一種組網通信型配電線路故障指示裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種組網通信型配電線路故障指示裝置，可有效解決故障指示器接地故障的查找困難大，準確性差的問題，技術方案是，包括殼體和裝在殼體內的電路，殼體1上分別裝有端口J1、端口J2、端口J3、端口J4、端口J5、端口J6、端口J7、端口J8、端口J9、端口J10、跳線器J11、端口J12和跳線器P1，殼體內裝有電路板，電路板上裝有電路，電路包括單片機IC1和收發器IC2，本實用新型結構簡單，新穎獨特，使用方便，實用靈活，監測精確，成本低廉，性能可靠，實現了在線檢測功能，免除了大量的人工巡線，節省了大量財力與人力，功耗極低，有良好的社會和經濟效益。
【專利說明】—種組網通信型配電線路故障指示裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電器，特別是一種組網通信型配電線路故障指示裝置。
【背景技術】
[0002]由于電力的迅速發展，電力傳輸線路也越來越多，近兩年隨著經濟的迅速發展，用電也越來越緊張。在目前發電量跟不上的情況下，保證利用現有的資源更好更快地給用戶供電已經成為電力部門的主要任務。電力傳輸線路的故障經常會影響到電力的傳送，有的故障由于很難查找，需要很大的人力物力和時間來查找，無論是給電力局還是用戶都造成很大的經濟損失。故障指示器的出現有效地解決了這一問題，能夠迅速的判斷出故障點的位置，已經被越來越多的電力局認可和使用。就目前國內市場上的線路故障指示器來看，從故障檢測的種類而言分為三類:短路故障指示器、接地故障指示器和接地短路二合一故障指示器三種，由于短路故障指示器的技術非常成熟、可靠性高和二合一故障指示器的功能強大，目前在市場上的使用量也是最大的。由于我國的10KV、35KV線路的運行方式為中性點不接地方式，接地故障的查找一直以來是電力部門非常頭疼的問題，加上接地故障在現實中的多樣性和復雜性，所以接地故障的查找就更加困難。
[0003]目前電力部門查找接地故障基本上采用使用接地檢查設備和人工巡線的方式相配合的方法，常用的接地檢測設備有接地選線設備、單相接地故障檢測系統、接地故障指示器三種方式。但是這些設備使用都有局限性，小電流接地選線設備只能幫助選線，確定接地發生的線路但無法確定接地的位置，由于線路的分支很多線路距離長所以對接地故障的查找幫助非常有限；單相接地故障檢測系統采用變電站安裝接地信號源和線路安裝指示器的方法配合使用組成一個系統，接地故障的查找較接地選線設備有了很大的進步，但是由于投資較大，在使用中受到非常大的限制；無源的接地故障指示器接地故障的又查找準確性有限，因此，故障指示器的改進和創新勢在必行。
【發明內容】
[0004]針對上述情況，為克服現有技術之缺陷，本實用新型之目的就是提供一種組網通信型配電線路故障指示裝置，可有效解決故障指示器接地故障的查找困難大，準確性差的問題。
[0005]本實用新型解決的技術方案是，包括殼體和裝在殼體內的電路，殼體I上分別裝有端口 J1、端口 J2、端口 J3、端口 J4、端口 J5、端口 J6、端口 J7、端口 J8、端口 J9、端口 J10、跳線器J11、端口 J12和跳線器P1，殼體內裝有電路板，電路板上裝有電路，電路包括單片機ICl和收發器IC2，單片機ICl的I腳分別與電阻R7和電容C2的一端相連，電容C2的另一端接地，電阻R7的另一端分別與電阻Rl —端和端口 Jl相連，電阻Rl的另一端分別接電阻R3的一端、電容Cl的一端和單片機ICl的7腳，電容Cl的另一端接地，電阻R3的另一端分別與電阻R9的一端和端口 J5相連，電阻R9的另一端分別接電容C4的一端和單片機ICl的8腳，電容C4的另一端接地，單片機ICl的2腳分別與電阻RlO的一端和電容C5的一端相連，電容C5的另一端接地，電阻RlO的另一端分別接電阻R4的一端和端口 J2，電阻R4的另一端接地，單片機ICl的5腳分別與電阻R14的一端分別接電容C12的一端和電阻R14的一端，電阻R14的另一端接電容C13的一端，電容C13的另一端與電阻R15的一端相連,共端接地，電阻R15的另一端與電容C12的另一端相連，共端接地，單片機ICl的6腳接地，9腳分別接電容C7的一端和電阻R12的一端，電容C7的另一端接地，電阻R12的另一端分別與電阻R6的一端和端口 