專(zhuān)利名稱(chēng)：高壓輸電線路瓷瓶絕緣監(jiān)視裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種在高壓輸電線路(主要是110KV及以上電壓)的運(yùn)行中，能夠監(jiān)示瓷瓶絕緣狀況的裝置。
在高壓輸電線路發(fā)生的所有故障中，由瓷瓶被擊穿或表面放電等原因引起的接地故障是占很大比例的。目前在國(guó)內(nèi)外，有的采用故障點(diǎn)電壓和電流的變化，以及此種變化傳播到變電站內(nèi)監(jiān)測(cè)裝置所用的時(shí)間，來(lái)計(jì)算故障點(diǎn)的位置；有的采用故障錄波器，根據(jù)零序電流值，來(lái)計(jì)算故障點(diǎn)的位置。無(wú)論采用哪種方法，確定的故障點(diǎn)都是一個(gè)近似值。再則，要想預(yù)報(bào)尚未發(fā)生的隱性故障點(diǎn)也就更不容易了。即使采用了上述裝置，一旦接地故障發(fā)生后，還得依靠人力在一定范圍內(nèi)逐桿塔進(jìn)行查找。所以，尋找故障點(diǎn)就成了一個(gè)大難題。
本實(shí)用新型的目的是要提供一種高壓輸電線路瓷瓶絕緣監(jiān)示裝置。當(dāng)線路某處瓷瓶發(fā)生故障時(shí)(包括已造成停電故障以及尚未造成停電的隱性故障，如瓷瓶的絕緣降低到危險(xiǎn)程度等)，該裝置(顯示部分安裝在變電站值班室內(nèi))能顯示出故障點(diǎn)的位置，以便維修人員迅速趕到現(xiàn)場(chǎng)予以排除。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的將該裝置的信號(hào)發(fā)射機(jī)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)發(fā)射機(jī))分別安裝在各個(gè)桿塔上(其數(shù)量由桿塔的數(shù)量而定)，在每個(gè)發(fā)射機(jī)上都裝有發(fā)射天線。將該裝置的信號(hào)接收機(jī)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)接收機(jī))安裝在變電站值班室內(nèi)，其可以輸電線路的某一相作為接收天線。在接收天線與接收機(jī)之間，應(yīng)采用藕合器(一般為阻容藕合)，以便將高壓與裝置隔開(kāi)。在需要監(jiān)示的線路兩端，應(yīng)設(shè)阻波器，以防止信號(hào)損耗。當(dāng)線路某處的瓷瓶發(fā)生故障時(shí)，則必然會(huì)有電流經(jīng)桿體或塔體入地并同時(shí)在桿塔周?chē)a(chǎn)生電磁場(chǎng)(桿塔的固定拉線用絕緣子與地隔開(kāi))。在電磁感應(yīng)開(kāi)關(guān)的作用下發(fā)射機(jī)開(kāi)始工作。為將桿塔的標(biāo)號(hào)區(qū)別開(kāi)來(lái)，發(fā)射機(jī)采用時(shí)間程序控制器，使其在發(fā)射信號(hào)時(shí)采用若干個(gè)按先后順序排列的時(shí)間間隔，以表示標(biāo)號(hào)中的個(gè)位數(shù)，十位數(shù)……。在每個(gè)時(shí)間間隔中，又以發(fā)射機(jī)發(fā)出脈沖信號(hào)的數(shù)量來(lái)表示標(biāo)號(hào)中的1、2……9、0這10個(gè)數(shù)字(例如發(fā)射一個(gè)脈沖信號(hào)表示1，發(fā)射兩個(gè)脈沖信號(hào)表示2等等)。與此同時(shí)，接收機(jī)就會(huì)收到相同的脈沖信號(hào)，并在每個(gè)時(shí)間間隔各自對(duì)應(yīng)的脈沖記數(shù)器上顯示出來(lái)。這樣以來(lái)，值班人員就可讀出故障點(diǎn)的桿塔標(biāo)號(hào)。
