專利名稱：輸電線路固定式遠(yuǎn)距離微機(jī)驗(yàn)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種固定安裝在輸電線路下方的^fi巨離微m^電裝置，適用于在 電力、電氣化鐵道供電設(shè)備的高壓驗(yàn)電裝置。屬輸電設(shè)備電氣自動化領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著電氣化鐵路的迅猛發(fā)展和現(xiàn)代離水平的提高，電氣化牽弓l變,綜合自動 化的投入與運(yùn)用成為電氣化f^弓l變秒萬二次控制技術(shù)發(fā)展的主流，牽弓l變頓無人值班與遠(yuǎn) 動操作己經(jīng)逐步形成設(shè)計(jì)與運(yùn)營管理的主要模式；但就饋線倒閘作業(yè)中的驗(yàn)電過程而言，目前由 于設(shè)計(jì)原因，各供電部門在組織供電臂的停電檢修作業(yè)中，停、送電倒閘操作的驗(yàn)電^4P沒有 達(dá)到綜合自動化，仍然延續(xù)4頓人工驗(yàn)電的模式，即由值班員使用絕^f式驗(yàn)電器到設(shè)備安裝地 點(diǎn)就鵬行驗(yàn)電。該人工驗(yàn)電方式存在的問題 一是人工操作存在安全隱患(有鄉(xiāng)定要求人 工驗(yàn)電器必須是與帶電部分撤拭驗(yàn)電)；二是AI實(shí)地驗(yàn)電，延誤整 電線謝 、送t^作的 時間；三是由于需要驗(yàn)電人員實(shí)地操作，不能實(shí)現(xiàn)無人值班；四是人工驗(yàn)電的方式影響輸電線路 的自動化。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型目的在于克服現(xiàn)有牽弓l變電所遠(yuǎn)動操作過程中的人工驗(yàn)頓帶來的一 系列的問題，發(fā)明一種固定、實(shí)時、可靠且無需AX進(jìn)行鄉(xiāng)巨離驗(yàn)電的輸電線路固定式鄉(xiāng)巨離微 機(jī)驗(yàn)電裝置。該驗(yàn)電裝置能在線自動檢測功能，會撥出裝置異常信號，在直流電源消失時，定值、 數(shù)據(jù)均不丟失，其空接點(diǎn)信號輸出，可靠性好、抗干擾性高的適合綜合自動^S制的驗(yàn)電裝置。本實(shí)用新型輸電線路固定式遠(yuǎn)距離 驗(yàn)電裝置的目的是ilM下列結(jié)構(gòu)完成的其特征在于 感應(yīng)頭由金屬天線、電路板、外殼、導(dǎo)線構(gòu)成，感應(yīng)頭中的金屬天線安裝在外殼頂端，鍋天線通過導(dǎo)線與裝在外殼內(nèi)部的電路 接，安裝在外殼內(nèi)的電路板與微m^置之間fflii屏蔽電g^接，外殼為高絕緣空心殼體，齡感應(yīng)頭固定安裝糊電設(shè)備下方電氣安全距離之夕Hi置處。微豐牒置中央處理單元鵬從感應(yīng)頭輸入設(shè)定的直流電平進(jìn)行判斷，并向艦電所(站)控 制室綜合自動化系統(tǒng)發(fā)出輸電設(shè)備帶電與否的信號。微杉碟置ilii屏蔽電纜向感應(yīng)頭中的Em板JI^穩(wěn)定的工作電源,電路板信號^^微
