一種架空輸電線路雷電流在線監(jiān)測裝置制造方法
【專利摘要】一種架空輸電線路雷電流在線監(jiān)測裝置，由Msp430單片機(jī)、FPGA現(xiàn)場可編程門陣列、觸發(fā)電路、AD采集匹配電路、AD轉(zhuǎn)換器、GPS模塊、GPRS通信模塊、太陽能電池板、充電控制器、蓄電池、羅氏線圈、數(shù)字電路電源、模擬電路電源部件組成，裝設(shè)在桿塔橫擔(dān)處，以太陽能電池供電，在輸電線桿塔絕緣子串以及桿塔避雷線上裝設(shè)傳感器，當(dāng)被監(jiān)測點(diǎn)附近遭受雷擊時(shí)，羅氏線圈輸出感應(yīng)電壓，當(dāng)電壓達(dá)到一定的閾值，裝置的觸發(fā)電路啟動對雷電流信號的采集，通過無線通信方式將測量結(jié)果發(fā)送至終端電腦，通過終端電腦的綜合分析，給出各路的雷電流波形圖及波形參數(shù)，指導(dǎo)桿塔運(yùn)行維護(hù)工作。
【專利說明】一種架空輸電線路雷電流在線監(jiān)測裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種輸電線路和避雷線的雷電流測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]輸電線路的雷擊事故每年給電網(wǎng)帶來巨大損失，在IOkV — 35kV設(shè)備事故中，雷擊跳閘次數(shù)比例占輸配電設(shè)備跳閘總次數(shù)的第一位，造成輸配電設(shè)備非計(jì)劃停運(yùn)次數(shù)比例占第二位，已嚴(yán)重影響了電網(wǎng)的安全和可靠運(yùn)行。由于雷擊電流幅值和方位的不確定性，同一防雷系統(tǒng)對不同的落雷的防護(hù)效果不同，雷擊故障點(diǎn)很難查找。以往的雷電流檢測裝置，如中國專利CN201087843Y “一種雷電流檢測裝置”，不能定位雷擊發(fā)生的時(shí)間和幅值，更不能測量出雷電流波形；中國專利CN101937015A “一種架空輸電線路雷電流和雷電壓波形參數(shù)在線監(jiān)測裝置”，需要在每根導(dǎo)線上安裝一套，成本高，其技術(shù)路線和元器件的采用與本發(fā)明不同。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是針對輸電線路和避雷線在雷雨天氣易受雷擊，提供一種低功耗的架空輸電線路雷電流在線監(jiān)測裝置，使運(yùn)行人員在控制中心就可以準(zhǔn)確了解輸電線路和避雷線遭受雷擊的狀況，從而針對性地查找線路雷擊后故障點(diǎn)，提高電力系統(tǒng)安全運(yùn)行水平。
[0004]本發(fā)明的采用的技術(shù)方案是:一種架空輸電線路雷電流在線監(jiān)測裝置，由Msp430單片機(jī)、FPGA現(xiàn)場可編程門陣列、觸發(fā)電路、AD采集匹配電路、AD轉(zhuǎn)換器、GPS模塊、GPRS通信模塊、太陽能電池板、充電控制器、蓄電池、羅氏線圈、數(shù)字電路電源、模擬電路電源部件組成，其特征在于:羅氏線圈與觸發(fā)電路連接，觸發(fā)電路與Msp430單片機(jī)、AD采集匹配電路、模擬電路電源相連接，Msp430單片機(jī)與GPS模塊、GPRS通信模塊、數(shù)字電路電源、FPGA現(xiàn)場可編程門陣列相連接，AD采集匹配電路與AD轉(zhuǎn)換器、模擬電路電源相連接，F(xiàn)PGA現(xiàn)場可編程門陣列與AD轉(zhuǎn)換器、數(shù)字電路電源相連接，數(shù)字電路電源與蓄電池、GPRS通信模塊相連接，模擬電路電源與蓄電池、AD轉(zhuǎn)換器相連接，蓄電池通過充電控制器與太陽能電池板連接。
[0005]本監(jiān)測裝置裝設(shè)在桿塔橫擔(dān)處，以太陽能電池供電，在輸電線桿塔絕緣子串以及桿塔避雷線上裝設(shè)傳感器，分別對輸電線桿塔的絕緣子串以及避雷線的進(jìn)行非接觸式在線監(jiān)測，傳感器采用剛性羅氏線圈。當(dāng)被監(jiān)測點(diǎn)附近遭受雷擊時(shí)，羅氏線圈輸出感應(yīng)電壓，當(dāng)電壓達(dá)到一定的閾值，裝置的觸發(fā)電路啟動對雷電流信號的采集，采集完成后，裝置通過無線通信方式將雷電流的測量結(jié)果以及發(fā)生雷擊時(shí)GPS記錄的時(shí)間和經(jīng)緯度信息發(fā)送至終端電腦，通過終端電腦的綜合分析，給出各路的雷電流波形圖及波形參數(shù)，指導(dǎo)桿塔運(yùn)行維護(hù)工作。
[0006]本發(fā)明的有益效果是:
