一种用于存量FTU升级改造的接地检测保护装置的制作方法

一种用于存量ftu升级改造的接地检测保护装置
技术领域
1.本实用新型属于电力设备技术领域，具体涉及一种用于存量ftu升级改造的接地检测保护装置。


背景技术：

2.电网线路上的馈线终端装置ftu搭配柱上断路器进行使用，现有大量的存量馈线终端装置ftu不具有接地故障检测功能，如果要对电网线路进行升级使其具有接地故障检测功能，则需要对馈线终端装置ftu进行升级改造，将具有接地故障检测功能的接地检测模块集成在馈线终端装置ftu内。
3.问题在于，馈线终端装置ftu自身内部的各模块基本占据其内部的安装空间，其内部结构较为紧凑，预留给新模块的安装空间较小，导致馈线终端装置ftu的改造难度较大，即使将新模块安装在馈线终端装置ftu的内部，亦需要对馈线终端装置ftu内部的线路进行重新的调整和连接，例如，馈线终端装置ftu采用航空插头，馈线终端装置ftu内部各模块的线路与航空插头对应针脚采用灌胶固定，线路调整时需要对航空插头进行破坏，同样存在操作难度大的问题，且存量的馈线终端装置ftu位于电网线路的杆、塔上，施工人员需要在高处完成馈线终端装置ftu的改造，亦进一步增加施工的难度，因此，有必要采用新的产品或者方式对馈线终端装置ftu进行改造，以降低存量馈线终端装置ftu的改造施工难度。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种用于存量ftu升级改造的接地检测保护装置，接地检测保护装置仅需要通过线路分别与柱上断路器、馈线终端装置ftu进行电连接，即能够对电网线路存量的柱上断路器和馈线终端装置ftu配套设备进行快速升级改造，无需对馈线终端装置ftu的内部结构、线路进行拆卸、调整和改造，具有投资成本低、安装方便、经济效益高的优点。
5.为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案是：
6.一种用于存量ftu升级改造的接地检测保护装置，在电网线路原有存量的柱上断路器和馈线终端装置ftu之间设置接地检测保护装置，接地检测保护装置具有通过线路与柱上断路器电连接的输入端、与柱上断路器电连接的第一数据通讯端及与馈线终端装置ftu电连接的第二数据通讯端，接地检测保护装置通过柱上断路器采集电网线路的运行数据并将运行数据传输给馈线终端装置ftu，接地监测保护装置根据运行数据判断电网线路的接地故障并驱动柱上断路器连接或者切断电网线路。
7.进一步地，所述接地检测保护装置包括控制模块、分别与控制模块电连接的接地监测保护模块和电源模块；
8.所述控制模块通过第一数据通讯端和第二数据通讯端分别与柱上断路器和馈线终端装置ftu电连接，接地监测保护模块通过输入端和第二数据通讯端分别与柱上断路器和馈线终端装置ftu电连接，电源模块通过输入端和第二数据通讯端分别与柱上断路器和
馈线终端装置ftu电连接。
9.进一步地，所述接地检测保护装置与柱上断路器之间、接地检测保护装置与馈线终端装置ftu之间均通过航空插头和航空线缆的形式进行电连接。
10.进一步地，所述接地检测保护装置的输入端包括与柱上断路器电连接的第一电压输入插头、第一电流输入插头，接地检测保护装置的第一数据通讯端包括与柱上断路器电连接的第一信号传输插头，接地检测保护装置的第二数据通讯端包括与馈线终端装置ftu电连接的第一电压输出插头、第一电流输出插头、第二信号传输插头；
11.所述第一电压输入插头、第一电压输出插头分别与电源模块电连接，第一电流输入插头、第一电流输出插头分别与接地监测保护模块电连接，第一信号传输插头和第二信号传输插头分别与控制模块电连接。