機(jī)裝置。整個感應(yīng)頭外形呈圓柱形、半圓球體形、錐體形、四方體形、球體形或其它皿，感應(yīng) 頭由高絕緣材料制作。齡感應(yīng)頭應(yīng)偏離輸電線路一個角度，貝i冰平方向有一艦離T。微豐腺置應(yīng)安裝在Jg感應(yīng)頭不遠(yuǎn)之處，且^ft腺置應(yīng)放置在金屬箱內(nèi)，金屬箱外殼必須接地?；竟ぷ髟肀狙b置主要包括有感應(yīng)頭(2)和微機(jī)裝置(4)兩大總價。感應(yīng)頭(2)皿 在空氣中電場作用感應(yīng)到輸電線路(1)或者輸電設(shè)備是否帶電的信號后，ffi3i屏蔽電纜(3)向 微鵬置(4)輸入相應(yīng)的直流電平，微機(jī)裝置(4)通體接的屏閉電纜(3)向感應(yīng)頭(2)提 供工作電源，同時也接收和處理感應(yīng)頭(2)輸送平的直流電平，經(jīng)微機(jī)裝置(4)中央處理單元 處理后，再向遠(yuǎn)端的變配電所(站)控制室發(fā)出該輸電線路(1)是否帶電的信號，讓牽引變TO 隨時了解、獲悉該輸電設(shè)備,電線路(1)帶電與否的信息，實(shí)現(xiàn)輸^^路自動化控制。本裝置雖然是針對電氣化鐵道牽弓i變電所綜合自動化而研制，但也可用在其它供電系統(tǒng)領(lǐng)域。本，的主要特點(diǎn) 采用一套裝置負(fù)責(zé)一個測試點(diǎn)的驗(yàn)電模式。 參具有RS-485網(wǎng)通信接口。 暴具有完善的自檢功能。參采用多層印制E^板布線技術(shù)及SMT表面貼裝技術(shù)。參高標(biāo)準(zhǔn)的電磁兼容性能，密閉、抗震的tn^結(jié)構(gòu)，外殼防護(hù)符合IP50的要求，設(shè)備下放至端子箱內(nèi)安裝。本實(shí)用新型輸電線路固定式ii^巨離微機(jī)驗(yàn)電裝置具有空接點(diǎn)信號輸出，在線自動檢測功能， 能發(fā)出裝置異常信號，可靠性好，抗干擾性強(qiáng)，在直流電源消失時，定值、 均不丟失靴點(diǎn)， 適用于各電壓等級的變電所、輸電線等場所，是一種新型實(shí),驗(yàn)帶電設(shè)備是否帶電的裝置。


下面結(jié)合附國所示高壓驗(yàn)電裝置的電路圖實(shí)施例進(jìn)fi^細(xì)說明。圖1為本實(shí)用新型輸電線路固定式遞巨離驗(yàn)電裝置安裝在輸電線路下方時的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型單個圓柱,應(yīng)頭(2)部件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖2所示單個圓柱形感應(yīng)頭(2)部件的俯視圖。
圖4為本實(shí)用新型輸電線路固定式遞巨離驗(yàn)電裝置中的感應(yīng)頭(2)部件電路原理圖。 圖5為本實(shí)用新型輸電線路固定式鄉(xiāng)巨離驗(yàn)電裝置的安裝位置示意圖。 圖6為圖5所示輸電線路固定式鄉(xiāng)巨離驗(yàn)電裝置的俯視圖。圖7為本實(shí)用新型輸電線路固定式遞巨離驗(yàn)電裝置中m裝置(4)的電路原理圖。圖8是感應(yīng)頭(2)部件為半圓球體形，的結(jié)構(gòu)示意圖。圖9為圖8所示感應(yīng)頭(2)部件的俯視圖。圖10是感應(yīng)頭(2)部件為錐體形皿的結(jié)構(gòu)示意圖。圖11為圖IO所示感應(yīng)頭(2)部件的俯視圖。圖12為本實(shí)用新型輸電線路固定式鄉(xiāng)巨離驗(yàn)電裝置工作原理圖。圖13為本實(shí)用新型輸電線路固定式逾巨離驗(yàn)電裝置安裝位置圖。在圖中1~~^f電線路；2^^應(yīng)頭；3~~^蔽電纜；4~~ ^置；5~~^屬天線； 6——電路板；7~~^卜殼；8——導(dǎo)線；S~~^應(yīng)頭部件與輸電線路下方縱向方向的電氣安全距離；T^"感應(yīng)頭部件與輸電線路7K平方向的距離。具體實(shí) 式圖1輸電線路固定式鄉(xiāng)巨離微機(jī)驗(yàn)電裝置主要包括(1)、感應(yīng)頭(2)、 ■板(6)、和微機(jī)裝置(4)，金屬天線(5)和與電路板(7)連接的導(dǎo)線(8)。