专利名称：一种架空式智能故障指示器装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电力电网领域，尤其是一种适用于农村电网故障检测系统的架空式智能故障指示器装置。
背景技术：
电力线路故障检测起源于二十世纪七十年代的德国，最初发明它的目的是为了指示电力线路短路电流流过的途径，帮助人们查找到故障点，可见短路故障电流检测是故障指示器最基本的功能。目前，对于电力系统接地故障检测装置主要采用有零序电流法、电容电流脉冲幅值法、半首波检测法、5次谐波法以及信号注入法等，但是这些检测方法都有各自的局限性，而配网接地故障又有很多不同的类型，因此接地故障识别率并不是很高。
发明内容本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够快速、准确检测线路故障的架空式智能故障指示器装置。本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的一种架空式智能故障指示器装置，包括并列挂在三相电路下且分别运行的一只主故障指示器和两只从故障指示器，每个故障指示器均由电源模块、电流传感器、电压传感器、信号调理电路、微控制器、时钟电路、复位电路及无线通信模块连接构成，电源模块分别与信号调理电路、微控制器、无线通信模块为其提供电源，电流传感器和电压传感器与信号调理电路相连接，信号调理电路的输出端与微控制器相连接，微控制器与时钟电路、复位电路、信号调理电路及无线通信模块相连接；主故障指示器内的无线通信模块包括与监控中心进行通信的GSM通信模块和主从故障指示器之间进行通信的紫蜂(Zigbee，Zigbee是基于IEEE802. 15. 4标准的低功耗个域网协议，是一种短距离、低功耗的无线通信技术)通信模块，从故障指示器内的无线通信模块包括主从故障指示器之间进行通信的紫蜂通信模块。而且，所述的电源模块包括太阳能电池板、DC/DC模块和线性稳压器，太阳能电池板的输出端与DC/DC模块相连接，DC/DC模块的输出端与线性稳压器相连接，DC/DC模块输出的3. 6V电源及线性稳压器输出的3. 3V电源为微控制器、无线通信模块、信号调理电路供 H1^ ο本实用新型的优点和积极效果是本实用新型设计合理，通过安装在三相电路上的一主二从故障指示器分别进行零序电流检测并由主故障指示器综合比较各相的零序电流信息，从而提高了检测装置的抗干扰能力，保证了故障检测的准确性，同时能够将检测结果通过GSM通信网传输到监控中心， 降低了故障查找时间和查找成本，加快了供电恢复，提高了供电可靠性。

[0009]图1是本实用新型的电路框图；图2是电源模块的电路框图；图3是微控制器与GSM通信模块连接的电路图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述一种架空式智能故障指示器装置包括一只主故障指示器和两只从故障指示器，三个故障指示器分别并列挂在同一线路的A、B、C三相下分别运行。每个故障指示器均由电源模块、电流传感器、电压传感器、信号调理电路、微控制器、时钟电路、复位电路及无线通信模块连接构成，电源模块分别与信号调理电路、微控制器、无线通信模块为其提供电源， 电流传感器和电压传感器与信号调理电路相连接用于检测三相电路的电流及电压并输入到信号调理电路，信号调理电路将收到的电流及电压信号进行放大整理后输入到微控制器内，微控制器与时钟电路、复位电路、信号调理电路及无线通信模块相连接，微控制器通过 I/O接口与信号调理电路相连接得到调理后的电流及电压信号并进行分析处理，还可以通过无线通信模块与其他设备进行无线通信。无线通信模块在主故障指示器内包括GSM通信模块和紫蜂通信模块，GSM通信模块通过GSM通信网与监控中心进行无线通信功能，紫蜂通信模块具有短距离无线通信功能用于同组主故障指示器和从故障指示器之间的通信；无线通信模块在从故障指示器内仅包括紫蜂通信模块，从故障指示器将采集的电流及电压信号通过紫蜂通信模块传输到主故障指示器内。由于同组各相间的主从故障指示器可以互相通信，因此，主故障指示器可以综合比较各相的故障信息，从而提高指示器的抗干扰能力以及指示准确度。