专利名称：电场获能式电力线路故障指示装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种挂装在电力线路上的指示电力线路故障的装置。
背景技术：
现有一种挂装在电力线路上的电力线路故障指示器，由一可挂装在电力线上的磁感应式电源，采样处理电路，执行电路和与执行电路相接的信号盘式显示部分构成，由采样处理电路捕捉到故障电流信号，传递给执行电路驱动信号盘转动到故障指示状态。这种故障指示器的缺点一是其供给内部电能的电源部份是由电力线路负荷电流通过电流互感器感应的电流经整流之后获得，这种电源供给方式有严重的局限性，因为许多电力线路及电力设备虽然带电，但属于备用状态，并无负荷电流，此时故障指示器不能获得电源进入工作状态。为克服这一缺点，指示器内部还需配备电池供电。由于故障指示器是挂装在高空中的电力线路上使用，电池耗尽或受蚀损坏后更换十分不便。此外，由于采用的是具有闭合磁路的电流互感器式传感元件，存在磁饱和非线性失真问题，影响了信号源的准确性。
实用新型内容本实用新型的目的是克服现有故障指示器的上述缺点，提供一种电场获能式电力线路故障指示装置，这种装置采集高压电场的电位能，无需电流流过即能获得可靠电源而一直保证在工作状态。
实现本实用新型目的的技术方案是，利用指示装置挂装点的高压交变电场存在的电位梯度，进行电能采集并用于向指示装置内部的电子电路供电。具体构成包括挂装在电力线上的磁感应式电源、取样电路、接于取样电路的执行电路和接于执行电路的信号盘式显示部分，本实用新型的特征是a)、所述的故障指示装置还设有一电场获能电路，所述的电场获能电路由设在磁感应式电源的铁芯外部磁场中的电磁隔离金属盘、连接于该铁芯与电磁隔离金属盘之间的整流器和两个并接于整流器输出端的储能电容所构成，所述的磁感应式电源的输出端与电场获能电路的整流器输出端并联后经储能电容与执行电路输入端相接；b)、所述的取样电路由靠近电力线设置的两个分别绕制有绕组RZ2、RZ3的条形导磁体T2、T3、连接于绕组RZ2与执行电路输入端之间的短路故障电流判别电路、连接于绕组RZ3与执行电路输入端之间的单相接地故障电流判别电路所构成。
本实用新型的工作原理如下同现有技术一样，由磁感应式电源提供在负载情况下的发生大电流短路故障时指示装置需要的工作电能。而在空载情况下则由电场获能电路来获取电能。因为磁感应式电源的铁芯与电磁隔离金属盘之间的电位梯度压差达数千伏特，虽然电流量仅为数拾微安以下的小电流，但经高性能的整流器整流后可获得足够的电能存储在储能电容中并提供给指示装置使用。当发生多相大电流短路故障时，被靠近电力线设置的条形导磁体T2所感知，经短路故障电流判别电路判别后触发执行电路，执行电路工作使信号盘转位至故障显示状态。当发生单相小电流接地故障时，由另一条形导磁体T3所感知的特征电流经单相接地故障电流判别电路判别后触发执行电路，执行电路工作使信号盘换位至故障显示状态。由于采用了条形导磁体担任电磁传感元件，这种条形结构不存在闭合的高磁密磁路，也就不可能进入磁饱和状态，从而很好地解决了常用的电流互感器式传感元件存在的磁饱和非线性失真问题。利用条形导磁体将电力线路发生各种故障时产生的基波电流突变分量、高次谐波分量线性地提供给指示装置有关电路，从而使其准确性和可靠性都大大提高。
与前述现有同类产品相比，本实用新型的优点是结构简单，安装方便，成本大大降低。信号失真小，双重的电源采集向装置配合供电，大大提高了装置的可靠性，还解决了故障指示装置在空载状态下的用电问题。可替代现有的同类挂装式电力线故障指示器使用。
本实用新型的内容结合以下实施例作更进一步的说明，但本实用新型的内容不仅限于实施例中所涉及的内容。
