一种配变低压出线带电识别仪的制作方法

文档序号:14619919发布日期:2018-06-06 00:07阅读:141来源:国知局

本实用新型涉及电力施工设备技术领域,更具体地,涉及一种配变低压出线带电识别仪。



背景技术:

近年来,电力市场需求越来越大,低压电缆、隐蔽导线在城市中的需求逐年递增。配变的低压出线少则三、四路,多则十几路,由于历史遗留和配变低压台区改造等原因,配变的低压出线标志经常出错,导致配变的低压出线识别不准确,甚至使低压分开关供至范围的标示也出错,在低压停电工作中,容易出现低压分开关断开但工作地点仍带电的情况。这给电力系统的运行维护、应急抢修等工作留下一定的安全隐患。

而配变的低压出现大部分都通过地埋或隐蔽通道敷设,低压出现的核查工作较难展开。在现有技术中,一是通过导线线径和导线颜色进行识别,但当配变出现全部或部分线径及颜色相同的导线,或是导线出现驳接的情况,容易出现识别错误;二是利用导线首末端电流相同的原理,对导线的首末端电流进行比较,这种方式只有在导线的电流相差比较悬殊的时候才能准确识别,而且在实际用电中,负荷是在不断变化的,电流容易出现较大的波动,无法准确地对导线进行识别。



技术实现要素:

本实用新型为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷,提供一种配变低压出线带电识别仪,利用同一电路回路上的电流处处相等的原理,对配变低压出线末端输入特征电流,并于首端进行检测,能快速准确地识别配变低压出线。

本实用新型为解决上述技术问题,采用了如下技术方案:

一种配变低压出线带电识别仪,包括信号发射机和信号接收机,检测时二者分别连接于配变低压出线的两端;

信号发射机包括第一电源模块和依次电连接的负载、负载开关控制单元、开关驱动单元和信号发生单元,负载与被测配变低压出线连接,第一电源模块为负载开关控制单元、开关驱动单元和信号发生单元供电;

信号接收机包括第二电源模块和依次电连接的信号采集单元、信号处理单元和信号识别单元,信号采集单元与被测配变低压出线连接,第二电源模块为信号采集单元、信号处理单元和信号识别单元供电。

其中,信号发射机连接于配变低压出线的末端,向配变低压出线输入特征电流,信号发生单元产生高频信号,并将高频信号发送给开关驱动单元,开关驱动单元根据高频信号控制负载开关控制单元的开关,使负载开关控制单元按照高频信号的频率进行开与关,使回路上产生了带上该高频特征的电流。

而信号接收机连接于配变低压出线的首端,通过信号采集单元采集导线上的电流信号,通过信号处理单元对电流信号进行放大和过滤,将只有与信号发射机发射频率相同的信号送至信号识别单元进行识别,信号识别单元对电流信号进行识别,若能识别出高频信号,则说明该线路存在信号发射机发射出来的信号,则可判断信号发射机所接入的配变低压出线端与信号接收机所接入配变低压出线端为同一导线。

进一步地,负载选用电阻,负载开关控制单元为开关管,优选场效应管;

开关驱动单元包括电连接的三极管和光电耦合器,光电耦合器与开关管电连接;三极管对信号发生器生成的高频脉冲信号进行放大,以驱动光电耦合器对开关管进行控制;

信号发生单元为单片机,单片机与三极管电连接,单片机通过内部编程,在工作时从引脚输出高频脉冲信号,优选产生3种不断交替循环的高频脉冲信号。

更进一步地,信号发射机还包括信号显示单元,包括分频计数器和指示灯D1,分频计数器与所述单片机电连接,指示灯D1与分频计数器电连接。分频计数器将原始频率分频后以较低频率驱动指示灯D1发光,便于观察实时输出的高频电流的频率。

优选地,信号显示单元还包括指示灯D2、指示灯D3、指示灯D4,三者均与单片机电连接。单片机产生3中不断交替循环的高频脉冲信号,指示灯D2、指示灯D3和指示灯D4分别以这3种不同频率的高频脉冲信号进行显示。

为防止设备过热,信号发射机还包括散热风扇,散热风扇由被测配变低压出线供电。

进一步地,第一电源模块包括依次连接的变压器、整流模块、滤波稳压模块,变压器与被测配变低压出线连接,由被测配变低压出线提供电源。配变低压出线处于带电状态,将配变低压电源经变压器降压,整流模块转换为直流电后经滤波稳压模块滤波稳压后,信号发射机的其他用电单元提供电源。

进一步地,信号采集单元为电流互感器;信号处理单元包括电连接的放大电路和滤波电路,滤波电路与电流互感器电连接;电流互感器采集的电流经滤波电路和放大电路进行滤波和放大后传送到信号识别单元;信号识别单元包括互相电性连接的译码器和指示灯D5,译码器与放大电路电连接,译码器对电流信号进行频率识别,并通过指示灯D5显示识别结果。

进一步地,放大电路包括前置放大电路和后级放大电路,滤波电路包括带通滤波器和高通滤波器,带通滤波器与电流互感器和前置放大电路电连接,前置放大电路还与带通滤波器电连接,带通滤波器连接后级放大电路,译码器与后级放大电路连接。电流信号首先经带通滤波器滤波,把大部分工频与仪器信号的频率隔离,然后经前置放大电路进行第一级运放放大,将所输的信号再次进行高通滤波和第二级放大,以供译码器进行频率识别。