其功f^征是感 應(yīng)頭(2)通過電場的作用感應(yīng)輸電設(shè)備(1)帶電與否后，經(jīng)屏蔽電纜(3)向微^R^置(4)輸 入相應(yīng)的直流電平，經(jīng)微機(jī)裝置(4)中央處理單元處理后，向變配電所(站)控制室綜合自動化 系統(tǒng)發(fā)出輸電設(shè)備(1)帶電與否的信號。感應(yīng)頭(2)與微機(jī)裝置(4) ;iM屏蔽電纜(3)連 接，電路板(6)工作電源由微機(jī)裝置(4)經(jīng)屏蔽電纜(3),，這樣電路板(6)工作穩(wěn)定， 抗干擾能力增強(qiáng)。圖4是感應(yīng)頭(2)部件的電路工作原理圖。其原理當(dāng)輸電線路(1)帶電時，感應(yīng)頭(2) 中的金屬天線(5)與輸電線路(1)在空氣中磁場耦合作用產(chǎn)生感應(yīng)到交流電壓，^H極管BG導(dǎo) 通和截止的作用，在集成塊DG (HD14011)的8、 9腳上產(chǎn)生一個0到+5V變化的直流電平， 塊DO (HD14011)的3Wr出一個峰值為+5V的脈沖，其經(jīng)電容C2微后，一個相對平滑的約
為+5V直流電平。當(dāng)輸電線路(1)不帶電時，感應(yīng)頭(2)中的金屬天線(5)與輸電設(shè)備(1)在空 氣中的磁場耦合作用下不產(chǎn)生感應(yīng)交流電壓，則交流電壓為0，三極管BG截止，在集成塊D0 (HD14011)的8、 9腳上為低電平(約為0),集成塊D0 (HD14011)的3腳輸出為低電平。圖5為本實(shí)用新型裝置實(shí)際安裝位置狀態(tài)示意圖，其中感應(yīng)頭(2)安裝位置與輸電設(shè)備或 輸電線路(1)之間的高度(縱向距離)S應(yīng)符合國家相關(guān)規(guī)定的安全距離范圍外，旨感應(yīng)頭(2) 不應(yīng)安裝在輸電線路(1)的正下方，應(yīng)偏離輸電線路(1) 一個角度，則水平方向有一段距離T, 見圖6所示，以防止感應(yīng)頭(2)被電埸激穿。微機(jī)裝置(4)應(yīng)安裝被巨離感應(yīng)頭(2)不遠(yuǎn)的地方，且皿置在金屬箱內(nèi)，^M箱外^i、 須接地，且安裝在與帶電設(shè)備有足夠的安全距離并l^國家相關(guān)規(guī)定。圖7為微機(jī)裝置(4)的工作原理圖，其原理是當(dāng)輸電線路(1)帶電時，感應(yīng)頭(2)輸 出相對平滑的約為+5V直流電平到微機(jī)裝置(1)后，經(jīng)D7A比較處理后，經(jīng)D7A比較處理后，D7A 向中央處理器D1的P0. 0 口輸出一個正電位，中央處理器對該電位處理比瓶，由Pl. 4 口向光耦 D12的2腳輸出一刊氐電位，光耦D12導(dǎo)通，向微型繼電器CK1的1腳輸出一個高電位，微型繼電器CK1動作，其常開接點(diǎn)閉合，常閉接點(diǎn)斷開。當(dāng)輸電線路(1)不帶電時為低電平。輸^i」m裝置(4)后，中央處理器對該電位處理比,，由P1.4 口向光耦D12的2腳輸出一個高電位， 光耦D12不導(dǎo)通，微型繼電器CK1不動作，其常閉接點(diǎn)閉合，常開接點(diǎn)斷開。另微,置(4)通 過接線端口 (9)的RS485通信口經(jīng)專用電纜可時時與變配電(站)控制室^自動4t^^換信 息。主要通過與DS、 D9、 D10及中央處理器Dl的RxD、 TxD腳來實(shí)現(xiàn)。