专利名称：输电线路直击雷记录装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电力系统雷电监测技术，特别是涉及输电线路直击雷记录装置。
背景技术：
目前电网运行过程中，每次落雷真正威胁输电线路导致跳闸的是直接击中输电线路的雷击，即直击雷。然而，虽然可以了解到每条输电线路年度的雷击跳闸次数，但由于雷电活动在时间和空间上的分散性，输电线路每年遭受雷电直接击中输电线路(直击雷)的次数却是每年各不相同的。了解直击输电线路的雷击频度和位置对于评判输电线路防雷设计以及防雷措施的有效性是非常重要的基础数据。某条线路经过防雷改造后跳闸次数少了，到底是直击雷次数少了还是防雷措施确实发挥了作用，就需要依据输电线路直击雷数据来评判。然而现有的雷电定位系统虽然能够给出线路走廊上每年的落雷次数和强度，但到底有多少次雷击击中了输电线路，对于目前的技术来说相当困难。
实用新型内容本实用新型的目的就是提供一种输电线路直击雷记录装置，可以实现输电线路直击雷的准确统计。本实用新型的目的可通过以下技术方案实现一种输电线路直击雷记录装置，包括电源单元、电流传感器单元、数据采集单元、通讯单元，所述电源单元分别与电流传感器单元、数据采集单元、通讯单元相连并提供电源，所述电流传感器的输出端与数据采集单元的输入端相连，所述数据采集单元的输出端与通讯单元的输入单元相连；通过数据采集单元将输电线路的导线的电流信号转换为电压信号，由数据采集单元采集该电压信号并处理，再由通讯单元将数据采集单元处理后的数据信号上传至外部上位机。本实用新型所述电源单元包括依次相连的取能单元、变压单元、整流滤波单元和稳压单元。本实用新型所述取能单元包括安装于输电线路的导线上的铁芯线圈，所述变压单元包括变压器，所述铁芯线圈的输出端与变压器的初级绕组两端相连。本实用新型所述变压单元还包括分压电阻、限流电阻、第一稳压二极管、第二稳压二极管、继电器，所述第一、第二稳压二极管反向串联后经过分压电阻并联在变压器的初级绕组的两端，所述限流电阻与继电器的线圈串联后连接在第一稳压二极管的阴极和第二稳压二极管的阴极之间，所述继电器的�？サ懔釉诒溲蛊鞔渭度谱榈囊皇涑龆撕椭行某橥分�。本实用新型所述电流传感器单元包括罗氏线圈和积分电阻，所述罗氏线圈安装在输电线路的导线上，所述积分电阻连接在罗氏线圈的两输出端之间。本实用新型所述数据采集单元包括依次相连的信号取样电路、多通道数据选择开关、A/D转换器、存储缓冲�？椋拱ǹ刂颇？椋龆嗤ǖ朗菅≡窨�、A/D转换器、存储缓冲�？橛肟刂颇？榈南嘤Χ丝谙嗔Ｓ胂钟屑际跸啾龋臼涤眯滦途哂腥缦掠诺惚咀爸媚芄蛔既放卸侠谆魇涞缦呗纷呃群屠谆魇涞缦呗犯浇蟮兀⒍允涞缦呗肥艿降闹被骼捉型臣疲浒沧肮こ塘啃�、维护简单，监测自动化程度高。
图I是本实用新型输电线路直击雷记录装置的�？榱邮疽馔迹煌�2是本实用新型的电源单元的连接示意图；图3是本实用新型电流传感器单元的连接示意图；图4是本实用新型数据采集�？榈牧邮疽馔迹煌�5是本实用新型通讯单元的连接示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。如图I所示的输电线路直击雷记录装置，它包括电源单元、电流传感器单元、数据采集单元、通讯单元，电源单元分别与电流传感器单元、数据采集单元、通讯单元相连并提供电源，电流传感器的输出端与数据采集单元的输入端相连，数据采集单元的输出端与通讯单元的输入单元相连；通过数据采集单元将输电线路的导线的电流信号转换为电压信号，由数据采集单元采集该电压信号并处理，再由通讯单元将数据采集单元处理后的数据信号上传至外部上位机，从而与上位机建立通信连接。如图2所示，电源单元包括依次相连的取能单元、变压单元、整流滤波单元和稳压单元。取能单元包括安装于输电线路的导线2上的铁芯线圈1，通过环形的铁芯线圈I实现输电线路在线取能，变压单元包括变压器N，铁芯线圈I的输出端与变压器的初级绕组Ns两端相连。变压单元还包括分压电阻R1、限流电阻R2、第一稳压二极管D1、第二稳压二极管D2、继电器J1，第一、第二稳压二极管D1、D2反向串联后经过分压电阻Rl并联在变压器的初级绕组Np的两端，两稳压二极管Dl、D2和分压电阻组成电压取样电路。限流电阻R2与继电器Jl的线圈串联后连接在第一稳压二极管Dl的阴极和第二稳压二极管D2的阴极之间，继电器的�？サ鉑l连接在变压器次级绕组Ns的一输出端和中心抽头之间，从而可以在铁芯线圈I的输出电压达到设定阀值时触发继电器Jl来改变变压器N的变比。变压器N的输出端接一个由四个二极管D3、D4、D5、D6组成的全波整流电路，构成整流滤波单元；整流电路的输出接一个平波电抗器LI实现滤波的功能；在整流滤波电路的输出端上接一个由瞬态抑制二极管D7和一个耗能电阻R3组成的保护电路，当整流滤波电路输出电压过高时，瞬态抑制二极管D7导通，将多余能量通过耗能电阻R3消耗掉；整流滤波电路的输出端再接入稳压电路，稳压电路主要由DC/DC�？長M2576来实现，构成稳压单
