一种组网通信型配电线路故障指示装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种组网通信型配电线路故障指示装置，可有效解决故障指示器接地故障的查找困难大，准确性差的问题，技术方案是，包括壳体和装在壳体内的电路，壳体1上分别装有端口J1、端口J2、端口J3、端口J4、端口J5、端口J6、端口J7、端口J8、端口J9、端口J10、跳线器J11、端口J12和跳线器P1，壳体内装有电路板，电路板上装有电路，电路包括单片机IC1和收发器IC2，本实用新型结构简单，新颖独特，使用方便，实用灵活，监测精确，成本低廉，性能可靠，实现了在线检测功能，免除了大量的人工巡线，节省了大量财力与人力，功耗极低，有良好的社会和经济效益。
【专利说明】—种组网通信型配电线路故障指示装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电器，特别是一种组网通信型配电线路故障指示装置。
【背景技术】
[0002]由于电力的迅速发展，电力传输线路也越来越多，近两年随着经济的迅速发展，用电也越来越紧张。在目前发电量跟不上的情况下，保证利用现有的资源更好更快地给用户供电已经成为电力部门的主要任务。电力传输线路的故障经常会影响到电力的传送，有的故障由于很难查找，需要很大的人力物力和时间来查找，无论是给电力局还是用户都造成很大的经济损失。故障指示器的出现有效地解决了这一问题，能够迅速的判断出故障点的位置，已经被越来越多的电力局认可和使用。就目前国内市场上的线路故障指示器来看，从故障检测的种类而言分为三类:短路故障指示器、接地故障指示器和接地短路二合一故障指示器三种，由于短路故障指示器的技术非常成熟、可靠性高和二合一故障指示器的功能强大，目前在市场上的使用量也是最大的。由于我国的10KV、35KV线路的运行方式为中性点不接地方式，接地故障的查找一直以来是电力部门非常头疼的问题，加上接地故障在现实中的多样性和复杂性，所以接地故障的查找就更加困难。
[0003]目前电力部门查找接地故障基本上采用使用接地检查设备和人工巡线的方式相配合的方法，常用的接地检测设备有接地选线设备、单相接地故障检测系统、接地故障指示器三种方式。但是这些设备使用都有局限性，小电流接地选线设备只能帮助选线，确定接地发生的线路但无法确定接地的位置，由于线路的分支很多线路距离长所以对接地故障的查找帮助非常有限；单相接地故障检测系统采用变电站安装接地信号源和线路安装指示器的方法配合使用组成一个系统，接地故障的查找较接地选线设备有了很大的进步，但是由于投资较大，在使用中受到非常大的限制；无源的接地故障指示器接地故障的又查找准确性有限，因此，故障指示器的改进和创新势在必行。
【发明内容】
[0004]针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种组网通信型配电线路故障指示装置，可有效解决故障指示器接地故障的查找困难大，准确性差的问题。
[0005]本实用新型解决的技术方案是，包括壳体和装在壳体内的电路，壳体I上分别装有端口 J1、端口 J2、端口 J3、端口 J4、端口 J5、端口 J6、端口 J7、端口 J8、端口 J9、端口 J10、跳线器J11、端口 J12和跳线器P1，壳体内装有电路板，电路板上装有电路，电路包括单片机ICl和收发器IC2，单片机ICl的I脚分别与电阻R7和电容C2的一端相连，电容C2的另一端接地，电阻R7的另一端分别与电阻Rl —端和端口 Jl相连，电阻Rl的另一端分别接电阻R3的一端、电容Cl的一端和单片机ICl的7脚，电容Cl的另一端接地，电阻R3的另一端分别与电阻R9的一端和端口 J5相连，电阻R9的另一端分别接电容C4的一端和单片机ICl的8脚，电容C4的另一端接地，单片机ICl的2脚分别与电阻RlO的一端和电容C5的一端相连，电容C5的另一端接地，电阻RlO的另一端分别接电阻R4的一端和端口 J2，电阻R4的另一端接地，单片机ICl的5脚分别与电阻R14的一端分别接电容C12的一端和电阻R14的一端，电阻R14的另一端接电容C13的一端，电容C13的另一端与电阻R15的一端相连,共端接地，电阻R15的另一端与电容C12的另一端相连，共端接地，单片机ICl的6脚接地，9脚分别接电容C7的一端和电阻R12的一端，电容C7的另一端接地，电阻R12的另一端分别与电阻R6的一端和端口 