圖8、圖9是感應(yīng)頭(1)部件為半圓球體外形的示意圖；圖IO和圖11是感應(yīng)頭(1)部件為 錐體外形的示意圖，兩者外形特征雖然不一樣，但各感應(yīng)頭(1)內(nèi)部都有由金屬天線(5)、電路 板(6)、外殼(7)組成，*1#板(6)與金屬天線(5)通過導(dǎo)線(8)連接。除了外形不一樣， 其以圓柱形感應(yīng)頭(2)實(shí)現(xiàn)檢驗(yàn)輸電線路是否有電的目的相同。參看圖4、圖5、圖6和圖7，當(dāng)輸電設(shè)備帶電時，本實(shí)用新型^fi感應(yīng)頭(2)中的金屬天 線(5)與輸電線路(1)在空氣中的磁場耦合作用產(chǎn)生感應(yīng)交流電壓，^H級管SG導(dǎo)通和叛止的作
用，在集成塊DO (HD14011)的8、 9腳上產(chǎn)生一個0到+5V變化的直流電平，集成塊DO (HD14011) 的3腳輸出一個峰值為+5V的脈沖，其經(jīng)電容C2 ,后變成一個相對平滑的約為+5V直流電平。 經(jīng)屏蔽電纜(3)輸?shù)絤裝置(4)后，經(jīng)D7A比較處理后，D7A向中央處理器D1的P0. 0 口輸出 --個正電位，中央處理器對該電位處理比較后，由P1.4口向光耦D12的2腳輸出一^H氐電位，光 耦D12導(dǎo)通，向微型繼電器CK1的1腳輸出一個高電位，微型繼電器CK1動作，其常開接點(diǎn)閉合， 常閉接點(diǎn)斷開。當(dāng)輸電線路(1)不帶電時， 電裝置感應(yīng)頭(2)的金屬天線(5)與輸電線路(1)在空氣 中的磁場耦合作用產(chǎn)生感應(yīng)交流電壓為0，經(jīng)三級管BG截止，在集成塊D0 (HD14011)的8、 9腳 上為低電平(約為0)，集成決D0 (HD14011)的3JWll出為低電平，經(jīng)屏蔽電纜(3),到 裝置(4)后，中央處理器對該電位處理比較后，由P1.4 口向光耦D12的2腳輸出一個高電位， 光耦D12不導(dǎo)通，微型繼電器CK1不動作，其常閉接點(diǎn)閉合，常開接點(diǎn)斷開。微豐腺置(4)艦接線端口 (9)的RS485通信口經(jīng)專用電纜可隨時與變配電(站)控制室 綜合自動化系,行相互信息交換。主要通過與DS、 D9、 D10及中央M器Dl的RxD、 TxD來實(shí) 現(xiàn)。Mil交換信息，變配電(站)控制室根據(jù)需要能隨時掌握該輸電線路(1)帶電與否的信息， 為變配電所(站)控制室的實(shí)現(xiàn)綜合自動化系統(tǒng)鵬一個信號平臺。微機(jī)裝置(4)放被巨離電路板(6)不fe處，微鵬置(4)應(yīng)放在金屬箱內(nèi)，金屬箱外殼 接地，金屬箱安裝在符合國家相關(guān)規(guī)定的帶電設(shè)備有安全距離范圍內(nèi)，防止漏電和雷擊。本裝置感應(yīng)頭(2)根據(jù)裝設(shè)的線路的電壓等級,裝設(shè)在電力安全規(guī)定的安全距離之外。輸出 有效的直流電TO號至變配電所(站)控制室。感應(yīng)頭(2)與微機(jī)裝置(4)之間采用三芯屏蔽電纜(3)連接，紅，纜接至高壓驗(yàn)電裝置 1()號端子(5V)，黃色線纜接至高壓驗(yàn)電裝置ll號端子(輸入)，黑色線纜接至高壓驗(yàn)電裝置12號 端子(GND)，黑色套體纜接至高壓驗(yàn)電裝置3號端子(屏蔽地)'輸出接點(diǎn)采用普通控制電《腿接 到變配電所(站)控制室內(nèi)，通信電纜采用專用三芯屏蔽通信電驗(yàn)艇接收設(shè)備竊統(tǒng)。