12.进一步地，所述第一电压输入插头、第一电压输出插头、第一电流输入插头、第一电流输出插头、第一信号传输插头、第二信号传输插头均为航空插头。
13.进一步地，所述接地检测保护装置包括与接地监测保护模块电连接并用于与远程监控平台进行数据传输的通讯模块；
14.所述接地检测保护装置还包括电连接在接地监测保护模块和通讯模块之间的通讯交换机及与通讯交换机电连接的通讯插座。
15.进一步地，所述接地检测保护装置包括电连接在第一电压输入插头和电源模块之间的双电源切换模块；
16.所述接地检测保护装置还包括依次电连接的电池组件、电池插头和电源插头，电源插头与电源模块电连接。
17.进一步地，所述接地检测保护装置包括与控制模块电连接的运行指示灯、告警指示灯及加密模块。
18.进一步地，所述接地检测保护装置包括外壳，外壳包括罩体及设置在罩体底部的盖板；
19.所述第一电压输入插头、第一电压输出插头、第一电流输入插头、第一电流输出插头、第一信号传输插头、第二信号传输插头、电源插头、通讯插座、运行指示灯、告警指示灯及加密模块均设置在盖板上且相互错开排布；
20.所述盖板上设有位于罩体内的支架，控制模块设置在盖板上，接地监测保护模块、通讯模块、电源模块、双电源切换模块、通讯交换机均设置在支架上且相互错开排布；
21.所述接地检测保护装置还包括设置在罩体侧部的电池盒，电池组件设置在电池盒内，电池插头设置在电池盒上，电源插头和电池插头均为航空插头，电源插头和电池插头通过航空线缆连接。
22.进一步地，所述电网线路上具有电线杆塔，接地检测保护装置、柱上断路器、馈线终端装置ftu均设置在电线杆塔上。
23.本实用新型的有益效果如下：
24.1、本实用新型接地检测保护装置作为独立装置，其外置于馈线终端装置ftu，接地检测保护装置仅需要通过线路分别与柱上断路器、馈线终端装置ftu进行电连接，即能够对电网线路存量的馈线终端装置ftu和柱上断路器配套设备进行快速升级改造并使其具有接地故障检测功能，无需对馈线终端装置ftu的内部结构、线路进行拆卸、调整和改造，不受馈
线终端装置ftu内部安装空间小的限制，故采用接地检测保护装置进行存量ftu升级改造具有投资成本低、施工难度低、安装方便、经济效益高的优点。
25.2、本实用新型接地检测保护装置上的航空插头能够与原有电网线路存量的柱上断路器和馈线终端装置ftu的相应航空插头适配并通过航插线缆进行快速对应连接，接地检测保护装置采用的航空插头具有安装便捷、通用的优点，航空插头的使用进一步降低存量ftu升级改造的难度。
附图说明
26.图1为本实用新型一实施例接地检测保护装置的应用示意图。
27.图2为本实用新型一实施例接地检测保护装置的结构原理图。
28.图3为本实用新型一实施例的结构示意图。
29.图4为本实用新型一实施例的结构示意图。
30.图5为本实用新型一实施例隐藏了电池盒的分解图。
31.图6为本实用新型一实施例隐藏了罩体和电池盒的结构示意图。
32.图1-图6的附图标记说明如下：
33.1-接地检测保护装置；2-柱上断路器；21-第二电压输出插头；22-第二电流输出插头；23-第三信号传输插头；3-馈线终端装置ftu；31-第三电压输入插头；32-第三电流输入插头；33-第四信号传输插头；4-外壳；41-罩体；42-盖板；43-支架；5-电控组件；51-控制模块；52-接地监测保护模块；53-通讯模块；54-电源模块；55-双电源切换模块；56-加密模块；57-通讯交换机；61-第一电压输入插头；62-第一电压输出插头；63-第一电流输入插头；64-第一电流输出插头；65-第一信号传输插头；66-第二信号传输插头；67-电源插头；7-通讯插座；8-运行指示灯；9-告警指示灯；12-电池盒；13-电池插头；14-电池组件。
具体实施方式