J6相连，电阻R6的另一端接地，单片机ICl的10脚与端口 J9的3脚相连，端口 J9的2脚分别接单片机ICl的11脚、电阻R13的一端和电容C9的一端，电容C9的另一端接地，端口 J9的4脚接地，单片机ICl的12脚分别接电阻R17的一端和跳线器Jll的I脚，跳线器Jll的2脚接地，单片机ICl的13脚接地，14脚分别接电容Cll 一端和晶振Xl的一端，电容Cll的另一端与电容ClO的一端相连，共端接地，电容ClO的另一端分别接晶振Xl的一端和单片机ICl的15脚，单片机ICl的16脚分别接电容C13和电阻R14的共端、电容C8的一端、端口 J7、端口 J4、电容器El的正极、电阻R13的另一端、电阻R17的另一端、端口 JlO的I脚、电阻R5的一端、电阻R2的一端、电容C17的一端、电容C14的一端、电容C35的一端、电容C36的一端、电容C16的一端、电容C18的一端和收发器IC2的4脚、9脚、11脚、14脚、15脚、18脚，电容C8的另一端分别与电容器E2的负极、端口 J8、端口 J3相连，共端接地，电容器E2的正极与电容器El的负极相连，电阻R5的另一端分别接端口 JlO的3脚和单片机ICl的19脚，电阻R2分别接端口 JlO的2脚和单片机ICl的20脚，端口 JlO的4脚接地，电容C17的另一端接地，电容C14的另一端接地，电容C35的另一端接地，电容C36的另一端接地，电容C16的另一端接地，电容C18的另一端接地，单片机ICl的18脚与收发器IC2的20脚相连，21脚与收发器IC2的I脚相连，22脚与收发器IC2的2脚相连，23脚和收发器IC2的6脚相连，24脚与收发器IC2的7脚相连，收发器IC2的5脚经电容C15接地，8脚分别与晶振Yl的I脚、电容C33 —端和电容C32的一端相连，电容C33的另一端与电容C32的另一端相连，共端接地，晶振Yl的2脚分别与电容C34的一端和收发器IC2的10脚相连，电容C34的另一端接地，收发器IC2的12脚分别接电感LI的一端和电容C20的一端，电感LI的另一端经电容C37接地，收发器IC2的13脚分别接电容C19的一端和电感L2的一端，电容C19的另一端接地，电感L2的另一端与电容C20的另一端相连，共端与阻抗匹配滤波电路相连，收发器IC2的16脚接地，17脚经电阻R16接地，19脚接地。
[0006]所述的阻抗匹配滤波电路包括电感、电容和电阻，电感L3的一端与电感L2与电容C20的共端相连，电感L3的另一端分别接电感L4的一端和电容C21的一端，电容C21的另一端接地，电感L4的另一端分别接电容C23的一端和电容C22的一端，电容C22的另一端接地，电容C33的另一端分别与跳线器Pl的2脚、电容C25的一端和电感L9的一端相连，跳线器Pl的I脚接地，电感L9的另一端与单片机ICl的16脚相连，电容C25的另一端分别接三极管Ql的基极和电感L5的一端，电感L5的另一端分别与电阻R19的一端、电容C24的一端和电阻R18的一端相连，电阻R19的另一端与电容C24的另一端相连,共端接地，电阻R18的另一端与单片机ICl的17脚相连，三极管Ql的发射极接地，集电极分别接电感L6的一端和电容C27的一端，电感L6另一端与电阻R20的一端相连，电阻R20的另一端分别接ICl的16脚和电容C26的一端，电容C26的另一端接地，电容C27的另一端经电感L7接电感L8的一端和电容C28的一端，电容C28的另一端接地，电感L8的另一端分别与电容C29的一端和电容C30的一端相连，电容C29的另一端接地，电容C30的另一端与端口 J12的I脚相连，端口 J12的2脚接地。
[0007]本实用新型结构简单，新颖独特，使用方便，实用灵活，监测精确，成本低廉，性能可靠，实现了在线检测功能，免除了大量的人工巡线，节省了大量财力与人力，功耗极低，有良好的社会和经济效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为本实用新型的电路图。
[0009]图2为本实用新型的壳体图
【具体实施方式】
[0010]以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细说明。
