專利名稱:線載電流無線遙測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及電流的測量,尤其是涉及在線線載電流無線遙測系統(tǒng)。
背景技術(shù):
目前用高壓電流互感器進(jìn)行在線測量,必須停電安裝,手續(xù)煩瑣,代價(jià)高?,F(xiàn)有電流測量的二次電流是用導(dǎo)線將其傳回到測量點(diǎn),初、次級間的絕緣很難處理。而且,一旦絕緣失敗,將會(huì)將高壓帶回到地面,后果不堪設(shè)想。采用有線系統(tǒng),也極易被人為及自然因素破壞,甚至引起相間短路的嚴(yán)重后果。而現(xiàn)在尚未發(fā)現(xiàn)可以遙控安裝,尤其是可在高壓系統(tǒng)(10KV~35KV)帶電安裝的電流測量儀器。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可以帶電遙控安裝及拆卸的無線在線,實(shí)時(shí)測量線載電流的安全可靠的線載電流無線遙測系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的由如下技術(shù)方案實(shí)施該系統(tǒng)包括有無線遙測儀、地面遙控器、地面接收儀;(1)、所述無線遙測儀由無線遙測儀本體和無線遙測儀電路部分和電源部分組成;所述無線遙測儀本體包括有殼體、夾線器及其開閉動(dòng)作機(jī)構(gòu)和互感器鉗口及其開閉動(dòng)作機(jī)構(gòu),所述夾線器及其開閉動(dòng)作機(jī)構(gòu)及互感器鉗口及其開閉動(dòng)作機(jī)構(gòu)置于所述殼體內(nèi);且其中所述無線遙測儀電路部分亦置于所述殼體內(nèi),所述無線遙測儀電路部分由無線遙測儀控制電路和無線遙測儀測量電路組成,其中所述無線遙測儀測量電路包括有電流測量電路,電流信號轉(zhuǎn)換電路,V/F變換電路,電流信息編碼電路、電流信息發(fā)射電路,其中所述電流測量電路的輸出端與所述電流信號轉(zhuǎn)換電路的輸入端相連,所述電流信號轉(zhuǎn)換電路的輸出端與所述V/F變換電路的輸入端相連,所述V/F變換電路的輸出端與所述電流信息編碼電路的輸入端相連,所述電流信息編碼電路的輸出端與所述電流信息發(fā)射電路的輸入端相連;所述無線遙測儀控制電路包括有無線遙測儀控制信號接收及信號處理電路,無線遙測儀控制信號解碼電路、無線遙測儀夾線器開、閉控制電路及無線遙測儀互感器鉗口開閉控制電路;其中所述無線遙測儀控制信號接收及信號處理電路的輸入端與天線ANT相連,所述無線遙測儀控制信號接收及信號處理電路的輸出端與所述無線遙測儀控制信號解碼電路的輸入端相連,所述無線遙測儀控制信號解碼電路的輸出端分別與所述無線遙測儀夾線器開閉控制電路的輸入端及所述無線遙測儀互感器鉗口開閉控制電路的輸入端相連;(2)、所述地面遙控器由無線遙測儀動(dòng)作命令發(fā)送電路、無線遙測儀動(dòng)作命令編碼電路及無線遙測儀動(dòng)作命令發(fā)射電路組成;(3)、所述地面接收儀由電流信息無線接收電路、電流信息濾波及整形電路、電流信息解碼電路、F/V變換電路、電流信息波形處理及幅值調(diào)整電路、電流波形相位調(diào)整電路組成;所述地面遙控器遙控所述無線遙測儀本體,使所述互感器鉗口閉合,使得被測導(dǎo)線穿過電流互感器,鉗式電流互感器通過電流測量電路將導(dǎo)線電流轉(zhuǎn)換成弱電流,然后再由電流信號轉(zhuǎn)換電路將弱電流轉(zhuǎn)換成與之成正比的電壓信號,再經(jīng)過V/F變換電路,將電壓信號轉(zhuǎn)換成頻率與輸入電流成正比的脈沖信號,經(jīng)電流信息編碼電路調(diào)制后加到無線編碼發(fā)射信號上,經(jīng)電流信息發(fā)射電路發(fā)射;經(jīng)發(fā)射后,由與之編碼對應(yīng)的所述地面接收儀的電流信息無線接收電路接收,再將接收到信號經(jīng)所述電流信息濾波及整形電路濾波、整形,然后經(jīng)電流信息解碼電路解碼,再由F/V變換電路將脈沖信號變換成與脈沖頻率成正比的電壓信號,經(jīng)電流波形相位調(diào)整電路進(jìn)行相位調(diào)整,則得到與被測電流在幅值上成正比例,相位相同的電壓信號,即該電壓信號能表征出被測電流的參量。
所述無線遙測儀的本體呈倒“V”形,所述夾線器及其開閉動(dòng)作機(jī)構(gòu)在所述倒“V”形本體的倒“V”形的一端的腿上,所述互感器鉗口及其開閉動(dòng)作機(jī)構(gòu)在所述倒“V”形本體的上端及所述倒“V”形本體的倒“V”形的另一端的腿上;(1)、所述夾線器及其開閉動(dòng)作機(jī)構(gòu)包括有夾線器、電機(jī)和減速器,其中所述夾線器包括有動(dòng)夾卡和靜夾卡,所述動(dòng)夾卡在所述夾線器前端,所述靜夾卡固定在所述倒“V”形殼體的頂端,與所述動(dòng)夾卡相對,所述夾線器與所述減速器相連,所述減速器與所述電機(jī)相連,所述電機(jī)電樞與所述無線遙測儀控制電路的輸出端相連;(2)、所述互感器鉗口及其開閉動(dòng)作機(jī)構(gòu)包括有位于所述倒“V”形本體頂端的互感器及在所述倒“V”形本體的倒“V”形的另一端的腿上的推桿、鉗口開閉控制器總成、減速機(jī)和電機(jī),所述鉗口開閉控制器總成在所述推桿下端與所述推桿相連,所述推桿的另一端與所述鉗口開閉控制器總成相連,所述鉗口開閉控制器總成的另一端與所述減速機(jī)相連,所述減速機(jī)與所述電機(jī)相連,所述電機(jī)電樞與所述無線遙測儀控制電路的輸出端相連;所述互感器包括有位于所述倒“V”形本體頂端的固定鐵芯,在所述固定鐵芯上纏有二次線圈;可移動(dòng)鐵芯與固定鐵芯通過拐臂相連接,形成可開閉鉗口,所述可移動(dòng)鐵芯呈鉤子狀,在所述固定鐵芯和所述可移動(dòng)鐵芯外部設(shè)有絕緣件,在所述固定鐵芯上端設(shè)有彈簧座,另一相對的彈簧座置于所述拐臂的副桿上,在所述兩個(gè)彈簧座之間為彈簧。
所述鉗口開閉器總成是由聯(lián)接盤、行程碰桿、導(dǎo)向套、螺桿和推動(dòng)螺母組成,其中所述減速機(jī)通過所述聯(lián)接盤與所述螺桿相連,所述推動(dòng)螺母與所述螺桿螺紋連接,在所述推動(dòng)螺母末端上方設(shè)有行程碰桿,在所述推動(dòng)螺母外周設(shè)有導(dǎo)向套。
所述動(dòng)夾卡包括有螺桿、聯(lián)接盤、推動(dòng)螺母、接頭、導(dǎo)向套、行程碰桿和夾線卡組成,其中所述減速機(jī)通過所述聯(lián)接盤與所述螺桿相連,所述推動(dòng)螺母與所述螺桿螺紋連接,在所述推動(dòng)螺母末端上方設(shè)有行程碰桿,在所述推動(dòng)螺母外周設(shè)有導(dǎo)向套,所述接頭位于所述夾線器前端。
所述地面接收儀內(nèi)的所述電流信息無線接收電路的輸出端與所述電流信息濾波及整形電路的輸入端相連,所述電流信息濾波及整形電路的輸出端與所述電流信息解碼電路的輸入端相連,所述電流信息解碼電路的輸出端與所述F/V變換電路的輸入端相連,所述F/V變換電路的輸出端與所述電流信息波形處理及幅值調(diào)整電路的輸入端相連,所述電流信息波形處理及幅值調(diào)整電路的輸出端與所述電流波形相位調(diào)整電路的輸入端相連。
所述地面接收儀的所述電流信息解碼電路的地址編碼端的編碼與所述無線遙測儀電流測量電路的電流信息編碼電路的地址碼一一對應(yīng)。