34.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
35.参见图1-6，本用于存量ftu升级改造的接地检测保护装置，在电网线路原有存量的柱上断路器2和馈线终端装置ftu3之间设置接地检测保护装置1，接地检测保护装置1具有通过线路与柱上断路器2电连接的输入端、与柱上断路器2电连接的第一数据通讯端及与馈线终端装置ftu3电连接的第二数据通讯端，接地检测保护装置1通过柱上断路器2采集电网线路的运行数据并将运行数据传输给馈线终端装置ftu3，接地监测保护装置1根据运行数据判断电网线路的接地故障并驱动柱上断路器2连接或者切断电网线路。
36.接地检测保护装置1作为独立装置，其外置于馈线终端装置ftu3，接地检测保护装置1仅需要通过线路分别与柱上断路器2、馈线终端装置ftu3进行电连接，即能够对电网线路存量的馈线终端装置ftu3和柱上断路器2配套设备进行升级改造并使其具有接地故障检测功能，无需对馈线终端装置ftu3的内部结构、线路进行拆卸、调整和改造，不受馈线终端装置ftu3内部安装空间小的限制，故采用接地检测保护装置1进行存量ftu升级改造具有投资成本低、施工难度低、安装方便、经济效益高的优点。
37.电网线路上具有电线杆塔，接地检测保护装置1、柱上断路器2、馈线终端装置ftu3均设置在电线杆塔上，接地检测保护装置1、柱上断路器2、馈线终端装置ftu3之间相互错开。
38.接地检测保护装置1安装时，接地检测保护装置1安装在电网线路的电线杆塔上并与柱上断路器2和馈线终端装置ftu3之间相互错开，拆卸柱上断路器2和馈线终端装置ftu3之间的原连接线路（具体为柱上断路器2和馈线终端装置ftu3之间的航插线缆），接地检测保护装置1通过输入端、第一数据通讯端和第二数据通讯端及相应线路分别与柱上断路器2和馈线终端装置ftu3电连接，作业人员施工时，只需要连接接地检测保护装置1、柱上断路器2、馈线终端装置ftu3之间的外部线路即可，施工难度低，操作方便，有利于对电网线路存量的馈线终端装置ftu3和柱上断路器2配套设备进行快速改造升级，接地检测保护装置1能够用于接地故障检测，并作为柱上断路器2和馈线终端装置ftu3之间的通讯中继，保留原有存量的馈线终端装置ftu3设备及相应的功能。
39.在本实用新型的进一步方案中，接地检测保护装置1包括控制模块51、分别与控制模块51电连接的接地监测保护模块52和电源模块54；
40.控制模块51通过第一数据通讯端和第二数据通讯端分别与柱上断路器2和馈线终端装置ftu3电连接，接地监测保护模块52通过输入端和第二数据通讯端分别与柱上断路器2和馈线终端装置ftu3电连接，接地监测保护模块52通过输入端、柱上断路器2采用电网线路上的三相电流信号，即能够监测电网线路上的接地故障，具体地，接地监测保护模块52上具有三个电流互感器，接地检测保护装置1内设有三条对应电网线路三相系统的引入线，三个电流互感器与三条引入线之间一一对应配合，每条引入线穿过一个电流互感器，使接地监测保护模块52能够采集电网线路的三相电流信号，引入线两端分别与接地检测保护装置1的输入端和第二数据通讯端连接，更具体地，引入线两端分别与后续的接地检测保护装置1输入端的第一电流输入插头63和第二数据通讯端的第一电流输出插头64连接。
41.接地监测保护模块52采用瑞典protrol_ab公司的相电流法技术进行高精度接地故障检测，该技术形成申请号为ep04717346.3，名称为detection of earth faults in three phase systems（在三相系统中检测接地故障）的欧洲专利，并以此技术形成相关的算法芯片产品及接地监测保护模块产品，其通过对电网线路三相系统中的电流信号即能够判断三相系统中的接地故障情况，在该实施例中，接地检测保护装置1的接地监测保护模块52采用了前述的技术，能够用于实现原有电网线路的升级改造使其具有高精度的接地故障检测功能。