进一步地,第二电源模块包括蓄电池、开关及稳压电路,蓄电池经开关与稳压电路电连接,所述稳压电路与所述信号采集单元、信号处理单元和信号识别单元电连接。

与现有技术相比,有益效果是:设置有信号发射机和信号接收机,在配变低压出线的末端输入特征电流,并在首端进行检测,利用同一电路回路上的电流处处相等的原理,能快速准确地识别所接配变低压出线两端是否为同一导线;信号发射机发射的高频电流信号可通过单片机程序进行修改,能保证输入导线的高频电流信号不会被影响,能在导线另一侧准确地检测到;本实用新型提供了一种配变低压出线的专用检测工具,能准确而快速地对配变低压出线进行识别,避免低压出线识别错误导致电力系统运行维护中的操作漏洞。

附图说明

图1是本实用新型在一实施例中的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行进一步地阐述,需要说明的是,附图仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制。

如图1所示,一种配变低压出线带电识别仪,包括信号发射机和信号接收机,检测时二者分别连接于配变低压出线的两端;

信号发射机包括第一电源模块和依次电连接的负载、负载开关控制单元、开关驱动单元、信号发生单元和信号显示单元,负载与被测配变低压出线连接,第一电源模块为负载、负载开关控制单元、开关驱动单元、信号发生单元和信号显示单元供电。

其中,负载选用电阻;负载开关控制单元为选用场效应管;开关驱动单元包括电连接的三极管和光电耦合器;信号发生单元为单片机;信号显示单元包括分频计数器、指示灯D1、指示灯D2、指示灯D3和指示灯D4。

单片机通过内部编程,在工作时从引脚输出高频脉冲信号,产生3种不断交替循环的高频脉冲信号;单片机与三极管电连接,光电耦合器与场效应管电连接;三极管对信号发生器生成的高频脉冲信号进行放大,以驱动光电耦合器对开关管进行控制;使负载开关控制单元按照高频信号的频率进行开与关,使回路上产生了带上该高频特征的电流。

单片机还与分频计数器和指示灯D2、指示灯D3、指示灯D4均电连接,指示灯D1与分频计数器电连接。分频计数器将原始频率分频后以较低频率驱动指示灯D1发光,便于观察实时输出的高频电流的频率,而指示灯D2、指示灯D3和指示灯D4分别以这3种不同频率的高频脉冲信号进行显示。

在本实施例中,为防止设备过热,信号发射机还设置有散热风扇。

进一步地,第一电源模块包括依次连接的变压器、整流模块、滤波稳压模块,变压器与被测配变低压出线连接,由被测配变低压出线提供电源。配变低压出线处于带电状态,将配变低压电源经变压器降压,整流模块转换为直流电后经滤波稳压模块滤波稳压后,信号发射机的其他用电单元提供电源。

信号接收机包括第二电源模块和依次电连接的信号采集单元、信号处理单元和信号识别单元,信号采集单元与被测配变低压出线连接,第二电源模块为信号采集单元、信号处理单元和信号识别单元供电。

其中,信号采集单元为电流互感器;信号处理单元包括依次电连接的带通滤波器、前置放大电路、高通滤波器和后级放大电路;信号识别单元包括互相电性连接的译码器和指示灯D5;其中电流互感器与带通滤波器电连接,译码器与后级放大电路电连接。电流信号首先经带通滤波器滤波,把大部分工频与仪器信号的频率隔离,然后经前置放大电路进行第一级运放放大,将所输的信号再次进行高通滤波和第二级放大,供译码器进行频率识别,译码器将频率识别的结果通过指示灯D5进行显示。频率识别选用的译码器为LM567CN型号,LM567CN通过外接阻容元件进行设置,可设置中心频率及输入信号频率允许偏差的范围。

进一步地,第二电源模块包括蓄电池、开关及稳压电路,蓄电池经开关与稳压电路电连接,所述稳压电路与所述信号采集单元、信号处理单元和信号识别单元电连接。

本实用新型中,信号发射机连接于配变低压出线的末端,向配变低压出线输入特征电流,信号发生单元产生高频信号,并将高频信号发送给开关驱动单元,开关驱动单元根据高频信号控制负载开关控制单元的开关。而信号接收机连接于配变低压出线的首端,通过信号采集单元采集导线上的电流信号,通过信号处理单元对电流信号进行放大和过滤,将只有与信号发射机发射频率相同的信号送至信号识别单元进行识别,信号识别单元对电流信号进行识别,若能识别出对应的高频信号,则说明该线路存在信号发射机发射出来的信号,则可判断信号发射机所接入的配变低压出线端与信号接收机所接入配变低压出线端为同一导线。

为保证识别的准确率,需要防止发射的信号被干扰,而电力线路中的谐波对发射信号的干扰最大,电力谐波主要集中在基频到50次之间,少数谐波也在100次以内,即谐波频率介于50Hz-5kHz之间。为避免发射的信号与电力线路可能出现的谐波同频,因此信号发射机设置了3中不断交替循环的高频脉冲信号,有单片机编程实现。即使其中一种或两种高频脉冲信号被影响,还有第三种高频脉冲信号可以正常被检测,而三种高频信号均被谐波影响的几率仅为百万分之一,为了避免这百万分之一的几率,将发射高频脉冲信号的频率设置为高于100次谐波,即信号发射频率设置为大于5kHz,即可大大降低被谐波影响的概率,保证了本实用新型检测的准确性。

显然,本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例,而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

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