例如某桿塔的標(biāo)號(hào)為190，當(dāng)此處的瓷瓶發(fā)生故障時(shí)，時(shí)間程序控制器根據(jù)預(yù)先編定的程序，使發(fā)射機(jī)開(kāi)始先發(fā)出一個(gè)脈沖信號(hào)，而后停止一小段時(shí)間(可任意定)，接著又發(fā)出9個(gè)脈沖信號(hào)，而后再停止一小段時(shí)間，最后再發(fā)出10個(gè)脈沖信號(hào)。這樣以來(lái)，發(fā)射機(jī)一共間斷地工作三次即分成三個(gè)時(shí)間間隔。隨著發(fā)射機(jī)工作的開(kāi)始，接收機(jī)也開(kāi)始工作。為將以上信號(hào)顯示出來(lái)，在接收機(jī)上裝有三個(gè)脈沖記數(shù)器(可用數(shù)字顯示)。在第一個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)即發(fā)射機(jī)第一次工作時(shí)，第一個(gè)記數(shù)器工作即顯示“1”；在第二個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)即發(fā)射機(jī)第二次工作時(shí)，第二個(gè)記數(shù)器工作即顯示“9”；第三個(gè)記數(shù)器與以上類(lèi)同。這樣，當(dāng)發(fā)射機(jī)的工作完全停止后，接收機(jī)上三個(gè)脈沖記數(shù)器也就分別顯示出1、9、0這三個(gè)數(shù)字。值班人員做好記錄或用微機(jī)打印后，可將三個(gè)記數(shù)器恢復(fù)到零位，以為下次工作作好準(zhǔn)備。
如果在整個(gè)線路中，每個(gè)桿塔都有固定用的金屬拉線，則將發(fā)射機(jī)裝在拉線上也可。
為了提高信號(hào)的傳輸效率，可以桿塔上的避雷線或其它金屬導(dǎo)線作為信號(hào)傳輸線，其細(xì)節(jié)在此省略。
發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的工作電源，可采用高能量干電池。
本實(shí)用新型由于僅以小型發(fā)射機(jī)和接收機(jī)為主要設(shè)備，因此造價(jià)較低。另外，本實(shí)用新型不但能顯示由瓷瓶被擊穿或表面放電等原因造成線路停電的故障點(diǎn)，而且還能預(yù)報(bào)尚未引起線路停電的故障點(diǎn)。例如某處瓷瓶的絕緣強(qiáng)度降低以致于泄漏電流增大等。對(duì)于已造成線路停電的故障。變電站值班人員根據(jù)記數(shù)器上顯示出的桿塔標(biāo)號(hào)，就可指示維修人員直赴事故現(xiàn)場(chǎng)。這樣不但可免去維修人員逐桿塔尋找故障點(diǎn)的勞苦，而且還能減少由于較長(zhǎng)時(shí)間的停電而造成的經(jīng)濟(jì)損失。對(duì)于尚未造成線路停電的隱性故障，如果時(shí)間允許的話(可帶電換瓷瓶)，則可將其消滅在萌芽狀態(tài)，以避免由于突然停電而造成的經(jīng)濟(jì)損失。即使時(shí)間不允許，由于值班人員做出了事故預(yù)報(bào)，同樣都能起到積極的效果。
本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下的實(shí)施例及其附圖給出。
以下結(jié)合
依據(jù)本實(shí)用新型提出的具體裝置的工作情況。
圖1是該裝置的工作原理示意圖。在圖中只畫(huà)出了一相線路。
在桿塔(2)的頂部裝有絕緣瓷瓶(3)，在瓷瓶(3)的頂部架設(shè)有輸電線路(1)。當(dāng)瓷瓶(3)由于被擊穿或絕緣強(qiáng)度降低而產(chǎn)生一定強(qiáng)度的泄漏電流并經(jīng)桿塔(2)入地時(shí)，則裝在桿塔(2)中部(其位置以不影響安裝人員的人身安全為原則)的發(fā)射機(jī)(5)在電磁感應(yīng)開(kāi)關(guān)的作用下開(kāi)始工作。其發(fā)出的信號(hào)被輸電線路(1)即接收天線接收，然后經(jīng)阻容藉合器(9)進(jìn)入安裝在值班室內(nèi)的接收機(jī)(4)中并在記數(shù)器上顯示出來(lái)。在被監(jiān)示的線路(1)兩端(線路終端除外)，裝有阻波器(6)，以防止信號(hào)流入其它線路而造成損失。為使桿塔(2)成為泄漏電流入地的唯一途徑即保證感應(yīng)開(kāi)關(guān)可靠動(dòng)作，在固定每個(gè)桿塔用的金屬拉線(8)與地之間，裝有絕緣子(7)，以防止電流經(jīng)拉線(8)入地。
圖2、圖3、圖4、圖5和圖6是時(shí)間程序控制器的工作原理圖(注以顯示三位數(shù)字為例；圖中的常開(kāi)接點(diǎn)及常閉接點(diǎn)均簡(jiǎn)稱(chēng)為接點(diǎn))。