42.电源模块54通过输入端和第二数据通讯端分别与柱上断路器2和馈线终端装置ftu3电连接。
43.在本实用新型的进一步方案中，接地检测保护装置1与柱上断路器2之间、接地检测保护装置1与馈线终端装置ftu3之间均通过航空插头和航空线缆的形式进行电连接，即接地检测保护装置1采用航插线缆连接柱上断路器2和接地检测保护装置1之间对应的航空插头以及馈线终端装置ftu3和接地检测保护装置1之间对应的航空插头，实现接地检测保护装置1与柱上断路器2和馈线终端装置ftu3的快速安装连接。
44.接地检测保护装置1上的航空插头能够与原有电网线路存量的柱上断路器2和馈线终端装置ftu3的相应航空插头适配并通过航插线缆进行快速对应连接，接地检测保护装
置1采用的航空插头具有安装便捷、通用范围广的优点，航空插头的使用进一步降低存量ftu升级改造的难度。
45.在本实用新型的进一步方案中，接地检测保护装置1的输入端包括与柱上断路器2电连接的第一电压输入插头61、第一电流输入插头63，接地检测保护装置1的第一数据通讯端包括与柱上断路器2电连接的第一信号传输插头65，柱上断路器2具有第二电压输出插头21、第二电流输出插头22、第三信号传输插头23，本领域的技术人员均可理解，第一电压输入插头61和第二电压输出插头21、第一电流输入插头63和第二电流输出插头22、第一信号传输插头65和第三信号传输插头23分别通过航插线缆连接，完成接地检测保护装置1与柱上断路器2之间的电连接。
46.接地检测保护装置1的第二数据通讯端包括与馈线终端装置ftu3电连接的第一电压输出插头62、第一电流输出插头64、第二信号传输插头66，馈线终端装置ftu3上具有第三电压输入插头31、第三电流输入插头32和第四信号传输插头33，本领域的技术人员均可理解，第一电压输出插头62和第三电压输入插头31、第一电流输出插头64和第三电流输入插头32、第二信号传输插头66和第四信号传输插头33分别通过航插线缆连接，完成接地检测保护装置1与馈线终端装置ftu3之间的电连接。
47.第一电压输入插头61、第一电压输出插头62分别与电源模块54电连接，第一电流输入插头63、第一电流输出插头64分别与接地监测保护模块52电连接，第一信号传输插头65和第二信号传输插头66分别与控制模块51电连接。
48.在本实用新型的进一步方案中，第一电压输入插头61、第一电压输出插头62、第一电流输入插头63、第一电流输出插头64、第一信号传输插头65、第二信号传输插头66均为航空插头，使得接地检测保护装置1能够与柱上断路器2、馈线终端装置ftu3上原有相应的航空插头相适配，便于接地检测保护装置1通过航空线缆分别与柱上断路器2、馈线终端装置ftu3进行电连接，使得存量ftu的升级改造工作更为简单快捷。
49.在本实用新型的进一步方案中，接地检测保护装置1包括与接地监测保护模块52电连接并用于与远程监控平台进行数据传输的通讯模块53；
50.接地检测保护装置1还包括电连接在接地监测保护模块52和通讯模块53之间的通讯交换机57及与通讯交换机57电连接的通讯插座7，通讯插座7为rj45接口，通讯插座7的设置用于外接调试接地监测保护模块52和通讯模块53的设备。
51.在本实用新型的进一步方案中，接地检测保护装置1包括电连接在第一电压输入插头61和电源模块54之间的双电源切换模块55，双电源切换模块55的应用使电网线路中只需有两相线路正常即能够实现向电源模块54的供电。