所述無線遙測儀電源部分[4.3]包括有所述無線遙測儀電流測量電路的工作電源和所述無線遙測儀控制電路的工作電源。
在所述無線遙測儀本體的下端設(shè)置有導(dǎo)向器,在所述導(dǎo)向器內(nèi)設(shè)有金屬導(dǎo)電觸片與所述無線遙測儀控制電路相連通或所述無線遙測儀電流測量電路的工作電源相連通。
線載電流無線遙測系統(tǒng)設(shè)有一頂桿,其為多節(jié)絕緣棒相套合而成,最上端的絕緣棒為頂桿外送供電件,所述頂桿外送供電件與所述下端的絕緣棒相套合,在所述頂桿外送供電件內(nèi)設(shè)有一電池倉,在所述電池倉內(nèi)設(shè)有電池及在所述電池前部的電池扣,在所述頂桿外送供電件前端設(shè)有電極觸點(diǎn),在所述頂桿外送供電件前端內(nèi)部設(shè)有彈性金屬片,與所述電極觸點(diǎn)相連接,電源線的一端與所述電池的電極觸點(diǎn)相連,另一端與所述頂桿外送供電件前端的電極觸點(diǎn)相連,在所述頂桿外送供電件前部側(cè)端設(shè)有導(dǎo)向器卡頭;所述頂桿的最上端的絕緣棒,即頂桿外送供電件的兩電極觸點(diǎn)與所述導(dǎo)向器內(nèi)的金屬導(dǎo)電觸片相對應(yīng),在所述頂桿插入所述導(dǎo)向器并就位后,所述兩電極觸點(diǎn)與所述金屬導(dǎo)電觸片對應(yīng)接通。
在所述無線遙測儀本體的殼體內(nèi)的電源部分可以是充電電池,也可以是太陽能電池或普通電池。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于可帶電安裝及拆卸電流測量儀器,而且可以用無線方式測量高壓電流,這樣即方便又安全,尤其是其安全性,是目前有線系統(tǒng)所無法比擬的,可以廣泛地應(yīng)用在電力系統(tǒng)的負(fù)載監(jiān)測,防竊電,電力調(diào)度,繼電保護(hù),電力計(jì)量及線損分析等系統(tǒng)中。
圖1為本發(fā)明線載電流無線遙測系統(tǒng)示意圖。
圖2為本發(fā)明線載電流無線遙測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
圖3為本發(fā)明線載電流無線遙測系統(tǒng)電氣結(jié)構(gòu)框圖。
圖4為本發(fā)明無線遙測儀本體的縱向剖面示意圖。
圖5為本發(fā)明無線遙測儀本體的俯示圖。
圖6為圖4的B-B剖面圖。
圖7為圖4的A-A剖面圖。
圖8為本發(fā)明頂桿整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9為本發(fā)明頂桿前端的外送供電件的局部剖面圖。
圖10為本發(fā)明無線遙測儀控制電路原理圖。
圖11為為本發(fā)明無線遙測儀測量電路原理圖。
圖12本發(fā)明地面接收儀電氣原理圖。
圖13為本發(fā)明地面遙控器電氣原理圖。
圖14(1)為本發(fā)明無線遙測儀測量電路工作波形圖。
圖14(2)為本發(fā)明無線接收儀工作波形圖。
實(shí)施方式實(shí)施例1下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11圖12、圖13、圖14(1)、圖14(2)所示,線載電流無線遙測系統(tǒng)包括有頂桿1、無線遙測儀4、地面遙控器2、地面接收儀3;無線遙測儀4由無線遙測儀本體4.1和無線遙測儀電路部分4.2和電源部分4.3組成;無線遙測儀電源部分4.3包括有所述無線遙測儀電流測量電路4.22的工作電源4.31和無線遙測儀控制電路4.21的工作電源4.32。無線遙測儀本體4.1包括有殼體4.11、夾線器及其開閉動(dòng)作機(jī)構(gòu)4.12和互感器鉗口及其開閉動(dòng)作機(jī)構(gòu)4.13,夾線器及其開閉動(dòng)作機(jī)構(gòu)4.12及互感器鉗口及其開閉動(dòng)作機(jī)構(gòu)4.13置于殼體4.11內(nèi);且其中無線遙測儀電路部分4.2亦置于殼體4.11內(nèi),無線遙測儀電路部分4.2由無線遙測儀控制電路4.21和無線遙測儀測量電路4.22組成,其中無線遙測儀測量電路4.22包括有電流測量電路4.221,電流信號轉(zhuǎn)換電路4.222,V/F變換電路4.223,電流信息編碼電路4.224、電流信息發(fā)射電路4.225,其中電流測量電路4.221的輸出端與電流信號轉(zhuǎn)換電路4.222的輸入端相連,電流信號轉(zhuǎn)換電路4.222的輸出端與V/F變換電路4.223的輸入端相連,V/F變換電路4.223的輸出端與電流信息編碼電路[4.224的輸入端相連,電流信息編碼電路4.224的輸出端與電流信息發(fā)射電路4.225的輸入端相連。無線遙測儀控制電路4.21包括有無線遙測儀控制信號接收及信號處理電路4.211,無線遙測儀控制信號解碼電路4.212、無線遙測儀夾線器開、閉控制電路4.213及無線遙測儀互感器鉗口開閉控制電路4.214,其中無線遙測儀控制信號接收及信號處理電路4.211的輸入端與天線ANT相連,無線遙測儀控制信號接收及信號處理電路4.211的輸出端與無線遙測儀控制信號解碼電路4.212的輸入端相連,無線遙測儀控制信號解碼電路4.212的輸出端分別與無線遙測儀夾線器開閉控制電路4.213的輸入端及無線遙測儀互感器鉗口開閉控制電路4.214的輸入端相連。
在無線遙測儀本體4.1的殼體4.11內(nèi)的電源部分4.3無線遙測儀電流測量電路4.22的工作電源4.31和無線遙測儀控制電路4.21的工作電源4.32可以是充電電池,也可以是太陽能電池或普通電池。
地面遙控器2由無線遙測儀動(dòng)作命令發(fā)送電路2.1、無線遙測儀動(dòng)作命令編碼電路2.2及無線遙測儀動(dòng)作命令發(fā)射電路2.3組成;地面接收儀3由電流信息無線接收電路3.1、電流信息濾波及整形電路3.2、電流信息解碼電路3.3、F/V變換電路3.4、電流信息波形處理及幅值調(diào)整電路3.5、電流波形相位調(diào)整電路3.6組成;地面接收儀3內(nèi)的所述電流信息無線接收電路3.1的輸出端與電流信息濾波及整形電路3.2的輸入端相連,電流信息濾波及整形電路3.2的輸出端與電流信息解碼電路3.3的輸入端相連,電流信息解碼電路3.3的輸出端與F/V變換電路3.4的輸入端相連,F(xiàn)/V變換電路3.4的輸出端與電流信息波形處理及幅值調(diào)整電路3.5的輸入端相連,電流信息波形處理及幅值調(diào)整電路3.5的輸出端與電流波形相位調(diào)整電路3.6的輸入端相連。地面接收儀3的作用為首先由電流信息無線接收回路3.1接收來自無線遙測儀的攜帶電流信息編碼的無線電波,經(jīng)電流信息濾波及整形電路3.2將接收到的波形進(jìn)行整理,形成較標(biāo)準(zhǔn)的脈沖量,送至電流信息解碼電路3.3,以選擇出與本解碼電路3.3編碼相同的無線遙測儀的電流信息碼,將該信息碼解碼后輸出的脈沖,送至F/V變換電路3.4,帶有直流分量的交流電流波形,再將此波形送至電流信息波形處理及幅值調(diào)整電路3.5,將波形中的直流分量濾除,調(diào)整幅值,調(diào)整電位器,使輸出的電流波形幅值與所要求幅值相同,再將該波形送至相位調(diào)整電路3.6,使測得的電流波形與被測電流波形相位相同,至此,由地面接收儀所獲得的電流波形還能反映出被測電流的幅值、相位、頻率,用于流量調(diào)度、保護(hù),也可與電壓信息一起進(jìn)行計(jì)量及線損分析等。
