专利名称：交流高压电线的监测装置和方法
技术领域：
本发明涉及电力领域，具体而言，涉及一种交流高压电线的监测装置和方法。
背景技术：
一些高压装置如围墙防翻越系统、静电放电装置等是将高压加在一段电线或电极丝上，在使用过程中，如果电线或电极丝发生断裂，高压装置便不能正常工作，因此，在电线或电极丝发生断裂时，需要工作人员及时处理。针对相关技术中工作人员不能及时处理交流高压电线断开的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种交流高压电线的监测装置和方法，以解决工作人员不能及时处理交流高压电线断开的问题。为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种交流高压电线的监测装置。根据本发明的交流高压电线的监测装置包括探测电极，设置于与交流高压电线相距预设距离的位置，用于与电线形成电容；感应装置，与探测电极相连接，用于通过探测电极与电线形成的电容感应交流高压以得到感应信号；控制器，与感应装置相连接，用于判断感应信号是否满足预设条件，并在感应信号不满足预设条件时，输出报警信号。进一步地，感应装置为电阻，该电阻的第一端与探测电极相连接，第二端接地，用于形成感应电压。进一步地，该监测装置还包括缓冲器，第一端与电阻相连接，第二端与控制器相连接。进一步地，控制器包括计算单元，用于计算感应电压；判断单元，用于判断感应电压是否低于预设值；以及执行单元，用于在感应电压低于预设值时，输出报警信号。进一步地，计算单元采用以下公式计算感应电压Tr = L/, 1-1/(2 ITfCR.;*其中，R为电阻，U为电线上的交流电压，f为交流电压的频率，Vk为电阻的电压， 即感应电压，C为探测电极与电线之间的电容。进一步地，该装置还包括报警器，与控制器相连接，用于根据报警信号进行报警。为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种交流高压电线的监测方法。根据本发明的交流高压电线的监测方法包括通过交流高压电线与探测电极形成的电容感应交流高压以得到感应信号；判断感应信号是否满足预设条件；以及在感应信号不满足预设条件时，发出报警信号。进一步地，通过交流高压电线与探测电极形成的电容感应交流高压以得到感应信号包括形成感应电压。进一步地，判断感应信号是否满足预设条件；以及在感应信号不满足预设条件时， 输出报警信号包括计算感应电压；判断感应电压是否低于预设值；以及在感应电压低于预设值时，输出报警信号。进一步地，采用以下公式计算感应电压Vr = U/ ·, 1- i/{2i:iCR.*其中，R为电阻，U为电线上的交流电压，f为交流电压的频率，Vk为电阻的电压， 即感应电压，C为探测电极与电线之间的电容。通过本发明，采用包括以下结构的交流高压电线的监测装置探测电极，设置于与交流高压电线相距预设距离的位置，用于与电线形成电容；感应装置，与探测电极相连接， 用于通过该电容感应交流高压以得到感应信号；控制器，与感应装置相连接，用于判断感应信号是否满足预设条件，并在感应信号不满足预设条件时，输出报警信号，实时监测交流高压电线，并在监测信号不满足预设条件时，输出报警信号，以使工作人员能够根据报警确定交流高压电线断开，从而及时维修，解决了工作人员不能及时处理交流高压电线断开的问题，进而达到了及时确定并处理交流高压电线断开的效果。
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图1是根据本发明实施例的交流高压电线的监测装置的框图；图2是根据本发明实施例的交流高压电线的监测装置的示意图；以及图3是根据本发明实施例的交流高压电线的监测方法的流程图。
具体实施例方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。图1是根据本发明实施例的交流高压电线的监测装置的框图，如图1所示，该监测装置包括探测电极10，设置于与交流高压电线相距预设距离的位置，用于与电线形成电容；感应装置30，与探测电极10相连接，用于通过该电容感应交流高压以得到感应信号；控制器50，与感应装置30相连接，用于判断感应信号是否满足预设条件，并在感应信号不满足预设条件时，输出报警信号。在该实施例中，通过在交流高压电线附近设置探测电极10，以使探测电极10与电线形成电容，进而通过感应装置30感应交流高压以得到感应信号，并将该信号输出至控制器50，控制器50将该感应信号与预设条件进行比较，其中，预设条件为交流高压电线正常工作时应有的特性，从而，在该感应信号与预设条件不符时，说明交流高压电线断开，此时输出报警信号，以使工作人员及时处理电线的断开。在该实施例中，输出报警信号可以包括输出控制显示器显示报警信息的信号，或者控制报警器报警的信号，或者输出以其他方式警示工作人员电线断开的信号。优选地，该装置还包括报警器，与控制器50相连接，用于根据报警信号进行报警，在感应信号不满足预设条件时，控制器控制报警器报警号，以使工作人员及时处理电线的断开。图2是根据本发明实施例的交流高压电线的监测装置的示意图，如图2所示，AB 段为交流高压电线或电极丝，A端连接交流高压发生器的高压电极，B为末端。在AB间设任意探测点，在图中包括探测点1，……，n，……，B等点。在各探测点处，分别设置探测电极，探测电极靠近高压电线或电极丝，探测电极与高压电线或电极丝间形成电容，该电容器的电容为C。探测电极与电阻R连接，电阻R另一端接地，用于感应交流高压形成感应电压。该感应电压通过高输入阻抗的缓冲级输出，高输入阻抗确保感应电压不被衰减。