在圖2中，一旦電磁感應(yīng)開(kāi)關(guān)DK動(dòng)作后，晶體三極管BG1飽合，繼電器J1動(dòng)作。由于其接點(diǎn)J11的閉合(如圖3)，使由集成電路IC1(555型)組成的第一個(gè)定時(shí)電路開(kāi)始工作，發(fā)射機(jī)即進(jìn)入第一個(gè)時(shí)間間隔。IC1在3腳輸出高電壓后，不但能使IC2開(kāi)始工作并輸出脈沖信號(hào)MX1，而且還能推動(dòng)繼電器1J1動(dòng)作。其接點(diǎn)1J12將信號(hào)MX1回路與發(fā)射部分FS的輸入回路接通(如圖6)，以使FS發(fā)出經(jīng)MX1調(diào)制后的脈沖信號(hào)(注FS的工作電源在DK動(dòng)作時(shí)亦被接通，圖中未畫(huà)出)。隨著IC1工作的停止，接點(diǎn)1J12斷開(kāi)，F(xiàn)S又為下一個(gè)時(shí)間間隔的工作做好準(zhǔn)備。為使發(fā)射機(jī)停止一小段時(shí)間后自動(dòng)進(jìn)入第二個(gè)時(shí)間間隔，可適當(dāng)選擇電容C的數(shù)值。這樣以來(lái)，在IC1停止工作后，BG2又經(jīng)過(guò)一小段時(shí)間的延時(shí)才飽合并推動(dòng)繼電器1J2動(dòng)作。隨著其接點(diǎn)1J21的閉合(如圖4)，第二個(gè)定時(shí)電路IC3又開(kāi)始工作并推動(dòng)繼電器2J1動(dòng)作。其接點(diǎn)2J12將IC4的輸出回路又與FS的輸入回路接通(如圖6)，使FS又發(fā)出經(jīng)MX2調(diào)制后的脈沖信號(hào)。與前兩個(gè)時(shí)間間隔的工作順序相同，隨著接點(diǎn)2J21的閉合(如圖5)，第三個(gè)定時(shí)電路IC5又開(kāi)始工作即進(jìn)入第三個(gè)時(shí)間間隔。繼電器3J1動(dòng)作后，其接點(diǎn)3J12又將IC6的輸出回路與FS的輸入回路接通，使FS又發(fā)出經(jīng)MX3調(diào)制后的脈沖信號(hào)。
第三個(gè)定時(shí)電路IC5停止工作后，經(jīng)過(guò)一小段時(shí)間后BG4飽合，繼電器3J2動(dòng)作，其接點(diǎn)3J21閉合，使繼電器J2動(dòng)作(如圖2)其接點(diǎn)J21斷開(kāi)，繼電器J1返回。這樣以來(lái)，所有的繼電器即依次返回，以為下次工作作好準(zhǔn)備。
在每個(gè)時(shí)間間隔中，F(xiàn)S發(fā)出脈沖的數(shù)量，即代表各個(gè)桿塔的標(biāo)號(hào)。該脈沖的數(shù)量，是由MX1、MX2、MX3的脈沖數(shù)量決定的。而這三個(gè)脈沖的數(shù)量，又是分別由IC1、IC3、IC5的定時(shí)時(shí)間決定的。即定時(shí)時(shí)間越長(zhǎng)，發(fā)出的脈沖數(shù)量就越多。在安裝過(guò)程中，可調(diào)整電阻W，以改變定時(shí)時(shí)間，使IC2、IC4和IC6能夠各自發(fā)出預(yù)定的脈沖信號(hào)。為使調(diào)整工作方便，增加了D1、D2和D3這三個(gè)發(fā)光二極管。例如某桿塔標(biāo)號(hào)的第一位數(shù)字是3，則在調(diào)整圖3中的電阻W時(shí)，同時(shí)觀察發(fā)光二極管D1，使其閃耀三次即可。
發(fā)射部分FS的工作原理，與目前已有的無(wú)線電對(duì)講機(jī)的發(fā)射原理相同，在此不再詳述。
圖7、圖8、圖9是接收機(jī)(4)的工作原理圖。
接收機(jī)(4)在沒(méi)有收到發(fā)射機(jī)(5)發(fā)出的脈沖信號(hào)之前(注X1是經(jīng)放大后的信號(hào)，X2是經(jīng)放大并分壓后的信號(hào))，脈沖記數(shù)器D4通過(guò)接點(diǎn)J31與信號(hào)X1回路接通(注只是接通，信號(hào)到來(lái)后才開(kāi)始計(jì)時(shí)，如圖7)；模擬可控硅SCR1、SCR2未導(dǎo)通但SCR1的控制極通過(guò)接點(diǎn)J32與信號(hào)X2回路接通；晶體三極管BG5、BG6處于截止?fàn)顟B(tài)；繼電器J3～J8均不動(dòng)作(如圖8、圖9)當(dāng)接收機(jī)收到第一個(gè)時(shí)間間隔的信號(hào)后，經(jīng)過(guò)放大，其中一部分X1使D4開(kāi)始計(jì)數(shù)，另一部分X2加在SCR1的控制極使其導(dǎo)通但不能自保持(即控制極有電壓時(shí)導(dǎo)通，無(wú)電壓時(shí)關(guān)斷)。從而使BG5飽合，繼電器J7動(dòng)作。