J Li ο如图3所示，电流传感器单元包括罗氏线圈3和积分电阻R4，罗氏线圈3安装在输电线路的导线上，积分电阻R4连接在罗氏线圈3的两输出端之间，罗氏线圈3具有几十兆的频率响应特性，它将输电线路导线的电流信号转换为电压信号，经过积分电阻R4积分后输出数据采集单元能采集的信号。如图4所示，数据采集单元包括依次相连的信号取样电路、多通道数据选择开关、A/D转换器、存储缓冲�？椋拱ǹ刂颇？椋嗤ǖ朗菅≡窨�、A/D转换器、存储缓冲�？橛肟刂颇？榈南嘤Χ丝谙嗔黄渲校骺刂破鱉SP430和CPLD组成控制�？椋嗤ǖ朗菅≡窨夭捎肅D4051，A/D转换器采用ADS5422。如图5所示，通讯单元采用GPRS通信系统，也可采用CDMA通信系统。本通信单元主要包括微处理器MSP430F169、西门子GPRS通信�？镸C35i、SM卡电路和SRAM存储器。微处理器MSP430F169的串口接口接至通信模块MC35i的输入端，MC35i分别与SM卡电路和SRAM存贮器相连。经过数据采集单元采集到的数据信号通过串口接口进入MC35i传送，通信�？镸C35i和微处理器MSP430F169间通过串口操作，使用各种AT指令来互相通信，通过在实施本GPRS通信系统的GPRS通信软件中嵌入TCP/IP协议，以实现数据的网络传输。SM卡电路主要由目前运营商所提供的SM卡、6个引脚的抽屉式卡座等组成。SM卡的6个引脚通过抽屉式卡座与通信�？镸C35i相连，完成数据交换。SRAM存储器主要存储微处·理器MSP430F169处理过程中的临时变量和大量各种采集波形数据，以供传输。通信单元将数字化的波形信号上传到外部上位机管理系统。本实用新型的实施方式不限于此，按照本实用新型的上述内容，利用本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下，本实用新型还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本实用新型权利保护范围之内。
权利要求1.一种输电线路直击雷记录装置，其特征在于包括电源单元、电流传感器单元、数据采集单元、通讯单元，所述电源单元分别与电流传感器单元、数据采集单元、通讯单元相连并提供电源，所述电流传感器的输出端与数据采集单元的输入端相连，所述数据采集单元的输出端与通讯单元的输入单元相连；通过数据采集单元将输电线路的导线的电流信号转换为电压信号，由数据采集单元采集该电压信号并处理，再由通讯单元将数据采集单元处理后的数据信号上传至外部上位机。
2.根据权利要求I所述的输电线路直击雷记录装置，其特征在于所述电源单元包括依次相连的取能单元、变压单元、整流滤波单元和稳压单元。
3.根据权利要求2所述的输电线路直击雷记录装置，其特征在于所述取能单元包括安装于输电线路的导线上的铁芯线圈，所述变压单元包括变压器，所述铁芯线圈的输出端与变压器的初级绕组两端相连。
4.根据权利要求3所述的输电线路直击雷记录装置，其特征在于所述变压单元还包括分压电阻、限流电阻、第一稳压二极管、第二稳压二极管、继电器，所述第一第二稳压二极管反向串联后经过分压电阻并联在变压器的初级绕组的两端，所述限流电阻与继电器的线圈串联后连接在第一稳压二极管的阴极和第二稳压二极管的阴极之间，所述继电器的�？サ懔釉诒溲蛊鞔渭度谱榈囊皇涑龆撕椭行某橥分�。
5.根据权利要求I所述的输电线路直击雷记录装置，其特征在于所述电流传感器单元包括罗氏线圈和积分电阻，所述罗氏线圈安装在输电线路的导线上，所述积分电阻连接在罗氏线圈的两输出端之间。
6.根据权利要求I所述的输电线路直击雷记录装置，其特征在于所述数据采集单元包括依次相连的信号取样电路、多通道数据选择开关、A/D转换器、存储缓冲�？椋拱ǹ刂颇？椋龆嗤ǖ朗菅≡窨�、A/D转换器、存储缓冲模块与控制�？榈南嘤Χ丝谙嗔�。
专利摘要本实用新型公开了一种输电线路直击雷记录装置，包括电源单元、电流传感器单元、数据采集单元、通讯单元，所述电源单元分别与电流传感器单元、数据采集单元、通讯单元相连并提供电源，所述电流传感器的输出端与数据采集单元的输入端相连，所述数据采集单元的输出端与通讯单元的输入单元相连；通过数据采集单元将输电线路的导线的电流信号转换为电压信号，由数据采集单元采集该电压信号并处理，再由通讯单元将数据采集单元处理后的数据信号上传至外部上位机。本实用新型可以实现输电线路直击雷的准确统计。
文档编号G01R19/17GK202600037SQ20122001737
公开日2012年12月12日 申请日期2012年1月13日 优先权日2012年1月13日
发明者郑益民, 邹晓汉, 李扬胜, 刘洋海, 李长庚 申请人:广东电网公司韶关供电局
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