地面遙控器2遙控?zé)o線遙測儀本體4.1,使互感器鉗口閉合,使得被測導(dǎo)線穿過電流互感器,鉗式電流互感器通過電流測量電路4.221將導(dǎo)線電流轉(zhuǎn)換成弱電流,然后再由電流信號轉(zhuǎn)換電路4.222將弱電流轉(zhuǎn)換成與之成正比的電壓信號,再經(jīng)過V/F變換電路4.223,將電壓信號轉(zhuǎn)換成頻率與輸入電流成正比的脈沖信號,經(jīng)電流信息編碼電路4.224調(diào)制后加到無線編碼發(fā)射信號上,經(jīng)電流信息發(fā)射電路4.225發(fā)射;經(jīng)發(fā)射后,由與之編碼對應(yīng)的所述地面接收儀3的電流信息無線接收電路3.1接收,再將接收到信號經(jīng)所述電流信息濾波及整形電路3.2]濾波、整形,然后經(jīng)電流信息解碼電路3.3解碼,再由F/V變換電路3.4將脈沖信號變換成與脈沖頻率成正比的電壓信號,經(jīng)電流波形相位調(diào)整電路3.6進(jìn)行相位調(diào)整,則得到與被測電流在幅值上成正比例,相位相同的電壓信號,即該電壓信號能表征出被測電流的參量。
地面接收儀3的電流信息解碼電路3.3的地址編碼端的編碼與無線遙測儀電流測量電路4.22的電流信息編碼電路4.224的地址碼一一對應(yīng)。
在無線遙測儀本體4.1的下端設(shè)置有導(dǎo)向器5,在導(dǎo)向器5內(nèi)設(shè)有金屬導(dǎo)電觸片與無線遙測儀控制電路4.21相連通或與無線遙測儀電流測量電路4.22的工作電源4.31相連通。
如圖8、圖9所示,線載電流無線遙測系統(tǒng)設(shè)有一頂桿1,包括有頂桿本體1.1和頂桿內(nèi)電路部分1.2,頂桿本體為多節(jié)絕緣棒6.1相套合而成,最上端的絕緣棒為頂桿外送供電件6.2,頂桿外送供電件6.2與下端的絕緣棒6.1相套合,在頂桿外送供電件6.2內(nèi)設(shè)有一電池倉6.21,在電池倉6.21內(nèi)設(shè)有電池6.22及在電池6.22前部的電池扣6.23,在頂桿外送供電件6.2前端設(shè)有電極觸點(diǎn)6.24,在頂桿外送供電件前端內(nèi)部設(shè)有彈性金屬片6.25,與電極觸點(diǎn)6.24相連接,電源線6.26的一端與電池6.22的電極觸點(diǎn)6.24相連,另一端與頂桿外送供電件6.2前端的電極觸點(diǎn)6.24相連,在頂桿外送供電件6.2前部側(cè)端設(shè)有導(dǎo)向器卡頭6.27;頂桿6的最上端的絕緣棒,即頂桿外送供電件6.2的兩電極觸點(diǎn)6.24與導(dǎo)向器5內(nèi)的金屬導(dǎo)電觸片5.1相對應(yīng),在頂桿1插入導(dǎo)向器5并就位后,兩電極觸點(diǎn)6.24與金屬導(dǎo)電觸片5.1對應(yīng)接通。電池6.22用普通電池或可充電電池。
頂桿1作為絕緣桿支撐將無線遙測儀4送于高壓線上部,完成無線遙測儀的安全取送,并在其頂部的頂桿外送供電件6.2內(nèi)的電池6.22作為無線遙測儀4的夾線器及互感器鉗口的開閉控制控制及動(dòng)作執(zhí)行電源,當(dāng)頂桿外送供電件6.2插入無線遙測儀4的導(dǎo)向器5并旋緊后,即接通了夾線器及互感器鉗口及動(dòng)作機(jī)構(gòu)的控制電路電源,用地面遙控器2,對夾線器4.121及互感器鉗口進(jìn)行開啟操作,使夾線器4.121及互感器鉗口均處于開口狀態(tài),用頂桿1將其送至待測導(dǎo)線的上部,然后使無線遙測儀4跨在導(dǎo)線上,再用地面遙控器2發(fā)出夾線器夾緊命令及互感器閉合命令,完成夾線器4.121的夾緊動(dòng)作及互感器鉗口的閉合動(dòng)作,然后再向相反的方向旋頂桿1,將頂桿1從導(dǎo)向器5中取下,完成無線遙測儀4的安裝。其卸下的動(dòng)作為先將頂桿1內(nèi)電池6.22裝好,然后將頂桿1插入無線遙測儀4的導(dǎo)向器5,旋緊,使電源接通,然后用地面遙控器2使夾線器4.121及互感器鉗口張開,上舉后,取下無線遙測儀4,即完成無線遙測儀4的卸下動(dòng)作。
系統(tǒng)工作的過程為先用頂桿1將無線遙測儀4送至待測導(dǎo)線上方,并跨接在待測導(dǎo)線上,然后用地面遙控器2發(fā)出動(dòng)作指令,使無線遙測儀4的夾線器4.121閉合夾緊,使無線遙測儀4有穩(wěn)定的定位,再用地面遙控器2發(fā)出動(dòng)作指令,使無線遙測儀4的互感器鉗口動(dòng)作機(jī)構(gòu)4.13完成互感器鉗口閉合工作,完成無線遙測儀的4的安裝,取下頂桿1,無線遙測儀的測量部分及發(fā)射部分4.22電源部分4.3通電,該電源的通斷用互感器鉗口限位開關(guān)XW3控制,即當(dāng)XW3閉合(互感器鉗口閉合)后,該電源才接通,無線遙測儀的電流測量,編碼發(fā)射部分4.22開始工作,無線遙測儀4的電流測量、轉(zhuǎn)換、編碼發(fā)射部分4.22的電流測量電路4.221將被測電流轉(zhuǎn)化成與被測電流成正比的交流電壓信號,再將該交流電壓信號送至電流轉(zhuǎn)換電路4.222,將表征被測電流的電壓信號轉(zhuǎn)換成有單一方向的脈沖直流電壓信號,將此信號再送入V/F變換電路4.223,V/F變換電路4.223的輸出端得到的脈沖信號的頻率,與輸入該電路的電壓成正比,將此脈沖送到電流信息編碼電路4.224進(jìn)行編碼調(diào)整后,再通過電流信息發(fā)射電路4.225以無線電波的形式,將該編碼發(fā)射出去,此時(shí)的電流信息波是帶有特定頻率與編碼的以有別于相鄰的電流遙測儀,防止干擾影響正常測量,其工作過程如圖12(1)。
無線遙測儀機(jī)械構(gòu)成如圖4、圖5、圖6、圖7所示,下面先就其機(jī)械結(jié)構(gòu)作詳細(xì)說明無線遙測儀的本體呈倒“V”形,夾線器及其開閉動(dòng)作機(jī)構(gòu)4.12在倒“V”形本體4.1的倒“V”形的一端的腿上,互感器鉗口及其開閉動(dòng)作機(jī)構(gòu)4.13在倒“V”形本體4.1的上端及倒“V”形本體4.1的倒“V”形的另一端的腿上;無線遙測儀的殼體主要作用構(gòu)成內(nèi)部各元件的安裝支撐及防止雨水浸蝕。且具有絕緣作用,殼體全部由塑料制成,即便于安裝,又具有防銹、耐腐蝕,絕緣等作用。
(1)夾線器及其開閉動(dòng)作機(jī)構(gòu)4.12包括有夾線器4.121、電機(jī)4.124和減速器4.125,其中夾線器4.121包括有動(dòng)夾卡4.122、靜夾卡4.123,其中動(dòng)夾卡4.122在夾線器4.121前端,靜夾卡4.123固定在倒“V”形殼體4.11的頂端,與動(dòng)夾卡4.122相對,夾線器4.121與減速器4.125相連,減速器4.125與電機(jī)4.124相連,電機(jī)電樞與無線遙測儀控制電路4.21的輸出端相連;(2)、互感器鉗口及其開閉動(dòng)作機(jī)構(gòu)4.13包括有位于倒“V”形本體4.1頂端的互感器4.131及在倒“V”形本體4.1的倒“V”形的另一端的腿上的推桿4.132、鉗口開閉控制器總成4.133、減速機(jī)4.134和電機(jī)4.135,鉗口開閉控制器總成4.133在推桿4.132下端與推桿4.132相連,推桿4.132的另一端與鉗口開閉控制器總成4.133相連,鉗口開閉控制器總成4.133的另一端與減速機(jī)4.134相連,減速機(jī)4.134與電機(jī)4.135相連,電機(jī)電樞與無線遙測儀控制電路4.21的輸出端相連;互感器4.131包括有位于倒“V”形本體4.1頂端的固定鐵芯4.1311,在固定鐵芯4.1311上纏有二次線圈4.1312;可移動(dòng)鐵芯4.1313與固定鐵芯4.1311通過拐臂4.1314相連接,形成可開閉鉗口,可移動(dòng)鐵芯4.1313呈鉤子狀,在固定鐵芯4.1311和可移動(dòng)鐵芯4.1313外部設(shè)有絕緣件4.1315,在固定鐵芯4.1311上端設(shè)有彈簧座4.1316,另一相對的彈簧座4.1317置于拐臂4.1314的副桿4.1318上,在兩個(gè)彈簧座4.1316、4.1317之間為彈簧4.1319。