J6相連，電阻R6的另一端接地，單片機ICl的10腳與端口 J9的3腳相連，端口 J9的2腳分別接單片機ICl的11腳、電阻R13的一端和電容C9的一端，電容C9的另一端接地，端口 J9的4腳接地，單片機ICl的12腳分別接電阻R17的一端和跳線器Jll的I腳，跳線器Jll的2腳接地，單片機ICl的13腳接地，14腳分別接電容Cll 一端和晶振Xl的一端，電容Cll的另一端與電容ClO的一端相連，共端接地，電容ClO的另一端分別接晶振Xl的一端和單片機ICl的15腳，單片機ICl的16腳分別接電容C13和電阻R14的共端、電容C8的一端、端口 J7、端口 J4、電容器El的正極、電阻R13的另一端、電阻R17的另一端、端口 JlO的I腳、電阻R5的一端、電阻R2的一端、電容C17的一端、電容C14的一端、電容C35的一端、電容C36的一端、電容C16的一端、電容C18的一端和收發器IC2的4腳、9腳、11腳、14腳、15腳、18腳，電容C8的另一端分別與電容器E2的負極、端口 J8、端口 J3相連，共端接地，電容器E2的正極與電容器El的負極相連，電阻R5的另一端分別接端口 JlO的3腳和單片機ICl的19腳，電阻R2分別接端口 JlO的2腳和單片機ICl的20腳，端口 JlO的4腳接地，電容C17的另一端接地，電容C14的另一端接地，電容C35的另一端接地，電容C36的另一端接地，電容C16的另一端接地，電容C18的另一端接地，單片機ICl的18腳與收發器IC2的20腳相連，21腳與收發器IC2的I腳相連，22腳與收發器IC2的2腳相連，23腳和收發器IC2的6腳相連，24腳與收發器IC2的7腳相連，收發器IC2的5腳經電容C15接地，8腳分別與晶振Yl的I腳、電容C33 —端和電容C32的一端相連，電容C33的另一端與電容C32的另一端相連，共端接地，晶振Yl的2腳分別與電容C34的一端和收發器IC2的10腳相連，電容C34的另一端接地，收發器IC2的12腳分別接電感LI的一端和電容C20的一端，電感LI的另一端經電容C37接地，收發器IC2的13腳分別接電容C19的一端和電感L2的一端，電容C19的另一端接地，電感L2的另一端與電容C20的另一端相連，共端與阻抗匹配濾波電路相連，收發器IC2的16腳接地，17腳經電阻R16接地，19腳接地。
[0006]所述的阻抗匹配濾波電路包括電感、電容和電阻，電感L3的一端與電感L2與電容C20的共端相連，電感L3的另一端分別接電感L4的一端和電容C21的一端，電容C21的另一端接地，電感L4的另一端分別接電容C23的一端和電容C22的一端，電容C22的另一端接地，電容C33的另一端分別與跳線器Pl的2腳、電容C25的一端和電感L9的一端相連，跳線器Pl的I腳接地，電感L9的另一端與單片機ICl的16腳相連，電容C25的另一端分別接三極管Ql的基極和電感L5的一端，電感L5的另一端分別與電阻R19的一端、電容C24的一端和電阻R18的一端相連，電阻R19的另一端與電容C24的另一端相連,共端接地，電阻R18的另一端與單片機ICl的17腳相連，三極管Ql的發射極接地，集電極分別接電感L6的一端和電容C27的一端，電感L6另一端與電阻R20的一端相連，電阻R20的另一端分別接ICl的16腳和電容C26的一端，電容C26的另一端接地，電容C27的另一端經電感L7接電感L8的一端和電容C28的一端，電容C28的另一端接地，電感L8的另一端分別與電容C29的一端和電容C30的一端相連，電容C29的另一端接地，電容C30的另一端與端口 J12的I腳相連，端口 J12的2腳接地。
[0007]本實用新型結構簡單，新穎獨特，使用方便，實用靈活，監測精確，成本低廉，性能可靠，實現了在線檢測功能，免除了大量的人工巡線，節省了大量財力與人力，功耗極低，有良好的社會和經濟效益。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型的電路圖。
[0009]圖2為本實用新型的殼體圖
【具體實施方式】
[0010]以下結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細說明。
