[实用新型]光纤型接地及短路故障指示器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力设备，特别是配电网络系统中的故障监测装置，具体涉及接地及短路故障指示器。

背景技术

接地及短路故障指示器是配套安装在配电网络系统中的环网开关、电缆分支箱、箱变上，用于指示相应电缆区段的短路和单相接地故障的一种实时监测装置。线路发生故障时，工作人员可借助指示器的报警指示，迅速确定故障区段，并找出故障点。传统故障指示器的控制器和传感器间多采用铜导线进行信号传输，抗干扰性能差，常出现错误报警。另外，传统的这种故障指示器不适配于远程实时监控，不利于故障的及时发觉与快速处理。

发明内容

本实用新型要解决配电系统中传统的接地及短路故障指示装置抗干扰能力差，容易出现误报警，以及不适合远程实时监控的问题，为此提供本实用新型的一种光纤型接地及短路故障指示器，这种故障指示器抗干扰性能强，不易出现误报警，且适合于故障远程实时监控。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是由控制器和传感器组成，所述传感器为短路故障传感器和接地故障传感器，其特殊之处是所述传感器具有感应线圈和电光转换电路，所述控制器具有光电转换单元、控制单元、故障指示单元、智能化单元和供电单元，所述光电转换单元与控制单元连接，控制单元与故障指示单元、智能化单元和供电单元连接，所述短路故障传感器和接地故障传感器分别通过光纤与光电转换单元连接。

下面结合附图的具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图；

图2是本实用新型中的接地传感器和短路故障传感器的光电转换电路结构原理图；

图3是本实用新型中的控制器的光电转换单元结构原理图；

图4是本实用新型中的控制器的控制单元结构原理图。

具体实施方式

本实用新型的光纤型接地及短路故障指示器，由控制器和传感器组成，所述传感器为短路故障传感器2和接地故障传感器3，所述传感器具有感应线圈和电光转换电路，所述控制器1具有光电转换单元4、控制单元5、故障指示单元6、智能化单元7和供电单元8，所述光电转换单元与控制单元连接，控制单元与故障指示单元、智能化单元和供电单元连接，所述短路故障传感器和接地故障传感器分别通过光纤与光电转换单元连接。图1表示本实用新型的结构框图。

当被测线路有短路或接地故障时，短路故障传感器2或接地故障传感器3内部生成故障信息，并将故障信息通过光纤传输给控制器1光电转换单元4；光电转换单元将接收到的光信号转换成电信号并传输给控制单元5；控制单元处理故障信息，并控制故障指示单元6就地显示故障；控制单元并实时与智能化单元通讯，可将报警信息发送给远方监控设备，并能接收复位命令；供电单元8为控制器供电，并具有电池电量检测功能。

本实用新型中的短路故障传感器2和接地故障传感器1包括感应线圈和电光转换电路两部分。感应线圈为自制的小CT，其变比根据不同的电流等级不同。电光转换电路原理图如图2所示。感应线圈感应到的AC信号经可调电阻R1后，注入到整流桥DB1；经整流、滤波后给红外发射二极管Dk1供电。当AC信号足够强时，Dk1发光，产生故障信息。其中2W电阻R1为限流分压电阻；D1为瞬态抑制二极管，能够抑制AC信号的瞬间过电压；D2为稳压二极管，保证直流电压不会超过限值；R2为限流电阻，控制发光二极管的发光强度；调节R1与R2的阻值，可使传感器监测不同电流等级的接地或短路故障。

光电转换单元4的原理图如图3所示。其中光电三极管Q0用于接收接地故障传感器的光信号。当光信号足够强时，Q0导通，PL0处为高电平，此高电平经匹配电阻R19后，直接连接到CPU的通用输入输出引脚(网络代号为PHOTO_L0)；C5与R19同时组成低通滤波器，能过滤除高频干扰信号；200k欧姆电阻R10，其工作电流不超过18uA，有利于提高电池的使用寿命。Q1、Q2、Q3分别用于接收A、B、C三相短路故障传感器信号，其工作原理与所述Q0的相同。本光电转换电路结构简单、元器件少、功能完善、抗干扰性好，可简化PCB布局，降低成本，便于维护。

控制单元5电路原理图如图4所示。控制单元采用“MC9S08QG8”芯片，其引脚13、14、14、16用于接收光电转换单元处理后的信号；引脚9、10、11、12用于连接故障指示LED和继电器驱动芯片；引脚7、8连接拨码开关，可设置自动复位时间；引脚6连接复位按键；引脚5连接电池电量检测芯片。

本实用新型的主要特点：

1、采用光纤传输故障信息，提高抗干扰能力；