鉗口開閉器總成4.133是由聯(lián)接盤4.1331、行程碰桿4.1332、導(dǎo)向套4.1333、螺桿4.1334和推動(dòng)螺母4.1335組成,其中減速機(jī)4.134通過聯(lián)接盤4.1331與螺桿4.1334相連,推動(dòng)螺母4.133與螺桿4.1334螺紋連接,在推動(dòng)螺母4.1335末端上方設(shè)有行程碰桿4.1332,在推動(dòng)螺母4.133外周設(shè)有導(dǎo)向套4.1333。
動(dòng)夾卡4.122包括有螺桿4.1211、聯(lián)接盤4.1212、推動(dòng)螺母4.1213、接頭4.1214、導(dǎo)向套4.1215、行程碰桿4.1216和夾線卡4.1217組成,其中減速機(jī)4.125通過聯(lián)接盤4.1212與螺桿4.1211相連,推動(dòng)螺母4.1213與螺桿4.1211螺紋連接,在推動(dòng)螺母4.1213末端上方設(shè)有行程碰桿4.1216,在推動(dòng)螺母4.1213外周設(shè)有導(dǎo)向套4.1215,接頭4.1214位于夾線器4.121前端。
無線遙測儀夾線器可以開閉的動(dòng)作機(jī)構(gòu)的動(dòng)作原理為伺服電動(dòng)機(jī)(直流微特電動(dòng)機(jī))經(jīng)過減速機(jī)構(gòu),推動(dòng)螺母前后移動(dòng),前行時(shí)帶動(dòng)動(dòng)夾卡4.122前行,卡住導(dǎo)線后動(dòng)夾卡4.122不能繼續(xù)前行,但推動(dòng)螺母,由于前方壓縮彈簧,可以繼續(xù)前行4~5mm,彈簧壓緊在動(dòng)夾卡4.122上,這樣就增加了動(dòng)夾卡4.122上的夾持力,此力達(dá)到一定值后,電機(jī)堵轉(zhuǎn),經(jīng)壓力檢測電路(電動(dòng)機(jī)工作電流)發(fā)出信號,使電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)(見后面電路部分),由于傳力機(jī)構(gòu)是螺桿副,無動(dòng)力不能自行退回,則可以始終自鎖保持上述壓力,使遙測儀在整個(gè)測量期間卡住。若要松開,經(jīng)遙控使伺服電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn),動(dòng)夾卡4.122與推動(dòng)螺母做反方向移動(dòng),使動(dòng)夾卡4.122松開。回程大約可達(dá)30~35mm,目的是移開夾卡便于導(dǎo)線進(jìn)出,方便操作?;爻炭啃谐涕_關(guān)控制停位,由于被測導(dǎo)直徑不同,不論在φ6.7~16mm范圍內(nèi)的何種線徑,只要達(dá)到夾緊力,即電機(jī)堵轉(zhuǎn)達(dá)到一定時(shí)間(2~3s)后,壓力檢測電路使電動(dòng)機(jī)不再停電,這樣就可保證各種直徑的被測導(dǎo)線在一套裝置上,都可以保證導(dǎo)線夾緊,而且電動(dòng)機(jī)及傳力機(jī)構(gòu)不會(huì)長時(shí)間過載。
無線遙測儀電流互感器動(dòng)鉗口的開閉動(dòng)作機(jī)構(gòu)4.13,工作過程如下動(dòng)鐵芯靠彈簧使動(dòng)鉗口與固定鐵芯鉗口閉合,要打開鉗口使儀器掛上導(dǎo)線或從導(dǎo)線上卸下,需使用遙控器2發(fā)出命令接通伺服電動(dòng)機(jī)動(dòng)作電源,如使鉗口打開,則使電機(jī)反轉(zhuǎn),經(jīng)減速機(jī)帶動(dòng)螺桿慢速旋轉(zhuǎn),該螺桿不能做直線運(yùn)動(dòng),與之配合的螺母向前作軸向移動(dòng),該螺母推動(dòng)推桿使拐臂繞軸心轉(zhuǎn)動(dòng)壓縮彈簧并帶動(dòng)動(dòng)鉗口打開,拐臂和動(dòng)鉗口是固定在一起的,若關(guān)閉鉗口,只需遙控接通電動(dòng)機(jī)電源,使電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn),動(dòng)作與上述動(dòng)作相反,推動(dòng)螺母退回,動(dòng)鉗口在彈簧作用下回位并與固定鉗口閉合,鉗口開閉的極限位置由行程開關(guān)控制伺服電機(jī)工作電源關(guān)停。
無線遙測儀4的作用與工作過程如下其殼體主要作為安裝內(nèi)部各部分部件的支撐,又起到定位、防塵、防雨等保護(hù)作用,內(nèi)部的的夾線器4.121為無線遙測儀定位,防止其沿導(dǎo)線方向滑動(dòng),互感器作為檢測電流的關(guān)鍵部件,無線遙測儀內(nèi)操作控制命令接收及執(zhí)行的電路部分4.21接收來自地面地面遙控器的命令信息,進(jìn)行解碼后,控制相應(yīng)的伺服電機(jī)動(dòng)作電路,使伺服電機(jī)完成正、反向轉(zhuǎn)動(dòng),通過其輔助機(jī)構(gòu)完成夾線器及鉗口的開閉動(dòng)作,無線遙測儀內(nèi)電流測量轉(zhuǎn)換編碼及發(fā)射電路4.22將電流互感器得的電流波形,經(jīng)過電位調(diào)整電路進(jìn)行電位調(diào)整(加入直流量,使其變?yōu)檎妷?,以使其可以進(jìn)行V/F變換,送入V/F變換電路,將測得的電流量變成與之成正比的脈沖量,將該脈沖量送入脈沖編碼電路進(jìn)行編碼,然后將該編碼送入脈沖發(fā)射電路,以無線電波的形式將攜帶電流信息的編碼發(fā)射出去。
下面分別舉具體的電路詳細(xì)描述。
(一)無線遙測儀控制電路4.21的具體電路的描述。如圖10所示。
無線遙測儀控制電路4.21的無線遙測儀控制信息接收及信號處理電路4.211由天線ANT2、三級管TR1、TR2、TR3及電阻、電容、電感L3組成控制信息接收電路,調(diào)節(jié)電感L3可以調(diào)節(jié)該接收電路的振蕩頻率,以使本部分電路的本振頻率與地面遙控器2發(fā)射頻率相同,使得控制信息的接收效果良好,并防止干擾,若采用多個(gè)無線遙測儀共用一個(gè)地面遙控器,則需將被控?zé)o線遙測儀的頻率調(diào)成一致,比較器IC13、R7、R6、C3、C4組成信號處理電路,以將接收到的控制信號的波形整理成邏輯電路可以接受的邏輯電平,IC13可由專用比較器或速度較高的運(yùn)算放大器組成,IC13的輸出與無線遙測儀控制信息解碼電路4.212的輸入端相連。