[0011]由圖1、2給出，本實用新型包括殼體和裝在殼體內的電路，殼體I上分別裝有端口J1、端口 J2、端口 J3、端口 J4、端口 J5、端口 J6、端口 J7、端口 J8、端口 J9、端口 J10、跳線器J11、端口 J12和跳線器P1，殼體內裝有電路板，電路板上裝有電路，電路包括單片機ICl和收發器IC2，單片機ICl的I腳分別與電阻R7和電容C2的一端相連，電容C2的另一端接地，電阻R7的另一端分別與電阻Rl —端和端口 Jl相連，電阻Rl的另一端分別接電阻R3的一端、電容Cl的一端和單片機ICl的7腳，電容Cl的另一端接地，電阻R3的另一端分別與電阻R9的一端和端口 J5相連，電阻R9的另一端分別接電容C4的一端和單片機ICl的8腳，電容C4的另一端接地，單片機ICl的2腳分別與電阻RlO的一端和電容C5的一端相連，電容C5的另一端接地，電阻RlO的另一端分別接電阻R4的一端和端口 J2，電阻R4的另一端接地，單片機ICl的5腳分別與電阻R14的一端分別接電容C12的一端和電阻R14的一端，電阻R14的另一端接電容C13的一端，電容C13的另一端與電阻R15的一端相連,共端接地，電阻R15的另一端與電容C12的另一端相連，共端接地，單片機ICl的6腳接地，9腳分別接電容C7的一端和電阻R12的一端，電容C7的另一端接地，電阻R12的另一端分別與電阻R6的一端和端口 J6相連，電阻R6的另一端接地，單片機ICl的10腳與端口 J9的3腳相連，端口 J9的2腳分別接單片機ICl的11腳、電阻R13的一端和電容C9的一端，電容C9的另一端接地，端口 J9的4腳接地，單片機ICl的12腳分別接電阻R17的一端和跳線器Jll的I腳，跳線器Jll的2腳接地，單片機ICl的13腳接地，14腳分別接電容Cll 一端和晶振Xl的一端，電容Cll的另一端與電容ClO的一端相連，共端接地，電容ClO的另一端分別接晶振Xl的一端和單片機ICl的15腳，單片機ICl的16腳分別接電容C13和電阻R14的共端、電容C8的一端、端口 J7、端口 J4、電容器El的正極、電阻R13的另一端、電阻R17的另一端、端口 JlO的I腳、電阻R5的一端、電阻R2的一端、電容C17的一端、電容C14的一端、電容C35的一端、電容C36的一端、電容C16的一端、電容C18的一端和收發器IC2的4腳、9腳、11腳、14腳、15腳、18腳，電容C8的另一端分別與電容器E2的負極、端口 J8、端口 J3相連，共端接地，電容器E2的正極與電容器El的負極相連，電阻R5的另一端分別接端口 JlO的3腳和單片機ICl的19腳，電阻R2分別接端口 JlO的2腳和單片機ICl的20腳，端口 JlO的4腳接地，電容C17的另一端接地，電容C14的另一端接地，電容C35的另一端接地，電容C36的另一端接地，電容C16的另一端接地，電容C18的另一端接地，單片機ICl的18腳與收發器IC2的20腳相連，21腳與收發器IC2的I腳相連，22腳與收發器IC2的2腳相連，23腳和收發器IC2的6腳相連，24腳與收發器IC2的7腳相連，收發器IC2的5腳經電容C15接地，8腳分別與晶振Yl的I腳、電容C33 —端和電容C32的一端相連，電容C33的另一端與電容C32的另一端相連，共端接地，晶振Yl的2腳分別與電容C34的一端和收發器IC2的10腳相連，電容C34的另一端接地，收發器IC2的12腳分別接電感LI的一端和電容C20的一端，電感LI的另一端經電容C37接地，收發器IC2的13腳分別接電容C19的一端和電感L2的一端，電容C19的另一端接地，電感L2的另一端與電容C20的另一端相連，共端與阻抗匹配濾波電路相連，收發器IC2的16腳接地，17腳經電阻R16接地，19腳接地。
