一種數字型電力配電線路故障電弧探測分析終端的製作方法

2024-02-24 12:56:15 3

本發明屬於電力檢測技術領域，涉及到一種數字型電力配電線路故障電弧探測分析終端。

背景技術：

配電線路是輸送、分配電能的主要通道和工具，連接各級變電所和用戶，是電力系統的重要組成部分，電力配電線路的故障的原因包括內部因素和外部因素，配電網故障主要有單相接地故障和相間故障，分析引起配電線路故障的原因和故障的形式可以為處理故障提供科學的應對措施。

配電線路的故障主要如下：

1、配電線路自身原因：在架設輸電線路的過程中，線路過長、線路的分支較多，使導線連接混亂，可能會引起線路的短路。連接線路接頭的設備容易出現老化也是引起線路短路的原因，另外，過多的低值絕緣子、部分檔距大的導線使弧垂較大等缺陷可能給配電線路帶來故障，線路過負荷也會引起電路故障；用電量大時，配電線路電流增加超過安全的電流值可能熔斷導線，發生斷路事故；線路設計不合理也會導致線路過負荷；配電變壓器出現故障或對配電設備操作不當可能造成弧光短路。

2、外部因素引起線路故障：由於配電線路分布於室外，線路運行環境不只在平原環境較好的地方，還有山川、荒澳等環境惡劣的地方，配電線路會較多地受到自然環境的影響。另外，人為因素也是造成配電線路故障的原因，線路可能遭到人為的故意破壞，被盜等造成線路故障。

據公安部消防局2005年至2010年統計，我國電氣火災發生率均接近或超過30％，髙居各類火災原因之首，而據2003年至2007年國內重特大電氣火災起火源統計，「電氣線路引起火災」比例髙達58.44％，居首位，配電線路中的故障電弧是電氣火災發生的主要原因。

低壓配電線路中的電弧按其性質有「好」、「壞」之分，所謂「壞弧」，特指「故障電弧」，它在電氣系統中發生的時間與地點不可預知，發生規模和持續時間難以控制，容易持續、發展、蔓延，最終造成設備與線路損壞，直至導致電氣火災，按發生位罝，故障電弧又可分為三類：a.帶電導體(相線與相線、相線與中性線)之間的電弧，也稱為「電弧性短路」，因電弧與線路上的正常負載呈並聯關係，又稱為「並聯型電弧」；b.帶電導電體與接地導體(如：PE線、接地的設備導電外殼等)之間的電弧，也稱為「電弧性接地故障」或「電弧性漏電'；c.帶電導體自身斷裂或因接觸不良產生的電弧，因電弧與負載呈串聯關係，也稱為「串聯型電弧。

目前配電線路發生故障時，無法及時對發生故障處進行報警，且由於工作人員在檢查的過程中，工作量比較大，無法及時對故障線路進行維修，因此需設計一種數字型電力配電線路故障電弧探測分析終端。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種數字型電力配電線路故障電弧探測分析終端，通過漏電採集模塊、電壓採集模塊和電流採集模塊分別實時對線路中的漏電流、電壓和電流進行採集，並將採集的數據發送至控制模塊，同時通過報警模塊發出報警提醒，解決了線路發生故障時，工作人員無法及時檢測和維修，造成重大經濟損失問題。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

一種數字型電力配電線路故障電弧探測分析終端，包括控制模塊、漏電採集模塊、電流採集模塊、電壓採集模塊、電源模塊、報警模塊、人機界面模塊、輸出模塊；所述控制模塊分別與所述漏電採集模塊、電流採集模塊、電壓採集模塊、電源模塊、報警模塊、人機界面模塊、輸出模塊連接；

所述漏電採集模塊、電流採集模塊和電壓採集模塊分別採集線路中的漏電流、電流和電壓信息並發送至所述控制模塊，所述控制模塊將接收的數據進行處理，所述控制模塊將處理的結果發送至所述人機界面模塊，同時發送報警信號至所述報警模塊。

