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专利名称：故障指示器和线路故障在线检测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及供配电领域，尤其涉及一种故障指示器和线路故障在线检测系统。
背景技术：
配电网因其结构复杂，极易受外力及自然环境影响等原因，常出现故障，而短路和单相接地为最常见的故障。如果通过人工巡查的方式查找故障点，则会花费大量时间，从而扩大了停电所造成的损失。在现有技术中，通过线路故障在线监测系统对配电线上进行故障的判断与定位。通过分别设置于各相电缆上的故障指示器，分别对各相电缆上的电流特征进行检测和判决，并确定故障及故障的发生位置；但在电缆上，发生故障时的故障信号较弱，且会因为发电设备、输配电系统或用电设备造成谐波污染以及故障指示器受到的电磁干扰，导致故障指示器所获得的电流特征信号失真，从而造成依靠电流特征信号进行判断的故障指示器出现误动的情况。

实用新型内容本实用新型的实施例提供一种故障指示器和线路故障在线检测系统。为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案—种故障指示器，包括控制器；所述控制器分别连接有电流检测单元，主机通信单元和对地电压检测单元。一种线路故障在线检测系统，包括系统主站，所述系统主站通过有线或无线与通信主机连接；在三相电缆上的每一相上分别设置有至少一个故障指示器，所述故障指示器通过无线与所述通信主机连接；所述故障指示器，包括控制器；所述控制器分别连接有电流检测单元，主机通信单元和对地电压检测单元。本实用新型实施例提供的一种故障指示器和线路故障在线检测系统，故障指示器对电缆上的电流特征信号以及电缆对地电压的变化量进行检测，根据电流特征信号和对地电压的变化量对电缆上所出现的故障进行判断，增加了对于电缆上故障进行判断的判据，提高了故障指示器对于电缆上故障判断的准确性。

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为本实用新型实施例I中的故障指示器的结构示意图；[0013]图2为本实用新型实施例中对地电压检测单元的结构示意图；图3为本实用新型实施例2中的故障指示器的结构示意图；图4为本实用新型实施例2中一组故障 指示器进行接地故障检测的结构示意图；图5为本实用新型实施例2中一组故障指示器进行短路故障检测的结构示意图；图6为本实用新型一种线路故障在线检测系统的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型实施例一种故障指示器和线路故障在线检测系统进行详细描述。应当明确，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。实施例I一种故障指示器，如图I所示，包括控制器；所述控制器分别连接有电流检测单元，主机通信单元和对地电压检测单元。故障指示器分别设置于公共电网中的每一相电缆上，其中电流检测单元可通过设置于其内部的电流互感器与电缆进行耦合，从而分离故障指示器中的各检测器件和电缆，以保护故障指示器中的检测器件。通过电流互感器故障指示器检测电缆的电流特征信号，例如可通过电容电流法，检测电缆上的电容电流，当所检测到的电容电流突变值超过预先设定的动作电流值时，则判断可能发生为接地；在国内公共电网的情况下，可设置动作电流值为I安/20公里，即所述动作电流值为电容电流，例如当变电站同一条电缆上的所有出线的总长度为20公里时，那么发生单相接地时，该相上的瞬态电容电流约为I安。此时，因只对电缆上的电流特征信号进行了检测，当电缆上受到较强的电磁干扰时，电缆上的电容电流的突变值同样会超过设定值，产生故障指示器的误动；故当电流检测单元检测到电容电流突变值超过动作电流值时，则通过对地电压检测单元，检测电缆通过空气介质对地的放电；所述电缆检测单元，如图2所示，可包括电容和与所述电容一端与精密电流检测元件一端连接，所述电容的另一端连接电缆；所述精密电流检测元件的另一端悬空。在电缆正常时，电缆上的线电压一般为10千伏，相电压即对地电压为5. 77千伏；当电缆上出现接地故障时，该相电缆上的对地电压大幅下降，一般会下降3千伏以上，超出了所设置的对地电压突变值3千伏；根据电容电流突变值和对地电压突变值都超过了所设置的范围，则控制器可以确定在该相电缆上出现了接地故障。故障指示器对电缆上的电流特征信号以及电缆对地电压的变化量进行检测，根据电流特征信号和对地电压的变化量对电缆上所出现的故障进行判断，增加了对于电缆上故障进行判断的判据，提高了故障指示器对于电缆上故障判断的准确性。另外，根据电流检测单元还可以对电缆的短路进行检测，具体原理如下当设置所述故障指示器的电缆上的电流在所设置的时间内超过所规定的突变量时，例如在0. 5秒内的突变量超过所规定的250安时，则确定在该相的电缆上出现的短路故障。[0027]实施例2根据实施例I所述的故障指示器，为进一步提升接地故障检测的准确度，可选的，如图3所示，所述控制器还连接有组内通信单元。