专利名称：高压输电线路无线电故障报址器的峰值电流检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种利用互感器的原理检测高压线路故障的仪器，特别是能准确地为无线电故障测试仪提供故障信息的峰值电流检测装置，属于电量测量或电力输送领域。
在电力输送线路中最常见的故障主要有电瓷瓶击穿产生的对地短路、线与线之间的搭线短路和人为短路等情况的短路障故障，而一旦某处发生短路都会使整条线路跳闸，造成大面积停电，而排除故障就得在整条线路上寻找故障点，然后才能排除，所以，能否迅速发现故障地点是排除故障恢复供电的关键。目前查找故障点的方法主要有两种，一种是人工登杆检查，另一种用机械式短路故障指示器悬挂在各处的电力线上，可在地面逐杆查看，但检查时间也很长，都不能及时发现故障地点，使电网停电时间长。为了能够迅速发现故障点，理想的方法是设计一种无线电自动检测报警系统，该系统包括若干个分布在电网上的无线电故障报址器和接收总站的无线电自动接收巡检系统，报址器中设定的地址码与该报警器所在位置的编号一致，当故障发生时，报址器就立即按出厂和安装时编好的程序将地址码用无线电波发出报警信号，接收总站接收到信号后，用计算机解码并自动显示故障的具体位置，检修人员便可直达故障点迅速排除故障。对于报址器距离接收总站太远的地方还可增加中转站。但由于无线电故障报址器中的采样触发部分的电路没有现存电路可用，使无线电自动检测报警系统至今也末能实现。
本实用新型的目的是为无线电故障报址器设计一种将所在位置的输电情况进行检测，当出现异常大电流和有短路故障时为地址码发射器提供触发信号的高压输电线路无线电故障报址器的峰值电流检测装置。
本实用新型的技术措施是将无线电故障报址器悬挂在高压输电线路上，利用电流互感器的原理，在报址器上装有环形铁芯，该环形铁芯的一侧为开合式结构可将高压线环抱其中，将高压线作为一次绕组，在铁芯上再绕有二次绕组，通过对二次绕组感应电势进行峰值电流检测，当出现异常大电流和有短路故障时能即时为地址码发射器提供触发信号即可。该峰值电流检测装置包括一个电流互感器CT、四个运算放大器U1-U4、两个时基电路U5-U6、一个场效应管V1、四个二极管D1-D4、六个电容C1-C6、十六个电阻R1-R16，其电路连接关系是电流互感器CT的初级直接为环形铁芯环抱的高压线，电流互感器的次级与采样积分电阻即第一个电阻R1并联连接，且一端接地，另一端还与第二个电阻R2、第三个电阻R3、第一个电容C1连接，第二个电阻R2另一端与第一个运算放大器U1的反相输入端和第四个电阻R4连接，第一个运算放大器U1的同相输入端接地，第一个运算放大器U1的输出端与第一个二极管D1的正极连接，第一个二极管D1负极与第三个电阻R3另一端和第二个运算放大器U2的同相输入端连接，第二个运算放大器U2的输出端与第二个运算放大器U2的反相输入端、第四个电阻R4的另一端、第三个运算放大器U3的同相输入端和第五个电阻R5连接，第五个电阻另一端接地，第三个运算运大器U3的反相输入端与第二个二极管D2正极和第六个电阻R6连接，第二个二极管D2负极与第三个二极管D3正极和第三个运算放大器的输出端连接，第三个二极管D3负极与第四个二极管D4正极和第七个电阻R7连接，第四个二极管D4负极与第八个电阻R8和第九个电阻R9连接，第八个电阻R8另一端接第六个电容C6正极，第六个电容C6负极接地，与采样电阻R1连接的第一个电容C1的另一端与第十个电阻R10、第十一个电阻R11和第一个时基电路U5第2脚连接，第一个时基电路U5的第5脚接第二个电容C2，该时基电路U5的第6脚和第7脚与第三个电容C3和第十二个电阻R12连接、第一脚接地、第4脚和第8脚接电源，第十个电阻R10和第十二个电阻R12的另一端接电源，第十一个电阻R11另一端接地，第一个时基电路U5的第3脚接第十三个电阻R13和第二个时基电路U6的第4脚和第8脚，第十三个电阻R13另一端与第二个时基电路U6的第2脚和第6脚和第四个电容C4连接，第二个时基电路U6的第一脚接地、第5脚接第五个电容C5、第3脚接第十四个电阻R14，第二至第五个电容C2-C5另一端接地，第十四个电阻R14另一端接第十五个电阻R15和场效应管V1的栅极，第十五个电阻R15另一端接地，场效应管V1的源极接地、漏极接第十六个电阻R16，该电阻R16另一端接第六个电容C6正极，第九个电阻R9另一端接第四个运算放大器U4的同相输入端，第一至第四个运算放大器的电源正极接电源、电源负极接地，第四个运算放大器U4的输出端与该放大器的反相输入端和第六第七个电阻R6、R7的另一端连接并作为该装置的输出端与编码发射器的触发端连接。
附图
是本实用新型的电路连接关系图。