故障指示器内的电源模块，如图2所示，包括太阳能电池板、DC/DC模块和线性稳压器，太阳能电池板的输出端与DC/DC模块相连接，DC/DC模块的输出端与线性稳压器相连接，DC/DC模块输出的3. 6V电源及线性稳压器输出的3. 3V电源为微控制器、无线通信模块、 信号调理电路供电。在本实施例中，太阳能电池板采用环绕式布局的太阳能光伏电池组件作为能量来源，保证故障指示器无论在任何方向都能接受到阳光的照射并实现能量填充， 光伏组件可以采用高效率单晶硅或多晶硅光伏电池、高透光率钢化玻璃、Tedlar、抗腐蚀铝合多边框等材料，使用先进的真空层压工艺及脉冲焊接工艺制造储能电池采用自放电率很小，可以长期储存的锂亚硫电池；DC/DC模块采用转换效率较高的开关电源芯片，配备看门狗程序保证电能的最大使用效率。主故障指示器内的无线通信模块包括与监控中心进行通信的GSM通信模块和主从故障指示器之间进行通信的紫蜂通信模块。如图3所示，GSM通信模块通过通信接口与微控制器的通信接口相连接，并在模块上设置的插槽内安装一 SIM卡用于与GSM通信网相连接实现与监控中心的通信功能，从故障指示器通过紫蜂模块把故障信息传送给同组的主故障指示器。主故障指示器通过GSM模块可以将检测结果发送到监控中心，从而使每组故障指示器共用一个SIM卡，从而减少资源浪费。主故障指示器内的微控制器实现对收集到的三相零序电流信息的分析处理功能。 由于零序电流采集是在线检测，难点就是负荷电流较大，一般可达上百安培，而零序电流和负荷电流相比较小，只有几安培到十几安培，因此，如何保证零序电流检测的精度就是零序电流互感器需要解决的首要问题。一般情况下，精度为5%。的电流互感器即可满足检测要求。主从故障指示器中的零序电流互感器分别获取三相电流的瞬时值，并通过短距无线通信汇集到主故障指示器内，由主故障指示器中的微控制器将三相电流的瞬时值叠加合成零序电流，实现对零序电流的检测，并将检测结果自动发送给监控中心。 需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型并不限于具体实施方式
中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。
权利要求1.一种架空式智能故障指示器装置，其特征在于包括并列挂在三相电路下且分别运行的一只主故障指示器和两只从故障指示器，每个故障指示器均由电源模块、电流传感器、 电压传感器、信号调理电路、微控制器、时钟电路、复位电路及无线通信模块连接构成，电源模块分别与信号调理电路、微控制器、无线通信模块为其提供电源，电流传感器和电压传感器与信号调理电路相连接，信号调理电路的输出端与微控制器相连接，微控制器与时钟电路、复位电路、信号调理电路及无线通信模块相连接；主故障指示器内的无线通信模块包括与监控中心进行通信的GSM通信模块和主从故障指示器之间进行通信的紫蜂通信模块，从故障指示器内的无线通信模块包括主从故障指示器之间进行通信的紫蜂通信模块。
2.根据权利要求1所述的一种架空式智能故障指示器装置，其特征在于所述的电源模块包括太阳能电池板、DC/DC模块和线性稳压器，太阳能电池板的输出端与DC/DC模块相连接，DC/DC模块的输出端与线性稳压器相连接，DC/DC模块输出的3. 6V电源及线性稳压器输出的3. 3V电源为微控制器、无线通信模块、信号调理电路供电。
专利摘要本实用新型涉及一种架空式智能故障指示器装置，其主要技术特点是包括并列挂在三相电路下且分别运行的一只主故障指示器和两只从故障指示器，每个故障指示器均由电源模块、电流传感器、电压传感器、信号调理电路、微控制器、时钟电路、复位电路及无线通信模块连接构成，主故障指示器内的无线通信模块包括与监控中心进行通信的GSM通信模块和主从故障指示器之间进行通信的紫蜂通信模块，从故障指示器内的无线通信模块包括主从故障指示器之间进行通信的紫蜂通信模块。本实用新型设计合理，从而提高了检测装置的抗干扰能力，保证了故障检测的准确性，降低了故障查找时间和查找成本，加快了供电恢复，提高了供电可靠性。
文档编号G01R31/08GK202166714SQ20112019972
公开日2012年3月14日 申请日期2011年6月14日 优先权日2011年6月14日
发明者张会建, 李宁, 盛万兴, 胡连喜, 韩庭军, 马力 申请人:天津市电力公司