[0012]為了保證使用效果，所述的阻抗匹配濾波電路包括電感、電容和電阻，電感L3的一端與電感L2與電容C20的共端相連，電感L3的另一端分別接電感L4的一端和電容C21的一端，電容C21的另一端接地，電感L4的另一端分別接電容C23的一端和電容C22的一端，電容C22的另一端接地，電容C33的另一端分別與跳線器Pl的2腳、電容C25的一端和電感L9的一端相連，跳線器Pl的I腳接地，電感L9的另一端與單片機ICl的16腳相連，電容C25的另一端分別接三極管Ql的基極和電感L5的一端，電感L5的另一端分別與電阻R19的一端、電容C24的一端和電阻R18的一端相連，電阻R19的另一端與電容C24的另一端相連，共端接地，電阻R18的另一端與單片機ICl的17腳相連，三極管Ql的發射極接地，集電極分別接電感L6的一端和電容C27的一端，電感L6另一端與電阻R20的一端相連，電阻R20的另一端分別接ICl的16腳和電容C26的一端，電容C26的另一端接地，電容C27的另一端經電感L7接電感L8的一端和電容C28的一端，電容C28的另一端接地，電感L8的另一端分別與電容C29的一端和電容C30的一端相連，電容C29的另一端接地，電容C30的另一端與端口 J12的I腳相連，端口 J12的2腳接地。
[0013]所述的殼體I為方形或圓形；所述的端口 J12上裝有天線2。
[0014]所述的端口 J9為仿真編程接口，端口 JlO為外部串口通訊接口 ；
[0015]所述的單片機ICl的型號為MSP430AFE253，所述的收發器IC2的型號為CCl 101。
[0016]本實用新型使用時，端口 Jl和端口 J2用于接收零序故障電流信號，端口 J5和端口 J6用于接收溫度信號，阻抗匹配濾波電路提供良好的射頻阻抗匹配濾波，保證最大功率傳輸，提高射頻信號的發送和接收效率；收發器IC2完成射頻信號的調制、解調和放大等功能；單片機ICl負責實現自組網絡功能，同時實現與電表之間的數據傳輸；串口通信電路是無線模塊與智能電表之間的通信接口；
[0017]本實用新型的低功耗表現在兩個方面，一方面是單片機ICl工作電壓較低，在非正常運行時可以處于睡眠狀態，當需要進行運算控制時，則可以切換到工作模式下。另一方面則體現在收發器IC2上，型號為CCllOl的收發器的電磁波喚醒功能可以保證無線芯片在沒有微處理器的干預下從睡眠狀態中周期性的醒來接收數據包。另外，為了滿足瞬間發射功率需求，在電池兩端串接了 2只0.3F/2.5V的電容器E1、E2用來輔助電池供電，提供瞬態大電流。與現有技術相比，本實用新型具有以下優點:
[0018]1、結構新穎獨特，使用方便，實用性強；
[0019]2、實現了高壓線路故障指示器間的自組網，每臺裝置數據均可自動路由到數據集中器，然后及時上傳到遠方后臺監控系統；
[0020]3、實現了在線檢測功能，免除了大量的人工巡線，節省了大量財力與人力；
[0021]4、裝置功耗極低，可使用一次性鋰電池連續工作5-10年；
[0022]5、實現方法簡單，成本低廉，性能可靠，符合國家無線通訊標準，適合大批量推廣。可延伸到其它行業的采集及監控系統中，具有很廣闊的推廣價值；
[0023]6、從通信原理、本地網絡在其通信媒介及運行環境中的生存能力等方面，保證長期通信可靠性，以降低大規模實施時的決策風險；
[0024]7、調試及維護費用低，實現了低成本、低運行費用、快速可靠的本地通信信道，有良好的投資效費比。
【權利要求】
1.一種組網通信型配電線路故障指示裝置，包括殼體和裝在殼體內的電路，其特征在于，殼體(I)上分別裝有端口 J1、端口 J2、端口 J3、端口 J4、端口 J5、端口 J6、端口 J7、端口J8、端口 J9、端口 J1、跳線器J11、端口 J12和跳線器PI，殼體內裝有電路板，電路板上裝有電路，電路包括單片機ICl和收發器IC2，單片機ICl的I腳分別與電阻R7和電容C2的一端相連，電容C2的另一端接地，電阻R7的另一端分別與電阻Rl —端和端口 Jl相連，電阻Rl的另一端分別接電阻R3的一端、電容Cl的一端和單片機ICl的7腳，電容Cl的另一端接地，電阻R3的另一端分別與電阻R9的一端和端口 J5相連，電阻R9的另一端分別接電容C4的一端和單片機ICl的8腳，電容C4的另一端接地，單片機ICl的2腳分別與電阻RlO的一端和電容C5的一端相連，電容C5的另一端接地，電阻RlO的另一端分別接電阻R4的一端和端口 J2，電阻R4的另一端接地，單片機ICl的5腳分別與電阻R14的一端分別接電容C12的一端和電阻R14的一端，電阻R14的另一端接電容C13的一端，電容C13的另一端與電阻R15的一端相連，共端接地，電阻R15的另一端與電容C12的另一端相連，共端接地，單片機ICl的6腳接地，9腳分別接電容C7的一端和電阻R12的一端，電容C7的另一端接地，電阻R12的另一端分別與電阻R6的一端和端口 