在三相电缆上，分别在每一相设置有故障指示器，如图4所示，所述组内通信单元，通过无线通信与一组内的其他故障指示器连接；所述组内通信单元为射频通信单元，即通过射频通信连接同组的故障指示器。当故障指示器I所在的电缆上出现接地故障时，在满足实施例I中所述的根据电容电流突变值和对地电压突变值都超过了所设置的范围后，故障指示器I的控制器通过组内通信单元，向故障指示器2和故障指示器3发送请求，以获取在发生故障后，故障指示器2和故障指示器3所检测到的对地电压突变值；故障指示器2和故障指示器3将对地电压检测单元所检测到的对地电压值发送给故障指示器I ;当故障指示器I获知故障指示器2和故障指示器3中的对地电压检测单元所检测到的对地电压升高时，则确定故障指示器I所在的电缆上出现了接地故障。在故障指示器对接地故障进行检测和判断时，通过一组故障指示器中各故障指示器所检测到的电流特征信号和对地电压的变化量，增加了判断接地故障的判据，进一步提升了判断接地故障的准确性。另外，当故障指示器发生短路故障时，如图5所示，故障指示器I检测到所在电缆上的电流超过所设置的电流最大值后，向故障指示器2和故障指示器3发送请求，以获取发送故障后，故障指示器2和故障指示器3所检测到的电流值；当故障指示器I获知除本相上的电流超过电流最大值时，另一相上的电流值也超过了电流最大值，则可以确定超过电流最大值的两相发生了短路故障。所述组内通信单元和主机通信单元可分为两个不同的单元，也可以通过同一通信单元实现。与上述一种故障指示器相对应，本实用新型还提供了一种线路故障在线检测系统，如图6所示，包括系统主站，所述系统主站通过有线或无线与通信主机连接；在三相电缆上的每一相上分别设置有至少一个故障指示器，所述故障指示器通过无线与所述通信主机连接；所述故障指示器，包括控制器；所述控制器分别连接有电流检测单元，主机通信单元和对地电压检测单元。所述对地电压检测单元，包括电容和与所述电容一端与精密电流检测元件一端连接；所述精密电流检测元件的另一端悬空。所述控制器还连接有组内通信单元。所述组内通信单元为射频通信单元。其中一组故障指示器和一个通信主机称为一个监测组，且电流功率方向如箭头所指方向。当线路故障在线检测系统中，出现接地故障时，通过设置于电缆主干线和分支线各相电缆上的故障指示器对电缆上的电流特征信号和对地电压值进行检测；例如当电缆4上在接地故障点位置出现接地故障时，沿电缆4向电流功率方向的相反方向上的分支线和主干线上的监测组I和监测组2都会检测到接地故障，而在监测组3上不会检测到接地故障，则此时监测组I和监测组2中的通信主机都会通过有线连接或无线连接，向系统主站发送故障提示信息；所述有线连接可为光线网络，所述无线连接可为互联网、通用分组无线服务技术(General Packet Radio Service,以下简称GPRS)和第三代移动通信技术(3rd-generation,以下简称3G)等。系统主站接收到监控组I和监控组2中所发送的故障提示信息，便可确认接地故障发生在监控组2之后监控组3之前，以此便可确定接地故障的位置。本实用新型实施例提供的一种故障指示器和线路故障在线检测系统，故障指示器对电缆上的电流特征信号以及电缆对地电压的变化量进行检测，根据电流特征信号和对地电压的变化量对电缆上所出现的故障进行判断，增加了对于电缆上故障进行判断的判据，提高了故障指示器对于电缆上故障判断的准确性。以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式
，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化 或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
权利要求1.一种故障指示器，包括控制器；所述控制器分别连接有电流检测单元，主机通信单元，其特征在于，所述控制器还连接有对地电压检测单元。
2.根据权利要求I所述的故障指示器，其特征在于，所述对地电压检测单元，包括电容和与所述电容一端与精密电流检测元件一端连接；所述精密电流检测元件的另一端悬空。
3.根据权利要求I所述的故障指示器，其特征在于，所述控制器还连接有组内通信单J Li o
4.根据权利要求3所述的故障指示器，其特征在于，所述组内通信单元为射频通信单J Li o
5.一种线路故障在线检测系统，包括系统主站，所述系统主站通过有线或无线与通信主机连接，其特征在于，在三相电缆上的每一相上分别设置有至少一个如权利要求1-4所述的故障指示器，所述故障指示器通过无线与所述通信主机连接。
专利摘要本实用新型公开了一种故障指示器和线路故障在线检测系统，属于供配电领域，为解决现有技术中根据单相上的电流特征信号检测接地故障时，易出现故障指示器误动的情况，从而降低故障检测的准确性的问题而设计。一种故障指示器，包括控制器；所述控制器分别连接有电流检测单元，主机通信单元和对地电压检测单元。
文档编号G01R31/08GK202548270SQ201120546609
公开日2012年11月21日 申请日期2011年12月22日 优先权日2011年12月22日
发明者陈勃闻 申请人:杭州圣道电气有限公司