[实用新型]一种配电网故障检测探头

说明书

本实用新型涉及一种电网故障检测设备，特别是一种用于检测相间及单相对地故障的探头。

我国的电网基本承袭原苏联的体系结构，一般把66KV及以下电压系统称为配电网，简称配网。随着城市电网的发展和配电网规模的不断扩大，配网的故障频繁发生，其中以单相对地故障及相间故障为主。配网延伸至各角落，网络密集，分支多，造成故障查找、排除非常困难，由此带来的经济损失是难以估量的。

目前，国内相间故障的检测技术较为成熟。当发生相间故障时，由于短路电流有明显的突变，特征显著，相对较易检测到。比较先进的方法是在线路上设置检测探头，当探头检测到相间故障特征电流时，线路寻视人员即可根据各探头上的故障指示，找到故障点。但该探头多是采用普通的元器件(如CMOS堆砌)构成的检测回路，因此在检测的准确性及复杂情况下的判断尚存在缺陷，且无法实现故障点的自动定位。更无可同时检测单相对地故障的功能。

本实用新型的发明目的即在于提供一种能同时进行相间及单相对地故障检测的专用探头。

根据上述发明目的，本实用新型采用了如下技术方案：它包括固定部件、电路单元及故障警示单元，其特征在于，所述的电路单元包括电源回路、带通滤波回路、采样回路、CPU、驱动回路、及通讯回路。电源回路通过电感线圈感应获取电能，提供给电路单元中各回路；带通滤波回路的信号输入端连接电感线圈以获取信号，其输出信号连接CPU的I/O口；采样回路亦从电感线圈上获取线路电流信号，经整流后输入CPU的A/D口；CPU的输出控制端分别连接通讯回路及驱动回路的输入端；通讯回路的输出端连接一个信号发射装置，驱动回路的输出端连接故障警示单元。

本实用新型的特征还在于，所述的固定部件是一个与上壳体固连的闭合铁芯，该铁芯的上端通过一个压板弹簧可自由开启，下端缠绕线圈，铁芯的中心用于容置高压线，并可通过一个压线弹簧将高压线压紧固定。

本实用新型的另一特征在于，所述的带通滤波回路是经过一个选频器后，再将所得滤波信号输入CPU的I/O口。

本实用新型的再一特征在于，所述的警示单元包括：外壳、套接在外壳中可自由转动的转子、及插接于转子中的过渡壳体，电路单元固连在过渡壳体上，过渡壳体下端固定一个缠绕有线圈的“∩”字形铁芯，转子的转轴上安装一个永磁片，当转子插接在过渡壳体上时，永磁片刚好置于“∩”字形铁芯的中间，在涂有标记色的转子的外壁及外壳的内壁上对应设有限位挡块，使转子只能在一定范围内旋转。

其中所述的转子上还涂有相互间隔的两种颜色，对应的外壳上设有同样间隔的透明与不透明区域，刚好显露出转子上的一种颜色。

由于本实用新型结合母线特频信号注入法，实现了集两种故障检测功能于一身的检测方法；引入CPU用于智能化故障检测、信息处理，不仅大大提高了检测效率和可靠性，更可结合多种报警方式、通讯手段，实现了故障检测、定位的智能化、全自动化。本实用新型还具有结构设计紧凑、低功耗、节能等特点。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细描述。

图1为本实用新型检测探头的结构示意图；

图2为本实用新型检测探头的电路原理图。

如图1、图2所示。探头的铁芯1由磁性材料，如硅钢片制成，压板弹簧3及压线弹簧2可共用一个弹簧轴。利用探头上的电感线圈4，一方面可以从线路上获取电能供探头工作；另一方面通过电磁感应获取当前线路上的电流信号，经带通滤波回路及选频器滤出由变电站信号发射装置发出的特频信号；再者可通过采样回路采集当前相电流信息。

将所得滤波信号及采集的相电流信息分别输入CPU的I/O接口及A/D接口，经CPU判别后控制驱动回路及通讯回路。驱动回路可以连接一个故障警示单元，发出声音、光电报警信号或其结合，也可以驱动带有色标的警示部件等。

上述的带通滤波回路可以是由LF347或LF353及周边电路构成的多级带通滤波电路，本实用新型采用四级滤波；所述的选频器使用如LMC567等型号的芯片；所述的采样回路可以是常用的AD芯片，如AD652或AD574等，亦可以利用89C51等CPU内部AD进行采样处理。

CPU可以使用8031或89C51等型号的芯片。所述驱动回路可以是9013三极管组成的对接放大电路，或由9014三极管组成的推挽放大电路。所述的通讯回路可采用VD5026或MC145026编解码芯片发射近距离无线编码信号。