[实用新型]一种电缆线路故障指示器

说明书

技术领域

一种电缆线路故障指示器，属于电力自动化领域。具体涉及一种适用于10kV环网柜、电缆分支箱中电缆线路的故障检测指示器。

背景技术

电缆故障指示器是一种用于电力电缆区段的短路故障和单相接地故障的综合检测装置。它安装在配电网系统中的环网开关柜、电缆分支箱中，工作人员可借助指示器的报警指示，迅速确定并判断故障区段，找出故障点。在现有技术中，电缆故障指示器主要分为模拟式和数字式两种类型的产品。模拟式产品为早期产品，模拟式电缆故障指示器的各个功能完全通过模拟电路实现，其可靠性及测量精度往往较差，同时自动化水平较低；数字式产品的结构如图3所示，主要包括以下几个部分：数据采集模块、中央处理单元以及通信模块。其中中心处理模块主要完成采样控制、数据处理、逻辑判断等功能；数据采集模块接收中心处理模块发来的采样控制信号完成模拟量的采集；通信模块根据特定的通信端口和规约要求进行数据的发送。但在现有技术中的电缆故障指示器使用时通常存在故障指示不可靠、上报电流不准确，适用范围小的缺点，并且一般采用电池作为电源，使用寿命及工作稳定性受到了很大的限制。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种解决了目前电缆线路故障指示器指示不可靠、上传电流不准确，适用范围小、使用寿命短等弊端的一种电缆线路故障指示器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该一种电缆线路故障指示器，包括MCU，其特征在于：MCU内置有ADC，与MCU相连有测量单元、取电单元、储能单元、电源模块以及通信模块，测量单元与MCU内置的ADC相连，MCU通过采样启动信号控制ADC启动对测量单元进行数据的采集，并将采集到的数据传递到MCU内的中央处理单元进行数据处理以及故障判断，并将处理完的数据传送至其内的通信端口，通信端口通过与之相连的通信模块将数据进行上传；取电单元通过与之相连的电源模块为MCU进行供电，取电单元同时与储能单元相连并为其充电。

所述的测量单元包括测量CT、整流桥以及测量电阻，测量CT从线路中截取到交流电流信号，经整流桥整流为直流电流信号，直流电流信号加载到测量电阻两端形成测量电压信号。

所述的取电单元包括取电CT、整流桥、保护电路以及稳压电路。

所述的采样启动信号为MCU内置的自动定时器的溢出中断信号。

所述的储能单元采用超级电容。

所述的通信模块上设置有标准SC光纤接口，并通过标准SC光纤接口实现数据的上传。

所述的MCU采用PIC16F690的微处理器芯片。

所述的MCU或采用STC15F2K60S2系列微处理器芯片。

与现有技术相比，本实用新型的所具有的有益效果是：

1、采用高性能超低功耗MCU作为处理器，内置ADC模块，抗干扰能力强，指令系统简单，指示可靠，实用性强；

2、MCU通过SC标准光纤接口上传电流数据和故障信号，提高了传输过程中的抗干扰能力，上传电流准确可靠；

3、综合考虑各种线路故障的电流特征，故障判据合理可靠，适用范围广；

4、内置取电单元，无需电池，避免了因电池损坏或耗尽造成的指示器失灵；

5、采用了超级电容对同类产品中常用的锂电池进行替代，解决了现有技术中使用寿命短以及因锂电池耗尽而导致故障指示失灵等问题；

6、采用电流互感器作为电流采集以及电能截取的元件，使得工作更稳定可靠，同时采集精度更高。

附图说明

图1为一种电缆线路故障指示器方框示意图。

图2为一种电缆线路故障指示器软件结构示意图。

图3为现有技术方框示意图。

具体实施方式

图1~2是本实用新型的最佳实施例，下面结合附图1~3对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，本实用新型的一种电缆线路故障指示器由以下几部分组成：作为整个装置核心的MCU以及与MCU相连的测量单元、取电单元、储能单元、电源模块和通信模块。测量单元与MCU内置的ADC相连，将采集到的数据通过ADC传递到MCU内的中央处理单元进行数据处理，并将处理完的数据传送至其内的通信端口，通信端口通过与之相连的通信模块将数据上传到用户装置，同时将数据发送至面板，实现故障的显示。取电单元从线路中截取微量电能并通过与之相连的电源模块为MCU进行供电。取电单元同时与储能单元相连并为其充电，当线路中发生故障时，通过储能单元储存的能量代替取电单元为MCU进行供电，以维持数据的上传。

各个单元的结构以及具体功能如下：