控制器接收到缓冲器的输出电压信号后，通过其计算单元计算感应电压，通过判断单元判断感应电压是否低于预设值，最后通过执行单元在感应电压低于预设值时，执行预设命令，其中，该预设值根据实际使用工况确定，优选为零。其中，计算单元采用如下的方法计算感应电压1 = 1/其中，U为高压交流电压，f为高压交流电压频率，Ve为电阻R上的感应电压，由缓冲器缓冲输出，对该信号进行缓冲处理后，控制器根据感应电压进行报警或其它控制操作。在该方法中，电容C、交流电压频率f或电阻R越大，探测到的感应电压信号Vk越大，因此，探测电极与高压电线(丝)之间的距离为不发生放电且能够产生足够高的感应电压为佳。在该实施例中，能够实时检测交流高压电线是否断开，并且在电线断开时，控制器进行报警或其它控制操作，以使工作人员及时了解交流高压电线工作状况，从而能够及时处理电线断开。如果只需判断高压电线(丝)断裂与否，则仅需在末端B处设一个探测点即可；如果需要判断断点，则需要设置多个探测点。假设高压电线或电极丝在n-1点和η点之间断裂，则η点以后的各探测点均无高压感应信号，因此可以判断出断点所处区间。图3是根据本发明实施例的交流高压电线的监测方法的流程图，如图3所示，该方法包括如下的步骤S102至步骤S106 步骤S102 通过交流高压电线与探测电极形成的电容感应交流高压以得到感应信号。步骤S104 判断感应信号是否满足预设条件。步骤S106 在感应信号不满足预设条件时，输出报警信号。在该实施例中，在交流高压电线附近设置探测电极，以使探测电极1电线形成电容，通过步骤S102感应交流高压形成感应信号，通过步骤S104将该感应信号与预设条件进行比较，其中，预设条件为交流高压电线正常工作时应有的特性，从而，在该感应信号与预设条件不符时，说明交流高压电线断开，此时输出报警信号，以使工作人员及时处理电线的断开。在该实施例中，输出报警信号可以包括输出控制显示器显示报警信息的信号，或者控制报警器进行报警的信号，或者输出以其他方式警示工作人员电线断开的信号。优选地，步骤S102包括通过交流高压电线与探测电极形成的电容感应交流高压以得到感应电压，步骤S104与步骤S106包括计算感应电压；判断感应电压是否低于预设值；以及在感应电压低于预设值时，输出报警信号。
其中，采用以下公式计算感应电压
权利要求
1.一种交流高压电线的监测装置，其特征在于，包括探测电极，设置于与交流高压电线相距预设距离的位置，用于与所述电线形成电容； 感应装置，与所述探测电极相连接，用于通过所述电容感应交流高压以得到感应信号；以及控制器，与所述感应装置相连接，用于判断所述感应信号是否满足预设条件，并在所述感应信号不满足所述预设条件时，输出报警信号。
2.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于，所述感应装置为电阻，所述电阻的第一端与所述探测电极相连接，所述电阻的第二端接地，所述电阻用于形成感应电压。
3.根据权利要求2所述的监测装置，其特征在于，还包括 缓冲器，第一端与所述电阻相连接，第二端与所述控制器相连接。
4.根据权利要求2或3所述的监测装置，其特征在于，所述控制器包括 计算单元，用于计算所述感应电压；判断单元，用于判断所述感应电压是否低于预设值；以及执行单元，用于在所述感应电压低于所述预设值时，输出所述报警信号。
5.根据权利要求4所述的监测装置，其特征在于，所述计算单元采用以下公式计算所述感应电压其中，R为所述电阻，Ve为所述电阻的电压，即所述感应电压，U为电线上的交流电压，f 为所述交流电压的频率，C为所述探测电极与所述电线之间的电容。
6.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于，还包括报警器，与所述控制器相连接，用于根据所述报警信号进行报警。
7.一种交流高压电线的监测方法，其特征在于，包括通过交流高压电线与探测电极形成的电容感应交流高压以得到感应信号； 判断所述感应信号是否满足预设条件；以及在所述感应信号不满足预设条件时，输出报警信号。
8.根据权利要求7所述的监测方法，其特征在于，通过交流高压电线与探测电极形成的电容感应交流高压以得到感应信号包括形成感应电压。
9.根据权利要求8所述的监测方法，其特征在于，判断所述感应信号是否满足预设条件；以及在所述感应信号不满足预设条件时，输出报警信号包括计算所述感应电压；判断所述感应电压是否低于预设值；以及在所述感应电压低于所述预设值时，输出所述报警信号。
10.根据权利要求9所述的监测方法，其特征在于，采用以下公式计算所述感应电压— i , -i- ‘ ！ ^ ^ T-I R ！-R ■ W - ‘. ι w. I V/其中，R为所述电阻，Ve为所述电阻的电压，即所述感应电压，U为电线上的交流电压，f 为所述交流电压的频率，C为所述探测电极与所述电线之间的电容。
全文摘要
本发明公开了一种交流高压电线的监测装置和方法。该装置包括探测电极，设置于与交流高压电线相距预设距离的位置，用于与电线形成电容；感应装置，与探测电极相连接，用于通过电容感应交流高压以得到感应信号；控制器，与感应装置相连接，用于判断感应信号是否满足预设条件，并在感应信号不满足预设条件时，输出报警信号。通过本发明，实时监测交流高压电线，并在监测信号不满足预设条件时，输出报警信号，以使工作人员能够确定交流高压电线断开，从而及时维修。
文档编号G01R19/165GK102508012SQ20111037903
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月24日 优先权日2011年11月24日
发明者孙义强 申请人:北京聚星创源科技有限公司