[0011]由图1、2给出，本实用新型包括壳体和装在壳体内的电路，壳体I上分别装有端口J1、端口 J2、端口 J3、端口 J4、端口 J5、端口 J6、端口 J7、端口 J8、端口 J9、端口 J10、跳线器J11、端口 J12和跳线器P1，壳体内装有电路板，电路板上装有电路，电路包括单片机ICl和收发器IC2，单片机ICl的I脚分别与电阻R7和电容C2的一端相连，电容C2的另一端接地，电阻R7的另一端分别与电阻Rl —端和端口 Jl相连，电阻Rl的另一端分别接电阻R3的一端、电容Cl的一端和单片机ICl的7脚，电容Cl的另一端接地，电阻R3的另一端分别与电阻R9的一端和端口 J5相连，电阻R9的另一端分别接电容C4的一端和单片机ICl的8脚，电容C4的另一端接地，单片机ICl的2脚分别与电阻RlO的一端和电容C5的一端相连，电容C5的另一端接地，电阻RlO的另一端分别接电阻R4的一端和端口 J2，电阻R4的另一端接地，单片机ICl的5脚分别与电阻R14的一端分别接电容C12的一端和电阻R14的一端，电阻R14的另一端接电容C13的一端，电容C13的另一端与电阻R15的一端相连,共端接地，电阻R15的另一端与电容C12的另一端相连，共端接地，单片机ICl的6脚接地，9脚分别接电容C7的一端和电阻R12的一端，电容C7的另一端接地，电阻R12的另一端分别与电阻R6的一端和端口 J6相连，电阻R6的另一端接地，单片机ICl的10脚与端口 J9的3脚相连，端口 J9的2脚分别接单片机ICl的11脚、电阻R13的一端和电容C9的一端，电容C9的另一端接地，端口 J9的4脚接地，单片机ICl的12脚分别接电阻R17的一端和跳线器Jll的I脚，跳线器Jll的2脚接地，单片机ICl的13脚接地，14脚分别接电容Cll 一端和晶振Xl的一端，电容Cll的另一端与电容ClO的一端相连，共端接地，电容ClO的另一端分别接晶振Xl的一端和单片机ICl的15脚，单片机ICl的16脚分别接电容C13和电阻R14的共端、电容C8的一端、端口 J7、端口 J4、电容器El的正极、电阻R13的另一端、电阻R17的另一端、端口 JlO的I脚、电阻R5的一端、电阻R2的一端、电容C17的一端、电容C14的一端、电容C35的一端、电容C36的一端、电容C16的一端、电容C18的一端和收发器IC2的4脚、9脚、11脚、14脚、15脚、18脚，电容C8的另一端分别与电容器E2的负极、端口 J8、端口 J3相连，共端接地，电容器E2的正极与电容器El的负极相连，电阻R5的另一端分别接端口 JlO的3脚和单片机ICl的19脚，电阻R2分别接端口 JlO的2脚和单片机ICl的20脚，端口 JlO的4脚接地，电容C17的另一端接地，电容C14的另一端接地，电容C35的另一端接地，电容C36的另一端接地，电容C16的另一端接地，电容C18的另一端接地，单片机ICl的18脚与收发器IC2的20脚相连，21脚与收发器IC2的I脚相连，22脚与收发器IC2的2脚相连，23脚和收发器IC2的6脚相连，24脚与收发器IC2的7脚相连，收发器IC2的5脚经电容C15接地，8脚分别与晶振Yl的I脚、电容C33 —端和电容C32的一端相连，电容C33的另一端与电容C32的另一端相连，共端接地，晶振Yl的2脚分别与电容C34的一端和收发器IC2的10脚相连，电容C34的另一端接地，收发器IC2的12脚分别接电感LI的一端和电容C20的一端，电感LI的另一端经电容C37接地，收发器IC2的13脚分别接电容C19的一端和电感L2的一端，电容C19的另一端接地，电感L2的另一端与电容C20的另一端相连，共端与阻抗匹配滤波电路相连，收发器IC2的16脚接地，17脚经电阻R16接地，19脚接地。