J6相連，電阻R6的另一端接地，單片機ICl的10腳與端口 J9的3腳相連，端口 J9的2腳分別接單片機ICl的11腳、電阻R13的一端和電容C9的一端，電容C9的另一端接地，端口 J9的4腳接地，單片機ICl的12腳分別接電阻R17的一端和跳線器Jll的I腳，跳線器Jll的2腳接地，單片機ICl的13腳接地，14腳分別接電容Cll 一端和晶振Xl的一端，電容Cll的另一端與電容ClO的一端相連，共端接地，電容ClO的另一端分別接晶振Xl的一端和單片機ICl的15腳，單片機ICl的16腳分別接電容C13和電阻R14的共端、電容C8的一端、端口 J7、端口 J4、電容器El的正極、電阻R13的另一端、電阻R17的另一端、端口 JlO的I腳、電阻R5的一端、電阻R2的一端、電容C17的一端、電容C14的一端、電容C35的一端、電容C36的一端、電容C16的一端、電容C18的一端和收發器IC2的4腳、9腳、11腳、14腳、15腳、18腳，電容C8的另一端分別與電容器E2的負極、端口 J8、端口 J3相連，共端接地，電容器E2的正極與電容器El的負極相連，電阻R5的另一端分別接端口 JlO的3腳和單片機ICl的19腳，電阻R2分別接端口 JlO的2腳和單片機ICl的20腳，端口 JlO的4腳接地，電容C17的另一端接地，電容C14的另一端接地，電容C35的另一端接地，電容C36的另一端接地，電容C16的另一端接地，電容C18的另一端接地，單片機ICl的18腳與收發器IC2的20腳相連，21腳與收發器IC2的I腳相連，22腳與收發器IC2的2腳相連，23腳和收發器IC2的6腳相連，24腳與收發器IC2的7腳相連，收發器IC2的5腳經電容C15接地，8腳分別與晶振Yl的I腳、電容C33—端和電容C32的一端相連，電容C33的另一端與電容C32的另一端相連，共端接地，晶振Yl的2腳分別與電容C34的一端和收發器IC2的10腳相連，電容C34的另一端接地，收發器IC2的12腳分別接電感LI的一端和電容C20的一端，電感LI的另一端經電容C37接地，收發器IC2的13腳分別接電容C19的一端和電感L2的一端，電容C19的另一端接地，電感L2的另一端與電容C20的另一端相連，共端與阻抗匹配濾波電路相連，收發器IC2的16腳接地，17腳經電阻R16接地，19腳接地。
2.根據權利要求1所述的組網通信型配電線路故障指示裝置，其特征在于，所述的阻抗匹配濾波電路包括電感、電容和電阻，電感L3的一端與電感L2與電容C20的共端相連，電感L3的另一端分別接電感L4的一端和電容C21的一端，電容C21的另一端接地，電感L4的另一端分別接電容C23的一端和電容C22的一端，電容C22的另一端接地，電容C33的另一端分別與跳線器Pl的2腳、電容C25的一端和電感L9的一端相連，跳線器Pl的I腳接地，電感L9的另一端與單片機ICl的16腳相連，電容C25的另一端分別接三極管Ql的基極和電感L5的一端，電感L5的另一端分別與電阻R19的一端、電容C24的一端和電阻R18的一端相連，電阻R19的另一端與電容C24的另一端相連，共端接地，電阻R18的另一端與單片機ICl的17腳相連，三極管Ql的發射極接地，集電極分別接電感L6的一端和電容C27的一端，電感L6另一端與電阻R20的一端相連，電阻R20的另一端分別接ICl的16腳和電容C26的一端，電容C26的另一端接地，電容C27的另一端經電感L7接電感L8的一端和電容C28的一端，電容C28的另一端接地，電感L8的另一端分別與電容C29的一端和電容C30的一端相連，電容C29的另一端接地，電容C30的另一端與端口 J12的I腳相連，端口 J12的2腳接地。
3.根據權利要求1所述的組網通信型配電線路故障指示裝置，其特征在于，所述的殼體(I)為方形或圓形。
4.根據權利要求1所述的組網通信型配電線路故障指示裝置，其特征在于，所述的端口 J12上裝有天線(2)。
【文檔編號】G01R31/08GK204065317SQ201420418389
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年7月28日 優先權日:2014年7月28日
【發明者】田家棟, 邱國栓, 賈存水 申請人:鄭州伊海電氣設備有限公司