[發明專利]基于場強法的高壓輸電線路帶電指示器

在審

• 申請號: 201210464323.7
• 申請日: 2012-11-16
• 公開（公告）號: CN102981039A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 孫振功;張金波
• 申請（專利權）人: 天津同星電氣有限公司
• 主分類號: G01R19/155
• 分類號: G01R19/155
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種利用電場和磁場耦合方式獲得高壓輸電線路電壓和電流信號，并將監測到的高壓輸電線路是否帶電狀況，通過無線方式遠傳到監控中心的高壓輸電線路帶電指示器。

背景技術

在電纜分支箱、箱變及環網柜等全絕緣設備中，由于各個帶電部件都是全絕緣的，無法直接判斷線路是否帶電，同時對于架空高壓輸電線路，由于架設距離較高，且電壓等級較高也無法直接判斷線路是否帶電，為了對上述設備是否帶電進行準確判斷，本發明提出一種基于場強法的高壓輸電線路帶電指示器及其方法，可以廣泛地應用于室內和室外電壓等級為10～500kV電氣設備上，以翻牌形式顯示出高壓設備帶有運行狀況，可有效地防止誤觸電、帶電掛地線等引起的人身、設備和電力系統停電事故，對電力系統的安全可靠運行具有非常重要的意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種利用電場和磁場耦合方式獲得高壓輸電線路電壓和電流信號，可以對高壓輸電線路是否帶電可以通過翻牌或無線的方式發送到遠方的高壓輸電線路帶電指示器。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種基于場強法的高壓輸電線路帶電指示器及其方法，包括電場耦合式電壓信號采集電路、信號處理電路、微處理器、小CT取電電路、電池電源電路、翻牌指示驅動電路、翻牌指示器和接口電路。

電場耦合式電壓信號采集電路包括放電管、電阻R、電感L、電容C和電極。

電場耦合式電壓信號采集電路包括放電管、電阻R、電感L、穩壓二極管D(也可以是兩個反向串聯的穩壓二極管)和電極。

小CT取電電路采用截面較小的鐵心(即CT)，利用鐵心的磁飽和特性可以得到較為穩定的直流電壓，小CT取電即從高壓母線上感應得到交流電能，然后經整流、濾波、泄放、DC-DC變換等，得到穩定的5V和3.3V電壓。

翻牌指示器有兩種顏色，紅色表示有電，白色表示無電，或白色表示有電，紅色表示無電。

輸電線路上的電壓和電流分別采用電場和磁場耦合方式獲得。

接口電路可以接無線發送模塊將是否帶電信號發送到遠方。

本發明具有積極的效果：(1)本發明的基于場強法的高壓輸電線路帶電指示器，小CT取電電路采用截面較小的CT，利用鐵心的磁飽和特性可以得到較為穩定的直流電壓。(2)本發明的基于場強法的高壓輸電線路帶電指示器，利用電場原理解決了非接觸耦合方式測量輸電線路電壓問題，使輸電線路帶電指示器的設計變得簡單而可靠。(3)發明的基于場強法的高壓輸電線路帶電指示器，使用簡單，便于從輸電線路上拆卸。

附圖說明

圖1為實施例1的基于場強法的高壓輸電線路帶電指示器原理結構圖。

圖2為實施例1的電場耦合式電壓信號采集電路的原理結構圖。

圖3為實施例1的電場耦合式電壓信號采集電路的原理結構圖。

圖4為實施例1的小CT取電電路原理框圖。

圖5為實施例1的鐵心深度飽和時磁感應強度和電動勢的曲線。

具體實施方式

(實施例1)

見圖1、圖2、圖3和圖4，本實施例的基于場強法的高壓輸電線路帶電指示器及其方法，包括電場耦合式電壓信號采集電路1、信號處理電路2、微處理器3、小CT取電電路4、電池電源電路5、翻牌指示驅動電路6、翻牌指示器7和接口電路8。

輸電線路上的電壓和電流分別采用電場和磁場耦合方式獲得。

電場耦合式電壓信號采集電路1包括放電管、電阻R、電感L、電容C和電極。

電場耦合式電壓信號采集電路1包括放電管、電阻R、電感L、穩壓二極管D(也可以是兩個反向串聯的穩壓二極管)和電極。

當電極與高壓輸電線路接觸時，電極與輸電線路之間就可以等效為一電容，如圖4所示，利用電容的分壓特性在電容C兩端就可以獲得與輸電線路電壓成份完全一致的電壓信號，該信號送到信號處理電路進行處理后，就可以作為輸電線路是否存在電壓的判據。

小CT取電電路4采用截面較小的鐵心(即CT)，利用鐵心的磁飽和特性可以得到較為穩定的直流電壓，小CT取電即從高壓母線上感應得到交流電能，然后經整流、濾波、泄放、DC-DC變換等，得到穩定的5V和3.3V電壓。

下面進行理論驗證，證明小CT在進入飽和狀態后，輸出電壓穩定，圖5為小CT的鐵心深度飽和時的波形圖。