[0012]为了保证使用效果，所述的阻抗匹配滤波电路包括电感、电容和电阻，电感L3的一端与电感L2与电容C20的共端相连，电感L3的另一端分别接电感L4的一端和电容C21的一端，电容C21的另一端接地，电感L4的另一端分别接电容C23的一端和电容C22的一端，电容C22的另一端接地，电容C33的另一端分别与跳线器Pl的2脚、电容C25的一端和电感L9的一端相连，跳线器Pl的I脚接地，电感L9的另一端与单片机ICl的16脚相连，电容C25的另一端分别接三极管Ql的基极和电感L5的一端，电感L5的另一端分别与电阻R19的一端、电容C24的一端和电阻R18的一端相连，电阻R19的另一端与电容C24的另一端相连，共端接地，电阻R18的另一端与单片机ICl的17脚相连，三极管Ql的发射极接地，集电极分别接电感L6的一端和电容C27的一端，电感L6另一端与电阻R20的一端相连，电阻R20的另一端分别接ICl的16脚和电容C26的一端，电容C26的另一端接地，电容C27的另一端经电感L7接电感L8的一端和电容C28的一端，电容C28的另一端接地，电感L8的另一端分别与电容C29的一端和电容C30的一端相连，电容C29的另一端接地，电容C30的另一端与端口 J12的I脚相连，端口 J12的2脚接地。
[0013]所述的壳体I为方形或圆形；所述的端口 J12上装有天线2。
[0014]所述的端口 J9为仿真编程接口，端口 JlO为外部串口通讯接口 ；
[0015]所述的单片机ICl的型号为MSP430AFE253，所述的收发器IC2的型号为CCl 101。
[0016]本实用新型使用时，端口 Jl和端口 J2用于接收零序故障电流信号，端口 J5和端口 J6用于接收温度信号，阻抗匹配滤波电路提供良好的射频阻抗匹配滤波，保证最大功率传输，提高射频信号的发送和接收效率；收发器IC2完成射频信号的调制、解调和放大等功能；单片机ICl负责实现自组网络功能，同时实现与电表之间的数据传输；串口通信电路是无线模块与智能电表之间的通信接口；
[0017]本实用新型的低功耗表现在两个方面，一方面是单片机ICl工作电压较低，在非正常运行时可以处于睡眠状态，当需要进行运算控制时，则可以切换到工作模式下。另一方面则体现在收发器IC2上，型号为CCllOl的收发器的电磁波唤醒功能可以保证无线芯片在没有微处理器的干预下从睡眠状态中周期性的醒来接收数据包。另外，为了满足瞬间发射功率需求，在电池两端串接了 2只0.3F/2.5V的电容器E1、E2用来辅助电池供电，提供瞬态大电流。与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:
[0018]1、结构新颖独特，使用方便，实用性强；
[0019]2、实现了高压线路故障指示器间的自组网，每台装置数据均可自动路由到数据集中器，然后及时上传到远方后台监控系统；
[0020]3、实现了在线检测功能，免除了大量的人工巡线，节省了大量财力与人力；
[0021]4、装置功耗极低，可使用一次性锂电池连续工作5-10年；
[0022]5、实现方法简单，成本低廉，性能可靠，符合国家无线通讯标准，适合大批量推广。可延伸到其它行业的采集及监控系统中，具有很广阔的推广价值；
[0023]6、从通信原理、本地网络在其通信媒介及运行环境中的生存能力等方面，保证长期通信可靠性，以降低大规模实施时的决策风险；
[0024]7、调试及维护费用低，实现了低成本、低运行费用、快速可靠的本地通信信道，有良好的投资效费比。
【权利要求】
1.一种组网通信型配电线路故障指示装置，包括壳体和装在壳体内的电路，其特征在于，壳体(I)上分别装有端口 J1、端口 J2、端口 J3、端口 J4、端口 J5、端口 J6、端口 J7、端口J8、端口 J9、端口 J1、跳线器J11、端口 J12和跳线器PI，壳体内装有电路板，电路板上装有电路，电路包括单片机ICl和收发器IC2，单片机ICl的I脚分别与电阻R7和电容C2的一端相连，电容C2的另一端接地，电阻R7的另一端分别与电阻Rl —端和端口 Jl相连，电阻Rl的另一端分别接电阻R3的一端、电容Cl的一端和单片机ICl的7脚，电容Cl的另一端接地，电阻R3的另一端分别与电阻R9的一端和端口 J5相连，电阻R9的另一端分别接电容C4的一端和单片机ICl的8脚，电容C4的另一端接地，单片机ICl的2脚分别与电阻RlO的一端和电容C5的一端相连，电容C5的另一端接地，电阻RlO的另一端分别接电阻R4的一端和端口 J2，电阻R4的另一端接地，单片机ICl的5脚分别与电阻R14的一端分别接电容C12的一端和电阻R14的一端，电阻R14的另一端接电容C13的一端，电容C13的另一端与电阻R15的一端相连，共端接地，电阻R15的另一端与电容C12的另一端相连，共端接地，单片机ICl的6脚接地，9脚分别接电容C7的一端和电阻R12的一端，电容C7的另一端接地，电阻R12的另一端分别与电阻R6的一端和端口 