權(quán)利要求1、一種輸電線路固定式遠(yuǎn)距離微機(jī)驗(yàn)電裝置，其特征在于感應(yīng)頭(2)由金屬天線(5)、電路板(6)、外殼(7)、導(dǎo)線(8)構(gòu)成，感應(yīng)頭(2)中的金屬天線(5)安裝在外殼(7)頂端，金屬天線(5)通過導(dǎo)線(8)與裝在外殼(7)內(nèi)部的電路板(6)連接，安裝在外殼(7)內(nèi)的電路板(6)與微機(jī)裝置(4)之間通過屏蔽電纜(3)連接，外殼(7)為高絕緣空心殼體，整個感應(yīng)頭(2)固定安裝在輸電設(shè)備(1)下方電氣安全距離之外位置處。
2、 根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸電線路固定式SJ 巨離微機(jī)驗(yàn)電裝置，其特征在于微機(jī)裝置 (4)中央處理單元處理從感應(yīng)頭(2)輸入設(shè)定的直流電平進(jìn)行判斷，并向變配電所/站控制室綜合自動化系統(tǒng)發(fā)出輸電設(shè)備(1)帶電與否的信號。
3、 根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輸電線路固定式鄉(xiāng)巨離微機(jī)驗(yàn)電裝置，其特征是微豐腿 置(4)通過屏蔽電纜(3)向感應(yīng)頭(2)中的電路板(6)皿穩(wěn)定的工作電源和將電路板(6) 信號傳送給微*，置(4)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輸電線路固定式逾B離驗(yàn)電裝置，其特征是整個感應(yīng)頭(2) 外形呈圓柱形、半圓球體形、錐體形、四方體形、球體形或其它開鄰，感應(yīng)頭(2)由高絕緣材料 制作。
5、 根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輸電線路固定式趟B離驗(yàn)電裝置，，征在于M感應(yīng)頭 (2)應(yīng)偏離輸電線路(1) 一個角度，則7]C平方向有一微巨離T。
6、 根據(jù)根據(jù)權(quán)禾腰求1或2所述的輸電線路固定式鄉(xiāng)巨離驗(yàn)電裝置，辦征在微t腿置(4) 應(yīng)安裝在距感應(yīng)頭(2)不遠(yuǎn)之處，且mt腺置(4)應(yīng)放置在金屬箱內(nèi)，金屬箱外殼必須接地。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種固定安裝在輸電線路下方的遠(yuǎn)距離微機(jī)驗(yàn)電裝置，適用于在電力、電氣化鐵道供電設(shè)備的高壓驗(yàn)電裝置。特征是感應(yīng)頭由金屬天線、電路板、外殼、導(dǎo)線構(gòu)成，感應(yīng)頭中的金屬天線安裝在外殼頂端，金屬天線通過導(dǎo)線與裝在外殼內(nèi)部的電路板連接，安裝在外殼內(nèi)的電路板與微機(jī)裝置之間通過屏蔽電纜連接，外殼為高絕緣空心殼體，整個感應(yīng)頭固定安裝在輸電設(shè)備下方電氣安全距離之外位置處。本裝置從感應(yīng)頭輸入設(shè)定的直流電平進(jìn)行判斷，并向變配電所(站)控制室綜合自動化系統(tǒng)發(fā)出輸電設(shè)備帶電與否的信號。具有空接點(diǎn)信號輸出，在線自動檢測功能，能發(fā)出裝置異常信號，可靠性好，抗干擾性強(qiáng)，在直流電源消失時，定值、數(shù)據(jù)均不丟失等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G01R31/08GK201054017SQ20072010457
公開日2008年4月30日 申請日期2007年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月27日
發(fā)明者剛 張, 查天文 申請人:查天文;張 剛