源变换电路组成，电压互感器将电压转变为220V，热爆式脱离器可以确保高压线路电容器故障时与输电线路脱离，保证装置稳定运行；电源变换电路主要由稳压模块、降压式DC/DC变换模块、电压比较控制模块组成。稳压模块采用桥式整流、电容滤波及场效晶体管并联稳压的方式进行稳压，将电容器输出交流电压稳定在31V左右；降压式DC/DC变换模块将稳压电路输出电压最终转换为24V直流电压，即将高压小电流转换到低压大电流，最终实现几十瓦至几百瓦的功率输出。电压比较控制电路可以根据电压监测装置所需功率来控制继电器的开断，进而闭合或切断电阻，将所需功率传递给后续电路，保证电路长期稳定运行并工作在低耗状态。对于需要融冰线路，融冰时线路不带电的情况，电源装置加装蓄电池储能，可以在短时间内满足电压监测装置的供电要求，实现电源装置的不间断供电。
[0018]传统的稳压模块由电源变压器、整流电路、滤波电路组成，本设计在现有稳压模块的基础上进行改进设计了并联式电子稳压电路。并联式电子稳压电路采用输入端串联，输出端并联的级联方式。整流电路采用桥式整流结构，将交流电压转变为脉动的直流电压，滤波电路由电抗元件组成，通过在电路中并联电容的方式进行滤波，将脉动的直流电压变为波动小、平滑度高的直流电压。
[0019]电容式高压取电方法中线路绝缘子串与高压线路电容器和电压互感器串联串并联，当线路遭受雷击时，串联串会受到线路上雷电过电压等的作用。因此，为了保证电容取电系统的供电可靠性，高压线路电