10kv电缆线路接头除潮检测装置的制造方法_2

文档序号:9114866阅读:来源:国知局
能力强,外围电路比较简单,体积小,更便于安装使用。
[0018]为了满足电压监测装置的功率需求并保护DC/DC变换模块,本实用新型设计了电压比较控制电路,电压比较控制电路主要由放大电路、电压比较电路和继电器驱动电路构成。其核心器件是继电器,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,进而闭合或切断前端电阻,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。高压线路电容器与避雷器连接,用于防止雷电等过电压冲击。
[0019]这样就通过1KV保护箱的电容式降压取电方式,采用特制的高压线路电容器直接从高压导线上取能,既可以直供额定电压为220V的除潮装置使用,也可以经过电压变换输出直流48V、24V、12V等,以获得稳定的能量输出实现对1KV保护箱各监测设备的可靠供电,节约了系统电源部分的设计成本,可长期免维护运行;特制的高压线路电容器可以耐受规程制定的雷电冲击电压、工频交流试验电压,内绝缘与外绝缘均满足线路绝缘水平,容量满足电源变换的要求。
[0020]本实用新型能够利用1KV配电线路取电,实现对电缆接头控制箱的自控排潮除湿功能,线路简单,装置体积小,重量轻,既满足了国家标准,同时又提高了设备使用的稳定性能,很大程度上降低了保护箱事故发生率,值得广泛推广与使用。
【附图说明】
[0021]图1是本实用新型装置的组成结构图。
[0022]图2是本实用新型装置取能装置结构图。
[0023]图3是本实用新型装置稳压模块电路图。
[0024]图4是本实用新型装置放大电路电路图。
[0025]图5是本实用新型装置电压比较电路图。
[0026]图6是本实用新型装置电压监控装置电路图。
【具体实施方式】
[0027]如图1至图6所示,1KV电缆线路接头除潮检测装置,设置于电缆线路接头的保护箱中,包括电源装置I以及分别与所述电源装置连接的检测装置5、执行装置6 ;所述检测装置与所述执行装置相连接;所述检测装置包括湿度传感器,所述执行装置包括主控芯片7、数据存储器8和排潮装置,所述排潮装置包括变频风机9、电加热器10以及分别与其连接的驱动装置11 ;所述电源装置为电容降压电源装置,包括高压线路电容器2和电源变换电路3。
[0028]所述高压线路电容器通过热爆式脱离器4与1KV高压导线连接。
[0029]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。
[0030]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。
[0031]所述高压线路电容器与避雷器12连接。
[0032]所述驱动装置包括驱动发生器和调压电路,所述驱动发生器为PffM波形发生器,所述调压电路为降压式变换电路。
[0033]所述主控芯片为DSP芯片或单片机芯片。
[0034]本实用新型装置主要针对现有的电缆接头易潮易损问题提出解决方案,实现装置的适用性和自动化控制,能根据电缆接头箱体内湿度变化,自动启动排潮设备,无需人员值守与控制,为此,采用的是设置于分支箱内的检测装置与执行装置所组成的自动排潮设备;检测装置包括湿度传感器,执行装置包括主控芯片、数据存储器和排潮装置,主控芯片为DSP芯片或单片机芯片,排潮装置包括变频风机、电加热器以及分别与其连接的驱动装置,驱动装置包括驱动发生器和调压电路,驱动发生器为PWM波形发生器,调压电路为降压式变换电路。在使用时,自动排潮设备有通风模式与排潮模式两种工作状态,先由检测模块采样当前电缆箱的湿度值,并由主控芯片调取数据存储器中的湿度报警值,进行比对,即采样当前电缆头湿度的基本状态信息,即湿度参数T,并由主控芯片调取数据存储器中的报警湿度T0,如果未达到报警值,则执行通风模式,即不开启电加热器,变频风机根据当前湿度数值执行通风模式操作,作为常规的通风散热风扇使用;如果达到报警值,则开启排潮模式,风扇全速运转,同时开启电加热器,使变频风机转变为暖风风机,以达到快速排潮的目的。
[0035]为了降低装置的常态电能损耗,主要是对通风模式的风机运行状态进行调节。当采样湿度没有达到报警值时,执行的是通风模式,此时的电加热器并未开启,通过计算得出调节占空比Τ’= Τ/Τ0,进而计算风机转速的数字控制量k,数字控制量k的算法根据负载占空比算出,即k=kl*T’=kl*T/T0,其中kl为一可调常数,与风机额定功率相关;驱动发生器会根据上述数字控制量发出PWM波形,用于硬件调压电路的驱动,通过调压电路改变风机的输入电压,从而调节风机转速,调压电路为BUCK降压式变换电路,将变频风机的额定满载输出电压(常规为12V或24V)经过降压滤波后,加到直流风机上,以控制风机的转速,其中输出电压u由给定输出电压u0与数字控制量k综合控制;这样既可以实现常规状态下降低能源损耗,又可以在需要排潮操作时,无需依靠人为控制,由装置自动识别并执行相关操作,提高了装置的适用性、可靠性和自动化程度。
[0036]另一方面,本装置可以具有一个稳定可靠的操作电源,由于保护箱分布较为分散,无法集中或就近提供市政低压电源,同时,保护箱的空间往往比较狭小,对电源的体积要求较高;本实用新型提出的是适用于1KV保护箱的电容式高压取电,核心是采用特制的高压线路电容器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并联,即高压线路电容器降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保护箱取电模式。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,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。降压式DC/DC变换将几百伏至几千伏的电压转换为几十伏电压(12V或24V),即将高压(几百伏至几千伏)小电流(几十毫安)转换到低压(12V或24V)大电流(几安),最终实现几十瓦至几百瓦的功率输出。
[0037]图2所示为该取电系统的原理图,1KV保护箱电容降压取电系统主要由高压线路电容器与电源变换电路组成,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
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