交流高壓電線的監測裝置和方法
2023-06-16 14:20:41
專利名稱：交流高壓電線的監測裝置和方法
技術領域：
本發明涉及電力領域，具體而言，涉及一種交流高壓電線的監測裝置和方法。
背景技術：
一些高壓裝置如圍牆防翻越系統、靜電放電裝置等是將高壓加在一段電線或電極絲上，在使用過程中，如果電線或電極絲發生斷裂，高壓裝置便不能正常工作，因此，在電線或電極絲發生斷裂時，需要工作人員及時處理。針對相關技術中工作人員不能及時處理交流高壓電線斷開的問題，目前尚未提出有效的解決方案。
發明內容
本發明的主要目的在於提供一種交流高壓電線的監測裝置和方法，以解決工作人員不能及時處理交流高壓電線斷開的問題。為了實現上述目的，根據本發明的另一方面，提供了一種交流高壓電線的監測裝置。根據本發明的交流高壓電線的監測裝置包括探測電極，設置於與交流高壓電線相距預設距離的位置，用於與電線形成電容；感應裝置，與探測電極相連接，用於通過探測電極與電線形成的電容感應交流高壓以得到感應信號；控制器，與感應裝置相連接，用於判斷感應信號是否滿足預設條件，並在感應信號不滿足預設條件時，輸出報警信號。進一步地，感應裝置為電阻，該電阻的第一端與探測電極相連接，第二端接地，用於形成感應電壓。進一步地，該監測裝置還包括緩衝器，第一端與電阻相連接，第二端與控制器相連接。進一步地，控制器包括計算單元，用於計算感應電壓；判斷單元，用於判斷感應電壓是否低於預設值；以及執行單元，用於在感應電壓低於預設值時，輸出報警信號。進一步地，計算單元採用以下公式計算感應電壓Tr = L/, 1-1/(2 ITfCR.;*其中，R為電阻，U為電線上的交流電壓，f為交流電壓的頻率，Vk為電阻的電壓， 即感應電壓，C為探測電極與電線之間的電容。進一步地，該裝置還包括報警器，與控制器相連接，用於根據報警信號進行報警。為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種交流高壓電線的監測方法。根據本發明的交流高壓電線的監測方法包括通過交流高壓電線與探測電極形成的電容感應交流高壓以得到感應信號；判斷感應信號是否滿足預設條件；以及在感應信號不滿足預設條件時，發出報警信號。進一步地，通過交流高壓電線與探測電極形成的電容感應交流高壓以得到感應信號包括形成感應電壓。進一步地，判斷感應信號是否滿足預設條件；以及在感應信號不滿足預設條件時， 輸出報警信號包括計算感應電壓；判斷感應電壓是否低於預設值；以及在感應電壓低於預設值時，輸出報警信號。進一步地，採用以下公式計算感應電壓Vr = U/ ·, 1- i/{2i:iCR.*其中，R為電阻，U為電線上的交流電壓，f為交流電壓的頻率，Vk為電阻的電壓， 即感應電壓，C為探測電極與電線之間的電容。通過本發明，採用包括以下結構的交流高壓電線的監測裝置探測電極，設置於與交流高壓電線相距預設距離的位置，用於與電線形成電容；感應裝置，與探測電極相連接， 用於通過該電容感應交流高壓以得到感應信號；控制器，與感應裝置相連接，用於判斷感應信號是否滿足預設條件，並在感應信號不滿足預設條件時，輸出報警信號，實時監測交流高壓電線，並在監測信號不滿足預設條件時，輸出報警信號，以使工作人員能夠根據報警確定交流高壓電線斷開，從而及時維修，解決了工作人員不能及時處理交流高壓電線斷開的問題，進而達到了及時確定並處理交流高壓電線斷開的效果。
構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中圖1是根據本發明實施例的交流高壓電線的監測裝置的框圖；圖2是根據本發明實施例的交流高壓電線的監測裝置的示意圖；以及圖3是根據本發明實施例的交流高壓電線的監測方法的流程圖。
