远供电源系统及电缆短路故障的定位方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力领域，特别地，涉及远供电源系统及电缆短路故障的定位方法。
【背景技术】
[0002] 目前，在通信行业、视频监控、铁路区间通信等领域大量使用直流远供电源系统。
[0003] 现有的直流远供电源系统在组成点对多点链型分布供电网络时，通常是以局端电 源为供电点，通过传输电缆将局端电源输出的较高直流电压提供至各分布式远端电源，再 由远端电源将输入电压转换为用电设备适用电压而为用电设备供电，如图1所示。
[0004] -旦传输电缆上的某一点发生短路故障时，维修时需要对全线路进行逐段剪线排 查，耗时耗力。
【发明内容】
[0005] 针对上述问题，本发明提出了一种远供电源系统及电缆短路故障的定位方法，能 够在传输电缆发生短路故障时，将故障点定位于一个较小区域，从而减少维修的工作量。
[0006] 一方面，提出了一种远供电源系统，包括：两个供电点、至少一个用电点和监控中 心，其中每个用电点包括远端控制器、远端电源和用电设备，并且远端控制器与远端电源连 接、远端电源和用电设备连接、远端控制器与传输电缆连接；两个供电点的局端电源分别通 过传输电缆及各个远端控制器的控制开关并联；监控中心接收每个局端电源和每个远端控 制器产生的告警输出信号，并根据接受到的告警输出信号判断传输电缆中短路故障发生的 区域。
[0007] 其中，监控中心通过电缆、局域网或互联网连接至每个局端电源和每个远端控制 器。
[0008] 其中，监控中心通过无线通信方式从每个局端电源和每个远端控制器接收所述告 警输出信号。
[0009] 另一方面，提出了一种电缆短路故障的定位方法，采用上述远供电源系统。
[0010] 再一方面，提出了一种电缆短路故障的定位方法，应用于远供电源系统，远供电源 系统包括：两个供电点、至少一个用电点和监控中心，其中每个用电点包括远端控制器，两 个供电点的局端电源分别通过传输电缆及各个远端控制器的控制开关并联，监控中心与每 个局端电源和每个远端控制器电连接；该方法包括：
[0011] 当传输电缆中的某一点出现短路时，距离短路点最近的两个被监控设备产生告警 输出信号，所述两个被监控设备是局端电源或远端控制器；
[0012] 监控中心接收所述告警输出信号，并根据告警输出信号判断传输电缆中短路故障 发生的区域。
[0013] 其中，远端控制器包括控制开关、控制电路、至少一个电流检测电路和两个隔离二 极管，其中控制开关与至少一个电流检测电路均与控制电路连接，且控制开关和至少一个 电流检测电路分别配置在传输电压的正极或负极，两个隔离二极管分别连接在控制开关的 两端；
[0014] 远端控制器中的电流检测电路监测流经的电流值；
[0015] 当传输电缆中的某一点出现短路时，电流检测电路监测到瞬时升高的电流值，并 将该电流值提供给控制电路；
[0016] 控制电路判断接收到的电流值是否大于过流保护阈值；
[0017] 当控制电路确定接收到的电流值大于过流保护阈值，则控制电路指示控制开关断 开，并产生告警输出信号。
[0018] 其中，所述过流保护阀值由传输电缆的电压值进行微调，当传输电缆的电压值越 低，所述过流保护阀值越低，或者，当传输电缆的电压值越高，所述过流保护阀值越高。
[0019] 可选地，控制开关采用以下开关器件之一或多种：金属-氧化层半导体场效晶体 管、绝缘栅双极型晶体管、半导体三极管、可控硅晶闸管、可关断晶闸管、集成门极换流晶闸 管、电子注入增强栅晶体管、MOS控制型晶闸管、双向可控硅、逆导晶闸管、CoolMOS、静态感 应晶体管、静电感应晶闸管、继电器、接触器。
[0020] 可选地，控制电路采用以下集成器件之一或多种：比较器、运算放大器、单片机、数 字信号处理、逻辑电路、现场可编程门阵列、复杂可编程逻辑器件。
[0021] 由上可知，根据本发明的远供电源系统及电缆短路故障的定位方法能够保障远供 电源系统做链状布网的情况下，当传输电缆发生短路故障时，通过监控中心查询定位到某 一区段，进而大大减少维修工作量。
【附图说明】
[0022] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使 用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于 本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他 的附图。
[0023] 图1为现有的直流远供电源系统的电路结构图。
[0024] 图2为根据本发明的直流远供电源系统的电路结构图的一个实施例。
[0025] 图3为根据本发明的直流远供电源系统的电路结构图的另一实施例。
[0026] 图4为根据本发明的直流远供电源系统的电路结构图的另一实施例。
[0027] 图5为根据本发明的直流远供电源系统中远端控制器的实施例。
[0028] 图6为根据本发明的直流远供电源系统中远端控制器的电路实现图。
[0029] 图7为根据本发明的直流远供电源系统中监控中心的告警电路原理图。
【具体实施方式】
[0030] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发 明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实 施例，都应属于本发明保护的范围。
[0031] 本发明旨在解决在现有的直流远供电源系统中，当传输电缆发生短路故障时，只 能通过全线路逐段减线检查而导致工作量大的问题。
[0032] 参见图2,根据本发明的远供电源系统包括两个供电点，即第一供电点（供电点1) 和第二供电点（供电点2)。本发明的远供电源系统正常运行时，该两个供电点的局端电源 通过传输电缆及各个远端控制器的控制开关并联，且第一供电点和第二供电点均具有为全 部用电点供电的能力。应该理解，本文中的两个供电点可以是部署在不同位置的两台电源 设备，也可以是指同一台电源设备的两个输出端口。
[0033] 此外，该远供电源系统还包括监控中心，用以接收每个局端电源和远端控制器产 生的告警输出信号，并根据这些告警输出信号判断传输电缆短路故障发生的区域。在图2 所示的远供电源系统中，每个局端电源和远端控制器均配置有一个告警输出端口，该告警 输出端口通过信号电缆连接至监控中心。此外，如图3所示，每个局端电源和远端控制器产 生的告警输出信号也可以通过局域网或互联网传输给监控中心。如4示出了另一种传输方 式，例如，每个局端电源和远端控制器产生的告警输出信号通过无线通信方式传输给监控 中心。
[0034] 也就是，监控中心与局端电源或远端控制器的通信可以以电平变化方式进行；或 者，监控中心与局端电源或远端控制器的通信方式为以太网、RS-485接口、RS-232接口、 RS-422接口、通用分组无线服务技术（GPRS，GeneralPacketRadioService)等；或者，监 控中心与局端电源或远端控制器的通信介质为光纤、无线电波、电力线载波信号等。
[0035] 此外，告警输出信号可以是电平信号，也可以是声音信号或文字信号。
[0036] 参见图2至图4,在两个供电点之间具有至少一个用电点。每个用电点包括远端控 制器、远端电源和用电设备，远端控制器与远端电源连接，远端电源和用电设备连接。其中， 远端控制器与传输电缆连接，并实时监测流经该段传输电缆的电流值。这里，远端控制器与 远端电源可以集成为一个部件。
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