附图中的电路连接关系如前所述，其中，第一个电阻为采样积分电阻R1可选0.2-10Ω，四个运算放大器U1-U4可选两个NE5532或5G353等型号的双高阻抗运算放大器，两个时基电路U5、U6可选用两个NE555单时基或一个NE556型双时基电路，第六个电容C6为峰值记忆电容。为了防止电流互感器次级电压过高，可在采样积分电阻R1两端并联一只放电管N。在正常工作时，即高压线路运行正常时，电流互感器次级端无电压正突变信号输出，此时，在采样积分电阻两端电压峰值小于20V，电路调整在U3输出端为低电平、U5和U6输出端为低电平、场效应管V1截止、U4输出端也为低电平，编码发射电路不工作。但是，在电路一旦发生短路现象时，瞬间电流远大于正常工作时的许多倍，该电流的维持时间一般为40ms，因为40ms后电网保护电路会自动切断该线路的供电电源，就在这个瞬间，电流互感器CT次级传递出电压正突变信号导至四个运算放大器U1-U4连续翻转，并将该瞬变信号的最大正峰值存贮在保持电容C6中，使U4同相输入端变为高电平，U4输出端则由低电平变为高电平，从而触发后级的光电藕合器动作，打开编码器和无线电发射器，将该故障地址用无线电编码方式发送给远方的无线电接收站，再由计算机解码读出该无线电编码即可知道故障位置，为迅速排除故障恢复供电赢得了宝贵的时间。与此同时，电流互感器次级传递出的正突变信号也经微分电容C1触发单稳电路U5翻转，使U5输出端变为高电平而作为U6的工作电源，且经电容C4和电阻R6延时后，触发U6翻转，U6的输出端则由低电平变为高电平使V1导通，电容C6则通过场效应管V1迅速放电而回到低电平，U4的输出端也回到低电平而使编码发射电路停止工作，使之恢复初始状态，以便检测下次峰值电流。调整电阻R10、R11、R13的阻值和电容C4的容量可调节时基电路U5、U6的暂稳时间，该暂稳时间也等于电容C6的峰值保持时间和编码发射器的发射时间，该暂稳时间可设计为300ms，以便于安顺序动作。
本实用新型具有对短路故障的识别能力强和自动化程度高等优点，能对输电线路的工作情况进行连续检测，当出现异常大电流和有短路故障时，能准确地为无线电故障测试仪的地址码发射器提供触发信号，使高压线路无线电自动检测报警系统得以实现，为迅速排除故障恢复供电赢得宝贵的时间。
权利要求1.一种高压输电线路无线电故障报址器的峰值电流检测装置，其特征在于包括一个电流互感器CT、四个运算放大器U1-U4、两个时基电路U5-U6、一个场效应管V1、四个二极管D1-D4、六个电容C1-C6、十六个电阻R1-R16，其电路连接关系是电流互感器CT的初级直接为环形铁芯环抱的高压线，电流互感器的次级与采样积分电阻即第一个电阻R1并联连接，且一端接地，另一端还与第二个电阻R2、第三个电阻R3、第一个电容C1连接，第二个电阻R2另一端与第一个运算放大器U1的反相输入端和第四个电阻R4连接，第一个运算放大器U1的同相输入端接地，第一个运算放大器U1的输出端与第一个二极管D1的正极连接，第一个二极管D1负极与第三个电阻R3另一端和第二个运算放大器U2的同相输入端连接，第二个运算放大器U2的输出端与第二个运算放大器U2的反相输入端、第四个电阻R4的另一端、第三个运算放大器U3的同相输入端和第五个电阻R5连接，第五个电阻另一端接地，第三个运算运大器U3的反相输入端与第二个二极管D2正极和第六个电阻R6连接，第二个二极管D2负极与第三个二极管D3正极和第三个运算放大器的输出端连接，第三个二极管D3负极与第四个二极管D4正极和第七个电阻R7连接，第四个二极管D4负极与第八个电阻R8和第九个电阻R9连接，第八个电阻R8另一端接第六个电容C6正极，第六个电容C6负极接地，与采样积分电阻R1连接的第一个电容C1的另一端与第十个电阻R10、第十一个电阻R1 1和第一个时基电路U5第2脚连接，第一个时基电路U5的第5脚接第二个电容C2，该时基电路U5的第6脚和第7脚与第三个电容C3和第十二个电阻R12连接、第一脚接地、第4脚和第8脚接电源，第十个电阻R10和第十二个电阻R12的另一端接电源，第十一个电阻R11另一端接地，第一个时基电路U5的第3脚接第十三个电阻R13和第二个时基电路U6的第4脚和第8脚，第十三个电阻R13另一端与第二个时基电路U6的第2脚和第6脚和第四个电容C4连接，第二个时基电路U6的第一脚接地、第5脚接第五个电容C5、第3脚接第十四个电阻R14，第二至第五个电容C2-C5另一端接地，第十四个电阻R14另一端接第十五个电阻R15和场效应管V1的栅极，第十五个电阻R15另一端接地，场效应管V1的源极接地、漏极接第十六个电阻R16，该电阻R16另一端接第六个电容C6正极，第九个电阻R9另一端接第四个运算放大器U4的同相输入端，第一至第四个运算放大器的电源正极接电源、电源负极接地，第四个运算放大器U4的输出端与该放大器的反相输入端和第六第七个电阻R6、R7的另一端连接并作为该装置的输出端与编码发射器的触发端连接。
2.如权利要求1所述的高压输电线路无线电故障报址器的峰值电流检测装置，其特征在于四个运算放大器U1-U4可选两个NE5532或5G353等型号的双高阻抗运算放大器，两个时基电路U5、U6可选用两个NE555型单时基或一个NE556型双时基电路。
专利摘要一种高压输电线路无线电故障报址器的峰值电流检测装置包括一个挂在输电线上的电流互感器、四个运算放大器、两个时基电路、一个场效应管、四个二极管、六个电容和十六个电阻组成。具有对短路故障的识别能力强和自动化程度高等优点，能对输电线路的工作情况进行连续检测，当出现短路故障时，能迅速打开报址器的编码发射器，将该故障地址用无线电编码方式发出，为迅速排除故障恢复供电赢得了宝贵的时间。
文档编号G01R31/08GK2355335SQ99227278
公开日1999年12月22日 申请日期1999年2月8日 优先权日1999年2月8日
发明者徐梓樵 申请人:徐梓樵