無線遙測儀控制信息解碼電路4.212由專用無線遙控組件的信號接收電路IC組成,其地址編碼與相應(yīng)地面遙控器2中的信息編碼電路2.2的地址編碼一一對應(yīng),無線遙測儀控制信息解碼電路4.212中的IC2必須選用與地面遙控器2中的信息編碼電路2.2中的IC1配對的遙控組件,該解碼器IC10的四個(gè)輸出端TD1~TD4的輸出狀態(tài)與地面遙控器2中的信息編碼電路2.2中的IC1的開關(guān)AN1~AN4設(shè)定命令對應(yīng),(其中IC14為穩(wěn)壓器件,防止電壓波動(dòng)對信息接收解碼電路的工作產(chǎn)生影響),TD1、TD2為夾線器開閉控制端,TD3、TD4為互感器鉗口開閉控制端,TD1、TD2的輸出與無線遙測儀夾線器開閉控制電路4.213的輸入端相連,TD3、TD4的輸出端與無線遙測儀互感器鉗口開閉控制電路4.214的輸入端相連。
無線遙測儀夾線器開閉控制電路4.213由邏輯與門IC5、反相器IC7、IC8、比較器IC6、穩(wěn)壓管WY0、電位器DW0、電阻R8~R12、DJ1、三級管TR4~TR7組成,其中三級管TR4~TR7作為開關(guān)電路構(gòu)成橋式電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路。即TR4與TR7導(dǎo)通,則電機(jī)正轉(zhuǎn),使夾線器松開,TR5與TR6導(dǎo)通,則電機(jī)正轉(zhuǎn),使夾線器夾緊,IC5、RJ中、電位器DW、穩(wěn)壓管WY組成電動(dòng)機(jī)推力(夾緊力)控制電路,當(dāng)導(dǎo)線被夾緊后,電機(jī)堵轉(zhuǎn),IC6產(chǎn)生低電位,使IC5輸出為低電平,電機(jī)停止正向轉(zhuǎn)動(dòng),即停止夾緊動(dòng)作,XW1為松開時(shí)電機(jī)反轉(zhuǎn)的限位開關(guān)。三級管TR4~TR7也可由可控硅、場效應(yīng)管等功率晶體管或繼電器代替,其工作過程為當(dāng)TD1有效(此時(shí)TD2、TD3、TD4均被鎖住而無效),且電機(jī)未因夾線器夾緊而堵轉(zhuǎn)時(shí),TR5、TR6導(dǎo)通,電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)而使夾線器夾緊,當(dāng)夾線器被夾緊而使電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)后,電機(jī)電樞電流Ij上升,Vj升高,當(dāng)Vj升高達(dá)到一定時(shí)間(2~3S),Cj上電壓升高,使比較器IC6狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn),輸出端變?yōu)檫壿嫷碗娖?,該低電平使邏輯與門IC5輸出端變?yōu)榈碗娖?,該低電平使邏輯與門IC5輸出端變?yōu)榈碗娖剑筎R5、TR6由導(dǎo)通變?yōu)榻刂?,而使電?dòng)機(jī)不能轉(zhuǎn)動(dòng),穩(wěn)壓管WY0是為保證比較器的比較電壓的設(shè)定電壓穩(wěn)定,電位器DW0的調(diào)整可以使比較器的正輸入端的設(shè)定電壓改變,當(dāng)解碼器4.212的輸出端TD2有效時(shí),(此時(shí)TD1、TD3、TD4均無效,即輸出低電平)。TD2輸出的高電平,使TR4、TR7導(dǎo)通,而使控制夾線器開閉的電機(jī)反轉(zhuǎn),而打開夾線器,當(dāng)完全打開后,其傳動(dòng)桿帶動(dòng)的螺母碰到限位開關(guān)XW1,而使限位開關(guān)XW1斷開,常閉開關(guān)打開,而使TR4、TR7失電,電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng),而使夾線器處于打開的位置而鎖定于打開狀態(tài)。R8~R12為三級管工作基極限流電阻。
無線遙測儀互感器鉗口開閉控制電路4.214由R13~R16、反相器IC9、IC10、三級管TR8~TR11、限位開關(guān)XW2~XW3組成。TD3、TD4為控制無線遙測儀4互感器鉗口開閉的命令控制端,當(dāng)TD3有效時(shí),TR9、TR10導(dǎo)通,而使控制互感器鉗口打開的伺服電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn),當(dāng)TD4有效時(shí),TR8、TR11導(dǎo)通,而使伺服電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn),而關(guān)閉互感器鉗口,XW2為互感器口關(guān)閉限位開關(guān),XW3為互感器打開限位開關(guān),當(dāng)XW2關(guān)閉(即常開觸點(diǎn)閉合時(shí)),接通無線遙測儀電流測量編碼及電流信息發(fā)射電路4.22的工作電源,而使電路4.22停電,而開始工作。
無線遙測儀控制電路4.21主要完成四個(gè)動(dòng)作無線遙測儀夾線器的開放、無線遙測儀夾線器的關(guān)閉、無線遙測儀互感器鉗口的開放、無線遙測儀互感器鉗口的關(guān)閉。以上四個(gè)動(dòng)作命令的設(shè)定在地面遙控器2上,用AN1~AN4四個(gè)按鈕來分別設(shè)定,這四個(gè)按鈕在邏輯上為互鎖關(guān)系(即每一次只能有一個(gè)有效),當(dāng)無線遙測儀信息編碼電路2.2接收到AN1~AN4的設(shè)定命令后,對四個(gè)不同的命令進(jìn)行不同的編碼,再將編碼后的信號送到無線遙測儀命令發(fā)射電路2.3,將地面遙控器發(fā)出的四個(gè)不同的指令,以無線電波的形式的不同的編碼發(fā)射出去。當(dāng)無線遙測儀4中無線遙測儀控制信息接收及信號處理4.211接收到地面遙控器發(fā)出的控制指令的無線電波后進(jìn)行濾波、放大、整形等信號處理過程,篩選出與本機(jī)頻率對應(yīng)的信息,然后送至無線遙測儀控制信息解碼電路4.212進(jìn)行信息解碼,解碼后識(shí)別出地面遙控器發(fā)來的四個(gè)不同的命令,再分別送到無線遙測儀夾線器開閉控制電路4.213及無線遙測儀互感器鉗口開閉控制電路4.214,以分別實(shí)現(xiàn)夾線器及互感器鉗口的開閉的四個(gè)動(dòng)作。
無線遙測儀控制電路4.21的其中一個(gè)具體可實(shí)施的電路如上所述,而也可有多個(gè)不同的電路完成無線遙測儀控制電路4.21的功能。
(二)無線遙測儀測量電路4.22的具體電路的描述。如圖11所示。
電流測量電路4.221主要由電流互感器T1、檢測電阻R17組成,通過電流互感器T1將一次電流(被測電流)感應(yīng)成與之成正比的二次弱電流I,再通過檢測電阻R17變成與之成正比的交流電壓信號Vi,該交流電壓信號與被測電流成正比。該電路的輸出端與電流信號轉(zhuǎn)換電路4.222的輸入端連在一起。
電流信號轉(zhuǎn)換電路4.222由電位器DW1、DW2、R18及運(yùn)算放大器IC11、R19、R20組成,通過調(diào)整DW1調(diào)整交流電壓,而通過調(diào)整DW2而調(diào)整加在調(diào)整電路上的直流分量的大小,該直流分量應(yīng)為運(yùn)算放大器正向工作電源的1/2,而由DW1調(diào)節(jié)出的交流電壓的幅值也必須小于直流分量,該電路的輸出為單向脈動(dòng)直流電壓,該電壓的交流成分即表征了被測電流信息,且此單向脈動(dòng)直流電壓可在V/F變換電路進(jìn)行全過程變化。