52.接地检测保护装置1还包括依次电连接的电池组件14、电池插头13和电源插头67，电源插头67与电源模块54电连接，电网线路三相线路全部异常时，能够通过电池组件14进行对接地检测保护装置1进行供电。
53.在本实用新型的进一步方案中，接地检测保护装置1包括与控制模块51电连接的运行指示灯8、告警指示灯9及加密模块56。
54.在本实用新型的进一步方案中，接地检测保护装置1包括外壳4，外壳4包括罩体41及设置在罩体41底部的盖板42；
55.第一电压输入插头61、第一电压输出插头62、第一电流输入插头63、第一电流输出
插头64、第一信号传输插头65、第二信号传输插头66、电源插头67、通讯插座7、运行指示灯8、告警指示灯9及加密模块56均设置在盖板42上且相互错开排布；
56.在该实施例中，请参阅图4，第一电流输出插头64、第一电流输入插头63、第一电压输出插头62、第一电压输入插头61、电源插头67、通讯插座7、第一信号传输插头65、第二信号传输插头66和加密模块56沿周向依次排布，运行指示灯8、告警指示灯9位于各个插头和加密模块56的内侧，运行指示灯8位于告警指示灯9的左侧。
57.盖板42上设有位于罩体41内的支架43，控制模块51设置在盖板42上，接地监测保护模块52、通讯模块53、电源模块54、双电源切换模块55、通讯交换机57均设置在支架43上且相互错开排布；
58.在该实施例中，请参阅图5和6，控制模块51位于支架43的底部并与盖板42上的加密模块56相对，电源模块54设置在支架43上部的中间位置，通讯模块53位于电源模块54的下部并位于控制模块51的上方，接地监测保护模块52和双电源切换模块55设置在支架43的上部并分别位于电源模块54的两侧，通讯交换机57与双电源切换模块55同侧设置在支架43上。
59.接地检测保护装置1还包括设置在罩体41侧部的电池盒12，电池组件14设置在电池盒12内，电池插头13设置在电池盒12上，电池盒12的设置用于容置体积较大的电池组件14，电源插头67和电池插头13均为航空插头，电源插头67和电池插头13通过航空线缆连接，接地检测保护装置1的罩体41、电池盒12的形状与传统馈线终端装置ftu3所使用的罩体41、电池盒12形状相同，因此，接地检测保护装置1的罩体41、电池盒12无需重新设计开发，直接采购现成的馈线终端装置ftu3的罩体41、电池盒12配件即可，降低接地检测保护装置1的开发成本。
60.接地检测保护装置1安装到柱上断路器2和馈线终端装置ftu3之间前，已经完成接地检测保护装置1内部各模块、插头等电器元件的线路连接安装，接地检测保护装置1安装在电网线路的电线杆塔上并拆卸柱上断路器2和馈线终端装置ftu3之间原有的连接线路后，接地检测保护装置1仅需要通过线路分别与柱上断路器2、馈线终端装置ftu3进行电连接即可，无需对接地检测保护装置1内部线路、结构进行调整，方便对电网线路存量的馈线终端装置ftu3和柱上断路器2配套设备进行快速改造升级。
61.接地监测保护装置1、柱上断路器2均分别连接远程监控平台，接地监测保护装置1通过通讯模块53与远程监控平台连接，柱上断路器2亦集成有与远程监控平台连接的通讯组件；
62.接地监测保护装置1直接驱动控制柱上断路器2连接或者切断电网线路；或者，接地监测保护装置1将运行数据和接地故障判断信息发送至远程监控平台，远程监控平台对柱上断路器2进行远程控制并驱动柱上断路器2连接或者切断电网线路。
63.上述为本实用新型的优选方案，显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本领域的技术人员应该了解本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。