J6相连，电阻R6的另一端接地，单片机ICl的10脚与端口 J9的3脚相连，端口 J9的2脚分别接单片机ICl的11脚、电阻R13的一端和电容C9的一端，电容C9的另一端接地，端口 J9的4脚接地，单片机ICl的12脚分别接电阻R17的一端和跳线器Jll的I脚，跳线器Jll的2脚接地，单片机ICl的13脚接地，14脚分别接电容Cll 一端和晶振Xl的一端，电容Cll的另一端与电容ClO的一端相连，共端接地，电容ClO的另一端分别接晶振Xl的一端和单片机ICl的15脚，单片机ICl的16脚分别接电容C13和电阻R14的共端、电容C8的一端、端口 J7、端口 J4、电容器El的正极、电阻R13的另一端、电阻R17的另一端、端口 JlO的I脚、电阻R5的一端、电阻R2的一端、电容C17的一端、电容C14的一端、电容C35的一端、电容C36的一端、电容C16的一端、电容C18的一端和收发器IC2的4脚、9脚、11脚、14脚、15脚、18脚，电容C8的另一端分别与电容器E2的负极、端口 J8、端口 J3相连，共端接地，电容器E2的正极与电容器El的负极相连，电阻R5的另一端分别接端口 JlO的3脚和单片机ICl的19脚，电阻R2分别接端口 JlO的2脚和单片机ICl的20脚，端口 JlO的4脚接地，电容C17的另一端接地，电容C14的另一端接地，电容C35的另一端接地，电容C36的另一端接地，电容C16的另一端接地，电容C18的另一端接地，单片机ICl的18脚与收发器IC2的20脚相连，21脚与收发器IC2的I脚相连，22脚与收发器IC2的2脚相连，23脚和收发器IC2的6脚相连，24脚与收发器IC2的7脚相连，收发器IC2的5脚经电容C15接地，8脚分别与晶振Yl的I脚、电容C33—端和电容C32的一端相连，电容C33的另一端与电容C32的另一端相连，共端接地，晶振Yl的2脚分别与电容C34的一端和收发器IC2的10脚相连，电容C34的另一端接地，收发器IC2的12脚分别接电感LI的一端和电容C20的一端，电感LI的另一端经电容C37接地，收发器IC2的13脚分别接电容C19的一端和电感L2的一端，电容C19的另一端接地，电感L2的另一端与电容C20的另一端相连，共端与阻抗匹配滤波电路相连，收发器IC2的16脚接地，17脚经电阻R16接地，19脚接地。
2.根据权利要求1所述的组网通信型配电线路故障指示装置，其特征在于，所述的阻抗匹配滤波电路包括电感、电容和电阻，电感L3的一端与电感L2与电容C20的共端相连，电感L3的另一端分别接电感L4的一端和电容C21的一端，电容C21的另一端接地，电感L4的另一端分别接电容C23的一端和电容C22的一端，电容C22的另一端接地，电容C33的另一端分别与跳线器Pl的2脚、电容C25的一端和电感L9的一端相连，跳线器Pl的I脚接地，电感L9的另一端与单片机ICl的16脚相连，电容C25的另一端分别接三极管Ql的基极和电感L5的一端，电感L5的另一端分别与电阻R19的一端、电容C24的一端和电阻R18的一端相连，电阻R19的另一端与电容C24的另一端相连，共端接地，电阻R18的另一端与单片机ICl的17脚相连，三极管Ql的发射极接地，集电极分别接电感L6的一端和电容C27的一端，电感L6另一端与电阻R20的一端相连，电阻R20的另一端分别接ICl的16脚和电容C26的一端，电容C26的另一端接地，电容C27的另一端经电感L7接电感L8的一端和电容C28的一端，电容C28的另一端接地，电感L8的另一端分别与电容C29的一端和电容C30的一端相连，电容C29的另一端接地，电容C30的另一端与端口 J12的I脚相连，端口 J12的2脚接地。
3.根据权利要求1所述的组网通信型配电线路故障指示装置，其特征在于，所述的壳体(I)为方形或圆形。
4.根据权利要求1所述的组网通信型配电线路故障指示装置，其特征在于，所述的端口 J12上装有天线(2)。
【文档编号】G01R31/08GK204065317SQ201420418389
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年7月28日 优先权日:2014年7月28日
【发明者】田家栋, 邱国栓, 贾存水 申请人:郑州伊海电气设备有限公司