進一步地，所述漏電採集模塊採用型號為CTZF-FL-1020的漏電流傳感器。

進一步地，所述電流採集模塊採用型號為CT-1000的電流傳感器。

進一步地，所述報警模塊採用聲光報警器，其中，所述聲報警為蜂鳴器，所述光報警為LED燈。

進一步地，所述人機界面模塊包括按鍵和液晶顯示器。

本發明的有益效果：本發明通過漏電採集模塊、電壓採集模塊和電流採集模塊分別對線路中的漏電流、電壓和電流進行採集，並將採集的數據發送至控制模塊，具有準確度高、速度快的特點；通過報警模塊及時提醒工作人員進行維修，避免造成重大的經濟損失。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明一種數字型電力配電線路故障電弧探測分析終端的示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬於本發明保護的範圍。

請參閱圖1所示，本發明為一種數字型電力配電線路故障電弧探測分析終端，包括控制模塊、漏電採集模塊、電流採集模塊、電壓採集模塊、電源模塊、報警模塊、人機界面模塊、輸出模塊；控制模塊分別與漏電採集模塊、電流採集模塊、電壓採集模塊、電源模塊、報警模塊、人機界面模塊、輸出模塊連接。

漏電採集模塊採用型號為CTZF-FL-1020的漏電流傳感器，用於採集線路中的漏磁信號，並將採集的漏磁信號發送至控制模塊；

電流採集模塊採用型號為CT-1000的電流傳感器，用於檢測線路中的電流大小，並將檢測的電流值發送至控制模塊；

電壓採集模塊採用型號為PT-1000的電壓傳感器，用於檢測線路中的電壓大小，並將檢測的電壓值發送至控制模塊；

控制模塊為PLC的CPU模塊，用於對接收的數據進行處理並將處理的結果發送至人機界面模塊和報警模塊；

電源模塊採用220V直流電為控制模塊提供工作電源；

報警模塊採用聲光報警器，用於發出報警提醒，其中，聲報警為蜂鳴器，光報警為LED燈；

人機界面模塊包括按鍵和液晶顯示器，按鍵用於輸入操作指令，液晶顯示器用於顯示檢測的漏電流、電壓和電流的數值；

輸出模塊包括繼電器驅動電路和繼電器，通過繼電器的導通與關閉實現對電力電源的控制。

漏電流傳感器將採集電力線路中的漏磁信號轉換成電流並將採集漏電流信息發送至CPU，同時電流傳感器和電壓傳感器分別實時採集線路中的電流和電壓信息並發送採集的電流和電壓信息至CPU，CPU將接收的漏電流、電流和電壓信息發送至液晶顯示器，液晶顯示器顯示數據信息，同時通過按鍵輸入操作指令至CPU，實現CPU對輸出模塊的控制。

當線路絕緣老化、破損或接線不牢靠時，引起線路漏電增大，漏電流傳感器檢測到線路中的漏電流增大，CPU發送報警信號至聲光報警器，其中蜂鳴器發出報警提醒，LED燈持續閃爍，用於提醒工作人員及時對故障線路進行維修或處理，避免因漏電打火造成火災發生。

當聲光報警器發出報警提醒時，工作人員通過人機界面模塊中的按鍵輸入控制指令至CPU，CPU控制繼電器斷開，從而實現對電力電源的控制。

本發明通過漏電採集模塊、電壓採集模塊和電流採集模塊分別對線路中的漏電流、電壓和電流進行採集，並將採集的數據發送至控制模塊，具有準確度高、速度快的特點；通過報警模塊及時提醒工作人員進行維修，避免造成重大的經濟損失。

以上內容僅僅是對本發明的構思所作的舉例和說明，所屬本技術領域的技術人員對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或採用類似的方式替代，只要不偏離發明的構思或者超越本權利要求書所定義的範圍，均應屬於本發明的保護範圍。