具體實施例方式需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本發明。圖1是根據本發明實施例的交流高壓電線的監測裝置的框圖，如圖1所示，該監測裝置包括探測電極10，設置於與交流高壓電線相距預設距離的位置，用於與電線形成電容；感應裝置30，與探測電極10相連接，用於通過該電容感應交流高壓以得到感應信號；控制器50，與感應裝置30相連接，用於判斷感應信號是否滿足預設條件，並在感應信號不滿足預設條件時，輸出報警信號。在該實施例中，通過在交流高壓電線附近設置探測電極10，以使探測電極10與電線形成電容，進而通過感應裝置30感應交流高壓以得到感應信號，並將該信號輸出至控制器50，控制器50將該感應信號與預設條件進行比較，其中，預設條件為交流高壓電線正常工作時應有的特性，從而，在該感應信號與預設條件不符時，說明交流高壓電線斷開，此時輸出報警信號，以使工作人員及時處理電線的斷開。在該實施例中，輸出報警信號可以包括輸出控制顯示器顯示報警信息的信號，或者控制報警器報警的信號，或者輸出以其他方式警示工作人員電線斷開的信號。優選地，該裝置還包括報警器，與控制器50相連接，用於根據報警信號進行報警，在感應信號不滿足預設條件時，控制器控制報警器報警號，以使工作人員及時處理電線的斷開。圖2是根據本發明實施例的交流高壓電線的監測裝置的示意圖，如圖2所示，AB 段為交流高壓電線或電極絲，A端連接交流高壓發生器的高壓電極，B為末端。在AB間設任意探測點，在圖中包括探測點1，……，n，……，B等點。在各探測點處，分別設置探測電極，探測電極靠近高壓電線或電極絲，探測電極與高壓電線或電極絲間形成電容，該電容器的電容為C。探測電極與電阻R連接，電阻R另一端接地，用於感應交流高壓形成感應電壓。該感應電壓通過高輸入阻抗的緩衝級輸出，高輸入阻抗確保感應電壓不被衰減。控制器接收到緩衝器的輸出電壓信號後，通過其計算單元計算感應電壓，通過判斷單元判斷感應電壓是否低於預設值，最後通過執行單元在感應電壓低於預設值時，執行預設命令，其中，該預設值根據實際使用工況確定，優選為零。其中，計算單元採用如下的方法計算感應電壓1 = 1/其中，U為高壓交流電壓，f為高壓交流電壓頻率，Ve為電阻R上的感應電壓，由緩衝器緩衝輸出，對該信號進行緩衝處理後，控制器根據感應電壓進行報警或其它控制操作。在該方法中，電容C、交流電壓頻率f或電阻R越大，探測到的感應電壓信號Vk越大，因此，探測電極與高壓電線(絲)之間的距離為不發生放電且能夠產生足夠高的感應電壓為佳。在該實施例中，能夠實時檢測交流高壓電線是否斷開，並且在電線斷開時，控制器進行報警或其它控制操作，以使工作人員及時了解交流高壓電線工作狀況，從而能夠及時處理電線斷開。如果只需判斷高壓電線(絲)斷裂與否，則僅需在末端B處設一個探測點即可；如果需要判斷斷點，則需要設置多個探測點。假設高壓電線或電極絲在n-1點和η點之間斷裂，則η點以後的各探測點均無高壓感應信號，因此可以判斷出斷點所處區間。圖3是根據本發明實施例的交流高壓電線的監測方法的流程圖，如圖3所示，該方法包括如下的步驟S102至步驟S106 步驟S102 通過交流高壓電線與探測電極形成的電容感應交流高壓以得到感應信號。步驟S104 判斷感應信號是否滿足預設條件。步驟S106 在感應信號不滿足預設條件時，輸出報警信號。在該實施例中，在交流高壓電線附近設置探測電極，以使探測電極1電線形成電容，通過步驟S102感應交流高壓形成感應信號，通過步驟S104將該感應信號與預設條件進行比較，其中，預設條件為交流高壓電線正常工作時應有的特性，從而，在該感應信號與預設條件不符時，說明交流高壓電線斷開，此時輸出報警信號，以使工作人員及時處理電線的斷開。在該實施例中，輸出報警信號可以包括輸出控制顯示器顯示報警信息的信號，或者控制報警器進行報警的信號，或者輸出以其他方式警示工作人員電線斷開的信號。優選地，步驟S102包括通過交流高壓電線與探測電極形成的電容感應交流高壓以得到感應電壓，步驟S104與步驟S106包括計算感應電壓；判斷感應電壓是否低於預設值；以及在感應電壓低於預設值時，輸出報警信號。
