專利名稱：一種高壓開關柜內絕緣狀態在線監測儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電力設備運行狀態的在線監測設備，特別是一種高壓開關柜
內絕緣狀態在線監測儀。
背景技術：
著我國電力工業的發展和電網負荷需求的提高，要求電力系統在運行過程中保證 發供電的安全性和穩定性，為用戶提供可靠的電力資源。由于高壓開關的老化等因素，引起 高壓開關的誤動作會給電力系統的安全穩定運行帶來影響，而傳統的對電力設備的預防維 護又有人力花費較多且要安排停電作業等缺點。因此，對高壓開關柜內絕緣狀態的在線監 測技術具有實際應用價值。 在高壓開關柜內，由絕緣狀態惡化會產生氣體放電，根據流注理論，伴隨著氣體 放電會產生大量的光輻射，其中就有日盲區的紫外光。利用紫外傳感器構成檢測系統，在 火災報告、河流治理、地震預報、氣象預報、海洋環境檢測等方面都有廣泛應用。根據日本 HAMAMATSU公司介紹，紫外傳感器也可用于電暈放電的檢測。紫外傳感器具有不接觸、不受 高頻干擾影響、靈敏度更高的特點，而且不受交通條件和人為因素限制，更適用于電力設備 的各種在線檢測，應用前景廣闊。
發明內容為實現高壓開關柜內絕緣狀態的在線監測，本實用新型提出一種高壓開關柜內絕 緣狀態在線監測儀。 本實用新型通過極高靈敏度的日盲型紫外探頭，確定高壓開關柜內的絕緣狀況， 并實時的通過構建的網絡將信號傳輸到位于監控室的監控主機，為檢修提供安全可靠的信 息。 本實用新型采用如下技術方案 —種高壓開關柜內絕緣狀態在線監測儀由紫外傳感器，信號與數字處理電路，通 信接口電路和電源電路構成；其中，紫外傳感器的輸出端與信號與數字處理電路的信號輸 入端連接；信號與數字處理電路的輸出端與通信接口電路的信號輸入端連接；電源電路的 輸出端分別與紫外傳感器、信號與數字處理電路和通信接口電路的電源輸入端連接。 本實用新型高壓開關柜內絕緣狀態在線監測儀是一種成本較低的非接觸式在線 檢測裝置，它替代了工作人員登桿操作的傳統方法，可實現無間斷的實時檢測。該系統具有 設計先進、結構合理、安全性好、性能完善可靠且使用方便等特點，對高壓開關柜安全穩定 運行有重要的預防意義。
圖1是本實用新型的系統結構示意圖； 圖2是本實用新型通信接口電路示意圖；[0011] 圖3是本實用新型電源電路的工作流程圖。
圖中l-紫外傳感器；2-信號與數字處理電路；3_通信接口電路；31_光耦隔離電
路；32-RS485總線電平轉換電路；4-電源電路；41-整流橋濾波電路；42-DCDC供電電壓轉 換電路；43-供電電壓轉換電路；44-隔離供電電源電路。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步的說明 參見圖l，本實用新型高壓開關柜內絕緣狀態在線監測儀由紫外傳感器1、信號與 數字處理電路2、通信接口電路3和電源電路4構成；紫外傳感器1的輸出端與信號與數 字處理電路2的信號輸入端連接；信號與數字處理電路2的輸出端與通信接口電路3的信 號輸入端連接；電源電路4的輸出端分別與紫外傳感器1、信號與數字處理電路2和通信接 口電路3的電源輸入端連接。信號與數字處理電路2采用TI公司出產的數字信號處理器 TMS320LF2407 參見圖2，通信接口電路3由光耦隔離電路31和RS485總線電平轉換電路32構 成；光耦隔離電路31的信號輸入端與信號與數字處理電路2的信號輸出端連接；光耦隔離 電路31的信號輸出端與RS485總線電平轉換電路32的信號輸入端連接；RS485總線電平 轉換電路32的輸出端為高壓開關柜運行狀態在線監測儀的信號輸出端。 參見圖3，電源電路4由整流橋濾波電路41、紫外傳感器1的DCDC供電電壓轉換 電路42，信號與數字處理電路2的供電電壓轉換電路43，通信接口電路3的隔離供電電源 電路44構成。整流橋濾波電路41的輸入端與220V交流電源連接；整流橋濾波電路41的 輸出端分別與DCDC供電電壓轉換電路42、信號與數字處理電路2的供電電壓轉換電路43 和通信接口電路3的隔離供電電源電路44的電壓輸入端連接；DCDC供電電壓轉換電路42 的輸出端與紫外傳感器1的電源輸入端連接；信號與數字處理電路2的供電電壓轉換電路 43的輸出端與信號與數字處理電路2的電源輸入端連接；通信接口電路3的隔離供電電源 電路44的輸出端與光耦隔離電路31的電源輸入端和RS485總線電平轉換電路32的電源 輸入端連接。 在上述電路中紫外光經過紫外傳感器模塊后，轉換為光電流脈沖輸出。輸出的頻 率和幅度與入射紫外光成正比。