V/F變換電路4.223由專用V/F變換集成電路構(gòu)成,也可由運(yùn)算放大器輔以R、C組成,其功能是將表征被測電流信息的脈沖直流電壓信號轉(zhuǎn)換成頻率與輸入脈動(dòng)直流電壓成正比的脈沖信號。
在該電路中,是用專用V/F轉(zhuǎn)換電路IC12及輔助元件R21、C5、C6、R22、R23、R22、C7、DW3組成,調(diào)節(jié)DW3可以調(diào)整輸出脈沖的頻率,該脈沖送到電流信息編碼電路的輸入端。
電流信息編碼電路4.224由專用遙控組件的發(fā)射電路組成,也可由邏輯電路及單片機(jī)組成,本電路是由專用遙控組件的發(fā)射電路組成,反相器IC4的輸入端與V/F轉(zhuǎn)換電路的輸出端相連,其輸出端與編碼電路IC3的輸入端之一相連,編碼電路IC3的另一部分輸入端之一與V/F轉(zhuǎn)換電路的輸出端直接相連,IC3地址編碼端T1~T7的各端接地及組合的不同,即構(gòu)成不同的地址編碼,但該編碼(地址碼)必須與地面接收儀3的解碼電路3.3的地址碼完全相同。該電路的輸出脈沖中,即攜帶著電流信息,又?jǐn)y帶著地址碼,該電路的輸出輸入到電流信息發(fā)射電路4.225中。
電流信息發(fā)射電路4.225,其構(gòu)成為由L5、C9、C8、L4、ANT2及功率管TR12組成,該電路的作用是將編碼電路4.225送來的電流信息編碼脈沖以無線電波的形式發(fā)射出去,由無線接收儀3接收。
(三)、地面接收儀3內(nèi)的電路部分。如圖12所示。
地面接收儀3內(nèi)的電流信息無線接收電路3.1的輸出端與電流信息濾波及整形電路3.2的輸入端相連,電流信息濾波及整形電路3.2的輸出端與電流信息解碼電路3.3的輸入端相連,電流信息解碼電路3.3的輸出端與F/V變換電路3.4的輸入端相連,F(xiàn)/V變換電路3.4的輸出端與電流信息波形處理及幅值調(diào)整電路3.5的輸入端相連,電流信息波形處理及幅值調(diào)整電路3.5的輸出端與電流波形相位調(diào)整電路3.6的輸入端相連。
地面接收儀3中的電流信息無線接收電路3.1接收來自無線遙測儀的相應(yīng)頻率的攜帶電流信息編碼的無線電波后,再通過電流信息濾波及整形電路3.2,進(jìn)行放大整形,然后送至電流信息解碼電路3.3,進(jìn)行電流信息解碼,防止相鄰儀器或遙測儀的干擾,分解出相應(yīng)待測回路的電流信息碼(此解碼電路的碼地址必須與相應(yīng)遙測儀4中的電流信息編碼電路4.224的碼地址一一對應(yīng)),即還原出無線遙測儀4中V/F變換電路4.223的輸出信號,再將該信號送至F/V變換電路3.4,得到帶有直流分量的電壓波形,該波形應(yīng)與無線遙測儀4中的電流信號轉(zhuǎn)換電路4.222的輸出波形相同,如圖14(1)、圖14(2)所示,再經(jīng)過電流信號轉(zhuǎn)換電路4.222的輸出波形相同,再經(jīng)過電流信息波形處理及幅值調(diào)整電路3.5,就得到了能表征被測線載電流的幅值與頻率的交流電壓信號,若需完全表征該電流量(涉及到相位),再通過相位調(diào)整電路3.6,進(jìn)行相位調(diào)整,則得到的交流電壓信號就完全表征了被測線載電流的三個(gè)物理參量(幅值I、頻率F,相位φ),I=IA(Cos2Лft+ф)。
其工作過程如圖12所示。它包括電流信息無線接收電路3.1,(2)、電流信息波形整形電路3.2,(3)、電流信息解碼電路3.3,(4)、F/V變換電路3.4,(5)、電流信息波形處理及幅值調(diào)整電路3.5,(6)、相位調(diào)整電路3.6,下面分別給出一具體的電路詳細(xì)加以說明電流信息無線接收電路3.1由ANT3、三級管TR13~TR15及與TR13~TR15連接的電容、電阻、可變電感L組成,其主要作用是完成無線遙測儀4中電流信息發(fā)射電路4.225發(fā)送的攜帶被測電流信息的無線電波的接收,調(diào)整可變電感L可調(diào)整本電路的本振頻率,提高接收的靈敏度。
電流信息波形的整形電路3.2由比較器IC15、C11、C12、R26組成,其主要作用是將電流信息無線接收電路3.1接收到的攜帶被測電流信息的波形進(jìn)行整理,變成邏輯電路可以接收的脈沖波形,以利于解碼電路3.3進(jìn)行解碼,該比較器也可由高速運(yùn)放代替。
電流信息解碼電路3.3是由專用集成遙控組件的接收集成電路IC16組成,也可由其它集成電路組合而成,在本電路中,由專用接收集成電路組成,其T1~T7的地址編碼端的編碼必須與對應(yīng)的無線遙測儀4中的電流信息編碼電路4.224對應(yīng)的地址碼一一對應(yīng),其作用是從接收的電流信息波形中破解出含有直流量的脈沖形式表征的電流信息波形,即與無線遙測儀4中的V/F變換電路4.223輸出波形相同的波形,其解碼輸出端與F/V變換電路3.4輸入端相連;F/V變換電路3.4是由可以具有一定頻率的脈沖量變換成電壓信號的電路組成,這種電路的組成方式很多,可以使用專用的集成電路,也可以使用運(yùn)算放大器及分立元件組成,在本電路中,我們選用專用V/F集成電路IC17,輔以R27~R30、C13,可調(diào)電阻DW3組成,調(diào)整DW3可以調(diào)節(jié)輸出電壓的大小,其作用是將輸入的表征被測交流電流(帶有直流分量)的脈沖量轉(zhuǎn)換成具有直流分量的脈動(dòng)直流電壓信號,該信號含有表征被測交流電流的交流電壓信號。
電流信息波形處理及幅值調(diào)整電路3.5是由C14、R31、DW4、R32、C15、R33、運(yùn)算放大器IC4組成。其作用分別為C14、R311將F/V轉(zhuǎn)換電路3.4輸出的直流量去除,還原成表征被測電流幅值及頻率的交流電壓信號,此處輸出的交流電壓波形應(yīng)與電流測量電路4.221輸出的波形相同。
至此,被測的交流電流的幅值及頻率兩個(gè)參量已可以得出,用于測量電流的大小及頻率。
(6)、相位調(diào)整電路3.6是由C16、R34、C17、R35、R36、C17、C18、可調(diào)電阻DW5、DW6及運(yùn)算放大器IC18組成,其作用是可以通過調(diào)節(jié)DW5、DW6而使其輸出的波形產(chǎn)生在相位上超前、滯后于電流信息波形處理及幅值調(diào)整電路3.5的波形,只要使R35、R36數(shù)值相同,則可以使相位調(diào)整電路3.6的輸入與輸出波形幅值相同,而相位不同,在調(diào)試時(shí),可以用儀器監(jiān)視,調(diào)整DW5、DW6而使其相位與被測電流相位相同。
相位調(diào)整電路也可由R、L、C組成的無源移相電路代替。
至此,表征被測交流電流I=IASin(2πft+φ)的三個(gè)參量,IA、f、φ都可以通過該交流信號完全表征出來,即該量可以用于測量交流電流的幅值、頻率,配合交流電壓信號測量相位,有功功率、無功功率,電能量,用于電力系統(tǒng)的許多方面。
(四)、地面遙控器內(nèi)的電路部分。如圖13所示。