其中，採用以下公式計算感應電壓
權利要求
1.一種交流高壓電線的監測裝置，其特徵在於，包括探測電極，設置於與交流高壓電線相距預設距離的位置，用於與所述電線形成電容； 感應裝置，與所述探測電極相連接，用於通過所述電容感應交流高壓以得到感應信號；以及控制器，與所述感應裝置相連接，用於判斷所述感應信號是否滿足預設條件，並在所述感應信號不滿足所述預設條件時，輸出報警信號。
2.根據權利要求1所述的監測裝置，其特徵在於，所述感應裝置為電阻，所述電阻的第一端與所述探測電極相連接，所述電阻的第二端接地，所述電阻用於形成感應電壓。
3.根據權利要求2所述的監測裝置，其特徵在於，還包括 緩衝器，第一端與所述電阻相連接，第二端與所述控制器相連接。
4.根據權利要求2或3所述的監測裝置，其特徵在於，所述控制器包括 計算單元，用於計算所述感應電壓；判斷單元，用於判斷所述感應電壓是否低於預設值；以及執行單元，用於在所述感應電壓低於所述預設值時，輸出所述報警信號。
5.根據權利要求4所述的監測裝置，其特徵在於，所述計算單元採用以下公式計算所述感應電壓其中，R為所述電阻，Ve為所述電阻的電壓，即所述感應電壓，U為電線上的交流電壓，f 為所述交流電壓的頻率，C為所述探測電極與所述電線之間的電容。
6.根據權利要求1所述的監測裝置，其特徵在於，還包括報警器，與所述控制器相連接，用於根據所述報警信號進行報警。
7.一種交流高壓電線的監測方法，其特徵在於，包括通過交流高壓電線與探測電極形成的電容感應交流高壓以得到感應信號； 判斷所述感應信號是否滿足預設條件；以及在所述感應信號不滿足預設條件時，輸出報警信號。
8.根據權利要求7所述的監測方法，其特徵在於，通過交流高壓電線與探測電極形成的電容感應交流高壓以得到感應信號包括形成感應電壓。
9.根據權利要求8所述的監測方法，其特徵在於，判斷所述感應信號是否滿足預設條件；以及在所述感應信號不滿足預設條件時，輸出報警信號包括計算所述感應電壓；判斷所述感應電壓是否低於預設值；以及在所述感應電壓低於所述預設值時，輸出所述報警信號。
10.根據權利要求9所述的監測方法，其特徵在於，採用以下公式計算所述感應電壓— i , -i- 『 ！ ^ ^ T-I R ！-R ■ W - 『. ι w. I V/其中，R為所述電阻，Ve為所述電阻的電壓，即所述感應電壓，U為電線上的交流電壓，f 為所述交流電壓的頻率，C為所述探測電極與所述電線之間的電容。
全文摘要
本發明公開了一種交流高壓電線的監測裝置和方法。該裝置包括探測電極，設置於與交流高壓電線相距預設距離的位置，用於與電線形成電容；感應裝置，與探測電極相連接，用於通過電容感應交流高壓以得到感應信號；控制器，與感應裝置相連接，用於判斷感應信號是否滿足預設條件，並在感應信號不滿足預設條件時，輸出報警信號。通過本發明，實時監測交流高壓電線，並在監測信號不滿足預設條件時，輸出報警信號，以使工作人員能夠確定交流高壓電線斷開，從而及時維修。
文檔編號G01R19/165GK102508012SQ20111037903
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月24日 優先權日2011年11月24日
發明者孫義強 申請人:北京聚星創源科技有限公司