图1是本实用新型的原理框图图2是本实用新型的结构示意图图3是本实施例的电路图具体实施方式
如图1～3所示，本电场获能式电力线路故障指示装置由挂装在电力线1上的磁感应式电源、电场获能电路、取样电路、接于取样电路的执行电路和接于执行电路的信号盘式显示部分构成，其中磁感应式电源、执行电路和信号盘式显示部分沿用现有技术，所述的电场获能电路由设在磁感应式电源的铁芯T1外部磁场中的电磁隔离金属盘2、连接于铁芯T1与电磁隔离金属盘2之间的整流器ZL2和两个并接于整流器ZL2输出端的储能电容C2、C3所构成，所述的磁感应式电源的整流器ZL1输出端与电场获能电路的整流器输出端并联后经储能电容与执行电路输入端相接；所述的取样电路由靠近电力线设置的两个分别绕制有绕组RZ2、RZ3的条形导磁体T2、T3，连接于绕组RZ2与执行电路输入端之间的短路故障电流判别电路、连接于绕组RZ3与执行电路输入端之间的单相接地故障电流判别电路所构成。上述各部份均用环氧树脂填充封装在塑料外壳3中。在挂装使用时，条形导磁体T2、T3处于靠近电力线位置。图3给出了各电路的具体构成。
同现有技术一样，由绕组RZ1感应电流经整流器ZL1整流后，提供大电流短路故障状态下装置需要的电能。此外，利用铁芯T1与电磁隔离金属盘2之间的电位梯度差，将其具有的仅为数拾微安的小电流经高性能桥堆整流器ZL2整流后获得电能并存储在储能电容C2、C3中，足以满足在空载线路上的本装置的用电要求。条形导磁体T2上绕制的绕组RZ2为短路故障电流突变量传感元件，在电力线路正常运转时，负荷电流的幅值变化相对缓慢，此时短路故障电流判别电路没有输出信号。当突变量较大的短路故障发生时，短路故障电流判别电路输出突变脉冲启动执行电路，从而驱动指示盘4换位至显示窗口显示出故障状态。此时电力线路跳闸停电，指示盘被磁路CL4的剩磁锁定在故障显示状态。条形导磁体T2上绕制的绕组RZ3为高次谐波传感元件，当发生单相小电流接地故障时，RZ3感应的特征电流交由单相接地故障电流判别电路判断，输出控制脉冲给执行电路，驱动指示盘4换位至显示窗口显示出故障状态。故障消除后，电力线路重新送电时，执行电路向信号盘式显示部分的RZ5绕组发出反向脉冲，驱动指示盘4复位。
权利要求1.电场获能式电力线路故障指示装置，包括挂装在电力线上的磁感应式电源、取样电路、接于取样电路的执行电路和接于执行电路的信号盘式显示部分，其特征是a)、所述的故障指示装置还设有一电场获能电路，所述的电场获能电路由设在磁感应式电源的铁芯外部磁场中的电磁隔离金属盘、连接于该铁芯与电磁隔离金属盘之间的整流器和两个并接于整流器输出端的储能电容所构成，所述的磁感应式电源的输出端与电场获能电路的整流器输出端并联后经储能电容与执行电路输入端相接；b)、所述的取样电路由靠近电力线设置的两个分别绕制有绕组(RZ2)、(RZ3)的条形导磁体(T2)、(T3)，连接于绕组(RZ2)与执行电路输入端之间的短路故障电流判别电路、连接于绕组(RZ3)与执行电路输入端之间的单相接地故障电流判别电路所构成。
专利摘要电场获能式电力线路故障指示装置，涉及一种挂装在电力线路上的用于指示电力线路故障的装置。由磁感应式电源、电场获能电路、取样电路、接于取样电路的执行电路和接于执行电路的信号盘式显示部分构成，所述的电场获能电路由一电磁隔离金属盘、连接于磁感应式电源铁芯与金属盘之间的整流器和两个并接于整流器的储能电容所构成，所述的取样电路两个分别绕制有绕组RZ
文档编号G01R31/08GK2630861SQ03234588
公开日2004年8月4日 申请日期2003年5月27日 优先权日2003年5月27日
发明者朱钦贵 申请人:成都精通自动化设备有限公司