地面遙控器的主要構(gòu)成為命令設(shè)定電路2.1、命令編碼電路2.2、命令發(fā)射電路2.3,對于本發(fā)明中的地面遙控器可以由幾種結(jié)構(gòu)構(gòu)成,一種構(gòu)成為每一無線遙測儀使用專用的一只遙測儀,另一種構(gòu)成為地址碼可以設(shè)定,而基本頻率,一個(gè)遙控器可以設(shè)定不同的地址碼,而可以遙控多個(gè)無線遙測儀,但多個(gè)無線遙測儀的無線遙測控制部分電路4.21中的無線遙測儀控制信息如接收及信號處理電路4.211的頻率,必須調(diào)成一致,而其解碼電路4.212的地址碼設(shè)定為不同。如地址碼為7位,則可以有幾千種地址編碼,非常方便。
地面遙控器2的命令設(shè)定電路2.1由命令設(shè)定按鈕AN1~AN4及D1~D4、R1~R4、LED1~LED4構(gòu)成,以分別設(shè)定無線遙測儀4中夾線器4.121及互感器鉗口4.131的開閉動(dòng)作,當(dāng)AN1~AN4中任何一個(gè)按鈕按下時(shí),整個(gè)地面遙控器電源通過D1~D4中一個(gè)接通,相應(yīng)LED1~LED4被點(diǎn)亮,但其四個(gè)按鈕的動(dòng)作在執(zhí)行中有互鎖功能,即每一次只有一個(gè)有效,其余三個(gè)按鈕在先按下的按鈕松開前,其按下的動(dòng)作無效。
地面遙控器2中的無線遙測儀動(dòng)作命令編碼電路2.2可由專用遙控組件中的發(fā)射元件構(gòu)成,也可用其它邏輯電路組合構(gòu)成,如圖11中的IC1就是無線遙控組件中的發(fā)射模塊,它將命令設(shè)定電路2.1的AN1~AN4中的一個(gè)在按下后,將該命令編成特定的編碼并結(jié)合地址碼形成寬度不同,排序不同的脈沖,而由輸出端OUT輸出,地面遙控器2中的無線遙測儀動(dòng)作命令發(fā)射電路由功率三級管TR0、C1、R5、L1、C2、L2、ANT1構(gòu)成,其作用是將攜帶不同編碼的代表AN1~AN4狀態(tài)的信號以無線電波的形式向空間發(fā)射出去。
調(diào)整電阻R0可使無線電波的發(fā)射頻率發(fā)生變化,在調(diào)試時(shí),要將其發(fā)射基頻與無線遙測儀4中的無線遙測儀控制信息接收及信號處理電路4.211的本振頻率調(diào)成一致。
因?yàn)榈孛娼邮諆x3的電流信息解碼電路3.3的地址編碼端的編碼與無線遙測儀電流測量電路4.22的電流信息編碼電路4.224的地址碼一一對應(yīng)。所以地面遙控器2的作用為,在無線遙測儀4與頂桿1頂桿外送供電件6.2的電源接通后,用地面遙控器2(帶編碼)控制與地面遙控器2編碼一一對應(yīng)的無線遙測儀4的電流測量電路4.22的電流信息編碼電路4.224,完成無線遙測儀4的夾線器4.121及互感器鉗口的開閉控制。
實(shí)施例2該實(shí)施例是線載電流無線遙測系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施例,線載電流無線遙測系統(tǒng)包括有無線遙測儀4、地面遙控器2、地面接收儀3;無線遙測儀4、地面遙控器2、地面接收儀3的結(jié)構(gòu)如實(shí)施例1所述,其中無線遙測儀4在地面時(shí),其電源部分就已通電,然后通過一絕緣棒將其送上被測導(dǎo)線,進(jìn)行測量。
對于短時(shí)間運(yùn)行的無線遙測儀也可將其無線遙控部分電路4.21的工作電源置于無線遙測儀本體內(nèi),如實(shí)施例2所述,對于長期連續(xù)工作的無線遙測儀,選外送電源(即頂桿內(nèi)藏電源)為佳。其頂端電極部分在導(dǎo)向器旋緊到位后,應(yīng)與其內(nèi)置電源觸頭極性相同,接觸良好,頂桿本體用高絕緣強(qiáng)度的絕緣棒制成,對于長期連續(xù)運(yùn)行的無線遙測儀,選用外送電源,亦可增加其遙測儀的安全及防盜性能。如實(shí)施例1所述。
無線遙測儀的安裝及卸下均需有電源且專用的地面遙控器。
權(quán)利要求
1.線載電流無線遙測系統(tǒng),其特征在于,其包括有無線遙測儀、地面遙控器、地面接收儀;(1)、所述無線遙測儀[4]由無線遙測儀本體[4.1]和無線遙測儀電路部分[4.2]和電源部分[4.3]組成;所述無線遙測儀本體[4.1]包括有殼體[4.11]、夾線器及其開閉動(dòng)作機(jī)構(gòu)[4.12]和互感器鉗口及其開閉動(dòng)作機(jī)構(gòu)[4.13],所述夾線器及其開閉動(dòng)作機(jī)構(gòu)[4.12]及互感器鉗口及其開閉動(dòng)作機(jī)構(gòu)[4.13]置于所述殼體[4.11]內(nèi);且其中所述無線遙測儀電路部分[4.2]亦置于所述殼體[4.11]內(nèi),所述無線遙測儀電路部分4.2]由無線遙測儀控制電路[4.21]和無線遙測儀測量電路[4.22]組成,其中所述無線遙測儀測量電路[4.22]包括有電流測量電路[4.22 1],電流信號轉(zhuǎn)換電路[4.222],V/F變換電路[4.223],電流信息編碼電路[4.224]、電流信息發(fā)射電路[4.225],其中所述電流測量電路[4.221]的輸出端與所述電流信號轉(zhuǎn)換電路[4.222]的輸入端相連,所述電流信號轉(zhuǎn)換電路[4.222]的輸出端與所述V/F變換電路[4.223]的輸入端相連,所述V/F變換電路[4.223]的輸出端與所述電流信息編碼電路[4.224]的輸入端相連,所述電流信息編碼電路[4.224]的輸出端與所述電流信息發(fā)射電路[4.225]的輸入端相連;所述無線遙測儀控制電路[4.21]包括有無線遙測儀控制信號接收及信號處理電路[4.211],無線遙測儀控制信號解碼電路[4.212]、無線遙測儀夾線器開、閉控制電路[4.213]及無線遙測儀互感器鉗口開閉控制電路[4.214],其中所述無線遙測儀控制信號接收及信號處理電路[4.211]的輸入端與天線ANT相連,所述無線遙測儀控制信號接收及信號處理電路[4.211]的輸出端與所述無線遙測儀控制信號解碼電路[4.212]的輸入端相連,所述無線遙測儀控制信號解碼電路[4.212]的輸出端分別與所述無線遙測儀夾線器開閉控制電路[4.213]的輸入端及所述無線遙測儀互感器鉗口開閉控制電路[4.214]的輸入端相連;(2)、所述地面遙控器[2]由無線遙測儀動(dòng)作命令發(fā)送電路[2.1]、無線遙測儀動(dòng)作命令編碼電路[2.2]及無線遙測儀動(dòng)作命令發(fā)射電路[2.3]組成;(3)、所述地面接收儀[3]由電流信息無線接收電路[3.1]、電流信息濾波及整形電路[3.2]、電流信息解碼電路[3.3]、F/V變換電路[3.4]、電流信息波形處理及幅值調(diào)整電路[3.5]、電流波形相位調(diào)整電路[3.6]組成;所述地面遙控器[2]遙控所述無線遙測儀本體[4.1],使所述互感器鉗口閉合,使得被測導(dǎo)線穿過電流互感器,鉗式電流互感器通過電流測量電路[4.221]將導(dǎo)線電流轉(zhuǎn)換成弱電流,然后再由電流信號轉(zhuǎn)換電路[4.222]將弱電流轉(zhuǎn)換成與之成正比的電壓信號,再經(jīng)過V/F變換電路[4.223],將電壓信號轉(zhuǎn)換成頻率與輸入電流成正比的脈沖信號,經(jīng)電流信息編碼電路[4.224]調(diào)制后加到無線編碼發(fā)射信號上,經(jīng)電流信息發(fā)射電路[4.225]發(fā)射;經(jīng)發(fā)射后,由與之編碼對應(yīng)的所述地面接收儀[3]的電流信息無線接收電路[3.1]接收,再將接收到信號經(jīng)所述電流信息濾波