考慮到全天候工作的需要，采用高靈敏度的日盲型紫外傳 感器，工作在uv-c光譜段，避免太陽光對傳感器的干擾。紫外傳感器器的核心器件是紫外 光敏管，經過比較分析，選擇了市售HAMAMATSU公司的R2868日盲型紫外傳感器。采用該紫 外線傳感器，可利用太陽盲區，使儀器工作在特定波長之間，而對其他頻譜不敏感，去除可 見光源的干擾。該傳感器的通道工作波段采用太陽盲區UV-C中的185nm 260nm波段，該 波段不受太陽輻射的干擾。其靈敏度達5000cps，可有效檢測到紫外脈沖。 輸出光電流進入信號及數字處理模塊，經過比較后，輸出一系列數字脈沖，在主控 芯片進行處理，統計單位時間內的紫外脈沖次數并在數字處理模塊中存儲。同時將設定時 間段內的脈沖次數的結果傳輸回監測主機。每次檢測完成后，自動對紫外脈沖計數清零，等 待下次檢測。 在通信接口電路3中采用RS485總線電平轉換電路32，以RS485組建的網絡傳輸 數據，因此需要將數字處理器的TTL電平轉換為RS485電平。所述RS485總線電平轉換電路32采用的是專門轉換芯片SN75LBC184，從通信的安全性考慮，該模塊采用了隔離電源供 電以及光耦隔離。 電源模塊包括三部分為數字處理部分供電部分，為紫外傳感器供電的DCDC以及 隔離電源。總的說來，電源是由220V交流電源經過整流橋濾波后得到，之后由L7805轉換 成5V電壓供給數字處理部分；而驅動紫外傳感器電路需要325V直流高壓，需要進行DCDC 電壓轉換，為了信號的通信安全要求，采用了隔離電源為RS485轉換電路供電。
權利要求一種高壓開關柜內絕緣狀態在線監測儀，其特征在于由紫外傳感器(1)，信號與數字處理電路(2)，通信接口電路(3)和電源電路(4)構成；其中，紫外傳感器(1)的輸出端與信號與數字處理電路(2)的信號輸入端連接；信號與數字處理電路(2)的輸出端與通信接口電路(3)的信號輸入端連接；電源電路(4)的輸出端分別與紫外傳感器(1)、信號與數字處理電路(2)和通信接口電路(3)的電源輸入端連接。
2. 根據權利要求1所述的高壓開關柜內絕緣狀態在線監測儀，其特征在于紫外傳感 器(1)為日盲型紫外傳感器。
3. 根據權利要求1所述的高壓開關柜內絕緣狀態在線監測儀，其特征在于通信接口電路(3)由光耦隔離電路(31)和RS485總線電平轉換電路(32)構成；光耦隔離電路(31) 的信號輸入端與信號與數字處理電路(2)的信號輸出端連接；光耦隔離電路(31)的信號輸 出端與RS485總線電平轉換電路(32)的信號輸入端連接；RS485總線電平轉換電路(32)的 輸出端為高壓開關柜運行狀態在線監測儀的信號輸出端。
4.根據權利要求1所述的高壓開關柜內絕緣狀態在線監測儀，其特征在于電源電路 (4)由整流橋濾波電路(41)、紫外傳感器(1)的DCDC供電電壓轉換電路(42)，信號與數字 處理電路(2)的供電電壓轉換電路(43)，通信接口電路(3)的隔離供電電源電路(44)構 成；整流橋濾波電路(41)的輸入端與220V交流電源連接；整流橋濾波電路(41)的輸出端 分別與DCDC供電電壓轉換電路(42)、信號與數字處理電路(2)的供電電壓轉換電路(43) 和通信接口電路(3)的(44)的電壓輸入端連接；DCDC供電電壓轉換電路(42)的輸出端與 紫外傳感器(1)的電源輸入端連接；信號與數字處理電路(2)的供電電壓轉換電路(43)的 輸出端與信號與數字處理電路(2)的電源輸入端連接；通信接口電路(3)的隔離供電電源 電路(44)的輸出端與光耦隔離電路(31)的電源輸入端和RS485總線電平轉換電路(32) 的電源輸入端連接。
專利摘要本實用新型涉及一種高壓開關柜內絕緣狀態在線監測儀由紫外傳感器，信號與數字處理電路，通信接口電路和電源電路構成；其中，紫外傳感器的輸出端與信號與數字處理電路的信號輸入端連接；信號與數字處理電路的輸出端與通信接口電路的信號輸入端連接；電源電路的輸出端分別與紫外傳感器、信號與數字處理電路和通信接口電路的電源輸入端連接。本實用新型通過極高靈敏度的日盲型紫外探頭，確定高壓開關柜內的絕緣狀況，并實時的通過構建的網絡將信號傳輸到位于監控室的監控主機，為檢修提供安全可靠的信息。實現無間斷的實時檢測。安全性好、性能完善可靠且使用方便等特點，對高壓開關柜安全穩定運行有重要的預防意義。
文檔編號G01R31/14GK201464609SQ20092012786
公開日2010年5月12日 申請日期2009年6月30日 優先權日2009年6月30日
發明者劉超君, 劉進勝, 徐郁, 王宗超, 陳正宇, 黃華勇 申請人:重慶市電力公司江津供電局