(O能在控制中心對裝有監(jiān)測裝置的輸電線路和避雷線遭受雷擊時(shí)的狀況進(jìn)行監(jiān)測； (2)當(dāng)架空輸電線由于雷擊產(chǎn)生故障時(shí)，監(jiān)測結(jié)果能為輸電線路的運(yùn)行維護(hù)提供直接指導(dǎo);
(3)低功耗，減少了蓄電池容量，增加了使用時(shí)間，為大規(guī)模推廣運(yùn)用提供了可能；
(4)監(jiān)測裝置及系統(tǒng)的運(yùn)行對電力系統(tǒng)原有裝置不產(chǎn)生任何負(fù)面影響；
(5)監(jiān)測終端可隨時(shí)查看各監(jiān)測裝置的工作狀態(tài)，確保監(jiān)測裝置長期正常工作。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]附圖1為本實(shí)施例架空輸電線路雷電流在線監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]附圖2為控制中心終端電腦與多個本監(jiān)測裝置組成系統(tǒng)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]附圖1為本實(shí)施例架空輸電線路雷電流在線監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，附圖2為控制中心終端電腦與多個本監(jiān)測裝置組成系統(tǒng)的示意圖。本裝置由Msp430單片機(jī)、FPGA現(xiàn)場可編程門陣列、觸發(fā)電路、AD采集匹配電路、AD轉(zhuǎn)換器、GPS模塊、GPRS通信模塊、太陽能電池板、充電控制器、蓄電池、羅氏線圈、數(shù)字電路電源、模擬電路電源部件組成，套在輸電線桿塔絕緣子串以及桿塔避雷線上的羅氏線圈與觸發(fā)電路連接，觸發(fā)電路與Msp430單片機(jī)、AD采集匹配電路、模擬電路電源相連接，Msp430單片機(jī)與GPS模塊、GPRS通信模塊、數(shù)字電路電源、FPGA現(xiàn)場可編程門陣列相連接，AD采集匹配電路與AD轉(zhuǎn)換器、模擬電路電源相連接，F(xiàn)PGA現(xiàn)場可編程門陣列與AD轉(zhuǎn)換器、數(shù)字電路電源相連接，數(shù)字電路電源與蓄電池、GPRS通信模塊相連接，模擬電路電源與蓄電池、AD轉(zhuǎn)換器相連接，蓄電池通過充電控制器與太陽能電池板連接。本監(jiān)測裝置以Msp430與FPGA現(xiàn)場可編程門陣列作為控制和邏輯核心，羅氏線圈產(chǎn)生的電壓信號首先進(jìn)入觸發(fā)電路，當(dāng)電壓信號大于觸發(fā)電路閾值，監(jiān)測裝置進(jìn)入信號采集狀態(tài)。各路雷電流信號通過AD采集匹配電路進(jìn)入AD轉(zhuǎn)換器，模擬信號變?yōu)閿?shù)字信號，暫存在FPGA現(xiàn)場可編程門陣列中。Msp430整合GPS提供的時(shí)間和經(jīng)緯度信息、各路的雷電流數(shù)據(jù)，通過GPRS無線通信模塊發(fā)送至終端電腦進(jìn)行狀態(tài)評估。監(jiān)測裝置采用喚醒工作，不工作時(shí)休眠的模式，以達(dá)到降低功耗的目的。
【權(quán)利要求】
1.一種架空輸電線路雷電流在線監(jiān)測裝置，由Msp430單片機(jī)、FPGA現(xiàn)場可編程門陣列、觸發(fā)電路、AD采集匹配電路、AD轉(zhuǎn)換器、GPS模塊、GPRS通信模塊、太陽能電池板、充電控制器、蓄電池、羅氏線圈、數(shù)字電路電源、模擬電路電源部件組成，其特征在于:羅氏線圈與觸發(fā)電路連接，觸發(fā)電路與Msp430單片機(jī)、AD采集匹配電路、模擬電路電源相連接，Msp430單片機(jī)與GPS模塊、GPRS通信模塊、數(shù)字電路電源、FPGA現(xiàn)場可編程門陣列相連接，AD采集匹配電路與AD轉(zhuǎn)換器、模擬電路電源相連接，F(xiàn)PGA現(xiàn)場可編程門陣列與AD轉(zhuǎn)換器、數(shù)字電路電源相連接，數(shù)字電路電源與蓄電池、GPRS通信模塊相連接，模擬電路電源與蓄電池、AD轉(zhuǎn)換器相連接，蓄電池通過充電控制器與太陽能電池板連接。
【文檔編號】G01R19/25GK103592506SQ201310622892
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月30日
【發(fā)明者】趙燕君, 陳建杰, 錢江, 武永國 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)山西省電力公司運(yùn)城供電公司