隨著接點(diǎn)J71的閉合(如圖9)，繼電器J8動(dòng)作并通過(guò)接點(diǎn)J81自保持。在此過(guò)程中，由于電容C1的作用，可使繼電器J8動(dòng)作時(shí)，遠(yuǎn)落后于繼電器J7，以確保接點(diǎn)J72斷開(kāi)后J82才閉合即繼電器J3不會(huì)誤動(dòng)。第一個(gè)時(shí)間間隔的信號(hào)消失后，SCR1隨之關(guān)斷，BG5截止，繼電器J7返回。接點(diǎn)J72閉合，此時(shí)繼電器J3動(dòng)作(如圖9)。接點(diǎn)J31把D4與信號(hào)X1回路斷開(kāi)(注D4仍保存原來(lái)的數(shù)字，如圖7)，接點(diǎn)J32把SCR1的控制極與信號(hào)X2回路斷開(kāi)(如圖8)，接點(diǎn)J33和J61把脈沖記數(shù)器D5與信號(hào)X1回路接通(如圖7)，接點(diǎn)J34和J62把SCR2的控制極與信號(hào)X2回路接通(如圖8)，從而為第二個(gè)時(shí)間間隔信號(hào)的到來(lái)做好了準(zhǔn)備。當(dāng)?shù)诙€(gè)時(shí)間間隔的信號(hào)到來(lái)后，D5開(kāi)始計(jì)數(shù)，SCR2導(dǎo)通，BG6飽合，繼電器J4動(dòng)作(如圖8)，由于接點(diǎn)J41閉合，使繼電器J5動(dòng)作并通過(guò)接點(diǎn)J51自保持(C2的作用與C1相同，如圖9)。當(dāng)?shù)诙涡盘?hào)消失后，SCR2隨之關(guān)斷，BG6截止，繼電器J4返回，接點(diǎn)J42閉合，繼電器J6動(dòng)作(如圖9)。接點(diǎn)J61將D5從信號(hào)X1回路中斷開(kāi)，接點(diǎn)J62把SCR2的控制極與信號(hào)X2回路斷開(kāi)(如圖8)，接點(diǎn)J63把D6接入信號(hào)回路(如圖7)，從而為第三個(gè)時(shí)間間隔信號(hào)的到來(lái)作好準(zhǔn)備。第三個(gè)時(shí)間間隔的信號(hào)到來(lái)后，D6即開(kāi)始計(jì)時(shí)。值班人員將數(shù)字記錄后，可將脈沖記數(shù)器D4～D6恢復(fù)到零位(圖中未給出復(fù)位開(kāi)關(guān))，并按動(dòng)按鈕開(kāi)關(guān)AN使繼電器J8、J3、J5、J6返回，以為下次顯示作好準(zhǔn)備。
權(quán)利要求1.一種在高壓輸電線路的運(yùn)行中，能夠監(jiān)示瓷瓶絕緣狀況的裝置，其特征在于將桿塔上的金屬導(dǎo)線與裝在每一個(gè)桿塔上的信號(hào)發(fā)射機(jī)(5)以及裝在變電站內(nèi)的接收機(jī)(4)相配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于發(fā)射機(jī)(5)采用電磁感應(yīng)開(kāi)關(guān)DK，以便當(dāng)電流經(jīng)桿塔(2)入地時(shí)，安裝在桿塔(2)上的信號(hào)發(fā)射機(jī)(5)在電磁感應(yīng)開(kāi)關(guān)DK的作用下開(kāi)始工作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝置，其特征在于發(fā)射機(jī)(5)采用時(shí)間程序控制器，以使其發(fā)射信號(hào)時(shí)按先后順序排列成時(shí)間間隔以及在每個(gè)時(shí)間間隔中發(fā)出脈沖數(shù)的多少，以區(qū)分桿塔的標(biāo)號(hào)。
專(zhuān)利摘要一種在高壓輸電線路(110KV及以上)的運(yùn)行中，能夠監(jiān)視瓷瓶絕緣狀況的裝置。該裝置由若干個(gè)信號(hào)發(fā)射機(jī)(將其安裝在每個(gè)桿塔上，其數(shù)量依桿塔的數(shù)量而定)及一臺(tái)信號(hào)接收機(jī)(裝在變電站值班室內(nèi))組成。該裝置無(wú)論對(duì)于由瓷瓶被擊穿等原因引起的停電事故，還是對(duì)于由瓷瓶絕緣強(qiáng)度下降但尚未引起停電的隱性事故，都能顯示出故障點(diǎn)的位置。
文檔編號(hào)G01R31/08GK2102518SQ9120581
公開(kāi)日1992年4月22日 申請(qǐng)日期1991年4月8日 優(yōu)先權(quán)日1991年4月8日
發(fā)明者趙根田 申請(qǐng)人:趙根田