一种配网绝缘子的微波融冰系统的制作方法

本实用新型涉及配电设备制造技术领域，具体涉及一种配网绝缘子的微波融冰系统。

背景技术：

配电网线路支线多、分布广、线型复杂，且很多线路处于环境恶劣的微地形微气象区域，抗冰设计相对较弱，极易因持续的雨雪低温天气引起线路覆冰，出现倒杆断线。绝缘子覆冰可以看成一种特殊的污秽，覆冰的存在改变了绝缘子的电场分布，冰中含有污秽等导电杂质时更易造成冰闪。绝缘子冰闪已造成的停电事故在外力破坏类原因中居第二位，因此不容忽视。

目前的配电网绝缘子融冰装置存在体积大、质量重的特点，而易覆冰的配电网线路多处于偏远山区，不适合这种融冰装置运输，且配电网绝缘子类型复杂，实现全部融冰较困难。因此现有的应对配电网冰灾的方法主要为人工除绝缘子冰，但人工除冰效率不高、危险性大，且耗费大量的人力物力，出现较大面积覆冰时仍然无法应对。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种配网绝缘子的微波融冰系统，解决现有融冰装置体积大、质量重的问题，且本实用新型的自动化程度高。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种配网绝缘子的微波融冰系统，包括控制器、温度传感器、继电器和微波发生装置，

所述温度传感器用于实时感应绝缘子串的外部温度，并将温度信号传递给控制器；

所述控制器用于接收温度信号和控制继电器的开启与关闭，所述继电器用于控制微波发生装置的开启与关闭；

所述微波发生装置用于产生微波能，微波能用于熔化绝缘子串上的冰块。

现有的绝缘子串的除冰装置机械除冰，需要人工将机械设备搬运至除冰地点后，人工操作进行除冰处理，一方面机械设备体积大、质量重，便于搬迁；另一方面人工操作导致自动化程度不高，而且安全系数较低。

本实用新型所述控制器具体是指一种单片机，具体采用STM32单片机；所述温度传感器为现有技术，单片机STM32能够实现温度采集控制与微波发射控制，具体采用LM75A温度传感器；所述继电器为现有技术，具体采用TELESKY型号，用于控制微波发生装置的开启与关闭；所述微波发生装置产生微波为现有技术。

具体地，LM75A温度传感器的芯片采用三线制与STM32单片机相连，温度测试范围为-55℃～+125℃；11位ADC提供温度分辨率达0.125℃；MCU可以通过I2C总线直接读取其内部寄存器中的数据，并可通过I2C对4个数据寄存器进行操作，以设置成不同的工作模式。

优选地，温度传感器采用单相与单片机STM32相连，减少了外部的硬件电路。

本实用新型使用的模块为现有模块，模块之间的信号流向以及控制过程(通过控制器接受温度信号来控制继电器的开启与关闭)为现有技术，本实用新型的发明点在于将现有的控制技术用于控制微波发生装置。

本实用新型的除冰过程：

当传感器采集温度位于0摄氏度以下时，经单片机STM32处理，控制微波装置发射微波，利用微波热效应消除配电网绝缘子覆冰危害。

本实用新型通过控制器根据温度变化自动控制微波发生装置的开启与关闭，利用微波发生装置产生微波，利用微波加热的原理对绝缘子串上冰块进行融化，不仅实现自动化除冰，而且提高了安全系数。

进一步地，还包括AD转换模块和信号放大模块，

所述AD转换模块用于将温度传感器的模拟信号转换成数字信号；

所述信号放大模块用于接收AD转换模块转换后的数字信号，并将数字信号放大后传递给控制器。

所述AD转换模块和信号放大模块均为现有技术。

具体地，当LM75A输出信号范围为(0000 0000 000～0111 1111 000)时，D/A转换输出为低电平0V。当LM75A输出信号范围为(1111 1111 111～1100 1001 000)时，D/A转换输出为高电平5V。

进一步地，继电器为固态继电器。

所述固态继电器有现有技术，能够适用于不同的环境且精度高。

进一步地，微波发生装置包括磁控管，磁控管与微波电源连接。

所述磁控管为现有技术，是一种用来产生微波能的电真空器件，本实用新型具体选用2M248J型号，微波电源将220V交流电升压至4100V，供给磁控管。

进一步地，磁控管的发射端连接有波导馈线。

所述波导馈线为现有技术，防止微波逸散，使微波集中辐射于绝缘子覆冰。提高微波融冰的效率。

进一步地，波导馈线一端与磁控管连接，另一端连接有喇叭天线。

喇叭天线为现有技术，用于控制最终发射出微波的范围大小。

进一步地，波导馈线的内壁喷涂有干负载。

所述干负载具体是指能够吸收微波的的现有材料，用于吸收未释放出波导体的少量微波。

进一步地，波导馈线内设置有环行器。

所述环行器为现有技术，用于引导微波在波导馈线内部的传递路径。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本实用新型通过控制器根据温度变化自动控制微波发生装置的开启与关闭，利用微波发生装置产生微波，利用微波加热的原理对绝缘子串上冰块进行融化，不仅实现自动化除冰，而且提高了安全系数。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型的原理框图；

图2是微波发射装置的结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-微波电源，2-磁控管，3-波导馈线，4-喇叭天线。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例：

如图1、图2所示，一种配网绝缘子的微波融冰系统，包括控制器、温度传感器、继电器和微波发生装置，

所述温度传感器用于实时感应绝缘子串的外部温度，并将温度信号传递给控制器；

所述控制器用于接收温度信号和控制继电器的开启与关闭，所述继电器用于控制微波发生装置的开启与关闭；

所述微波发生装置用于产生微波能，微波能用于熔化绝缘子串上的冰块；

还包括AD转换模块和信号放大模块，

所述AD转换模块用于将温度传感器的模拟信号转换成数字信号；

所述信号放大模块用于接收AD转换模块转换后的数字信号，并将数字信号放大后传递给控制器；

所述微波发生装置包括磁控管2，磁控管2与微波电源1连接；所述磁控管2的发射端连接有波导馈线3；所述波导馈线3一端与磁控管2连接，另一端连接有喇叭天线4；所述波导馈线3的内壁喷涂有干负载；所述波导馈线3内设置有环行器。

具体地，所述控制器具体采用STM32单片机；所述温度传感器选用LM75A温度传感器，所述继电器为固态继电器，选用TELESKY型号，所述磁控管2具体选用2M248J型号。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。