及整形電路[3.2]濾波、整形,然后經(jīng)電流信息解碼電路[3.3]解碼,再由F/V變換電路[3.4]將脈沖信號變換成與脈沖頻率成正比的電壓信號,經(jīng)電流波形相位調(diào)整電路[3.6]進(jìn)行相位調(diào)整,則得到與被測電流在幅值上成正比例,相位相同的電壓信號,即該電壓信號能表征出被測電流的參量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種線載電流無線遙測系統(tǒng),其特征在于,所述無線遙測儀的本體呈倒“V”形,所述夾線器及其開閉動(dòng)作機(jī)構(gòu)[4.12]在所述倒“V”形本體的倒“V”形的一端的腿上,所述互感器鉗口及其開閉動(dòng)作機(jī)構(gòu)[4.13]在所述倒“V”形本體的上端及所述倒“V”形本體的倒“V”形的另一端的腿上;(1)、所述夾線器及其開閉動(dòng)作機(jī)構(gòu)[4.12]包括有夾線器、電機(jī)和減速器,其中所述夾線器包括有動(dòng)夾卡和靜夾卡,所述動(dòng)夾卡在所述夾線器前端,所述靜夾卡固定在所述倒“V”形殼體的頂端,與所述動(dòng)夾卡相對,所述夾線器與所述減速器相連,所述減速器與所述電機(jī)相連,所述電機(jī)電樞與所述無線遙測儀控制電路[4.21]的輸出端相連;(2)、所述互感器鉗口及其開閉動(dòng)作機(jī)構(gòu)[4.13]包括有位于所述倒“V”形本體頂端的互感器及在所述倒“V”形本體的倒“V”形的另一端的腿上的推桿、鉗口開閉控制器總成、減速機(jī)和電機(jī),所述鉗口開閉控制器總成在所述推桿下端與所述推桿相連,所述推桿的另一端與所述鉗口開閉控制器總成相連,所述鉗口開閉控制器總成的另一端與所述減速機(jī)相連,所述減速機(jī)與所述電機(jī)相連,所述電機(jī)電樞與所述無線遙測儀控制電路[4.21]的輸出端相連;所述互感器包括有位于所述倒“V”形本體頂端的固定鐵芯,在所述固定鐵芯上纏有二次線圈;可移動(dòng)鐵芯與固定鐵芯通過拐臂相連接,形成可開閉鉗口,所述可移動(dòng)鐵芯呈鉤子狀,在所述固定鐵芯和所述可移動(dòng)鐵芯外部設(shè)有絕緣件,在所述固定鐵芯上端設(shè)有彈簧座,另一相對的彈簧座置于所述拐臂的副桿上,在所述兩個(gè)彈簧座之間為彈簧。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種線載電流無線遙測系統(tǒng),其特征在于,所述鉗口開閉器總成是由聯(lián)接盤、行程碰桿、導(dǎo)向套、螺桿和推動(dòng)螺母組成,其中所述減速機(jī)通過所述聯(lián)接盤與所述螺桿相連,所述推動(dòng)螺母與所述螺桿螺紋連接,在所述推動(dòng)螺母末端上方設(shè)有行程碰桿,在所述推動(dòng)螺母外周設(shè)有導(dǎo)向套;所述動(dòng)夾卡包括有螺桿、聯(lián)接盤、推動(dòng)螺母、接頭、導(dǎo)向套、行程碰桿和夾線卡組成,其中所述減速機(jī)通過所述聯(lián)接盤與所述螺桿相連,所述推動(dòng)螺母與所述螺桿螺紋連接,在所述推動(dòng)螺母末端上方設(shè)有行程碰桿,在所述推動(dòng)螺母外周設(shè)有導(dǎo)向套,所述接頭位于所述夾線器前端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種線載電流無線遙測系統(tǒng),其特征在于,所述地面接收儀[3]內(nèi)的所述電流信息無線接收電路[3.1]的輸出端與所述電流信息濾波及整形電路[3.2]的輸入端相連,所述電流信息濾波及整形電路[3.2]的輸出端與所述電流信息解碼電路[3.3]的輸入端相連,所述電流信息解碼電路[3.3]的輸出端與所述F/V變換電路[3.4]的輸入端相連,所述F/V變換電路[3.4]的輸出端與所述電流信息波形處理及幅值調(diào)整電路[3.5]的輸入端相連,所述電流信息波形處理及幅值調(diào)整電路[3.5]的輸出端與所述電流波形相位調(diào)整電路[3.6]的輸入端相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種線載電流無線遙測系統(tǒng),其特征在于,所述地面接收儀[3]的所述電流信息解碼電路[3.3]的地址編碼端的編碼與所述無線遙測儀電流測量電路[4.22]的電流信息編碼電路[4.224]的地址碼一一對應(yīng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種線載電流無線遙測系統(tǒng),其特征在于,所述無線遙測儀電源部分[4.3]包括有所述無線遙測儀電流測量電路[4.22]的工作電源[4.31]和所述無線遙測儀控制電路[4.21]的工作電源[4.32]。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種線載電流無線遙測系統(tǒng),其特征在于,在所述無線遙測儀本體[4.1]的下端設(shè)置有導(dǎo)向器,在所述導(dǎo)向器內(nèi)設(shè)有金屬導(dǎo)電觸片與所述無線遙測儀控制電路[4.21]相連通或所述無線遙測儀電流測量電路[4.22]的工作電源[4.31]相連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的一種線載電流無線遙測系統(tǒng),其特征在于,線載電流無線遙測系統(tǒng)設(shè)有一頂桿,其為多節(jié)絕緣棒相套合而成,最上端的絕緣棒為頂桿外送供電件,所述頂桿外送供電件與所述下端的絕緣棒相套合,在所述頂桿外送供電件內(nèi)設(shè)有一電池倉,在所述電池倉內(nèi)設(shè)有電池及在所述電池前部的電池扣,在所述頂桿外送供電件前端設(shè)有電極觸點(diǎn),在所述頂桿外送供電件前端內(nèi)部設(shè)有彈性金屬片,與所述電極觸點(diǎn)相連接,電源線的一端與所述電池的電極觸點(diǎn)相連,另一端與所述頂桿外送供電件前端的電極觸點(diǎn)相連,在所述頂桿外送供電件前部側(cè)端設(shè)有導(dǎo)向器卡頭;所述頂桿的最上端的絕緣棒,即頂桿外送供電件的兩電極觸點(diǎn)與所述導(dǎo)向器內(nèi)的金屬導(dǎo)電觸片相對應(yīng),在所述頂桿插入所述導(dǎo)向器并就位后,所述兩電極觸點(diǎn)與所述金屬導(dǎo)電觸片對應(yīng)接通。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種線載電流無線遙測系統(tǒng),其特征在于,在所述無線遙測儀本體[4.1]的殼體[4.11]內(nèi)的電源部分可以是充電電池,也可以是太陽能電池或普通電池。
全文摘要
本發(fā)明公開了在線線載電流無線遙測系統(tǒng)。技術(shù)方案為該系統(tǒng)包括有無線遙測儀、地面遙控器、地面接收儀;無線遙測儀由無線遙測儀本體和無線遙測儀電路部分和電源部分組成等。優(yōu)點(diǎn)是可帶電安裝及拆卸電流測量儀器,而且可以用無線方式測量高壓電流,這樣既方便又安全,尤其是其安全性,是目前有線系統(tǒng)所無法比擬的,可以廣泛地應(yīng)用在電力系統(tǒng)的負(fù)載監(jiān)測,防竊電,電力調(diào)度,繼電保護(hù),電力計(jì)量及線損分析等系統(tǒng)中。
文檔編號G01R19/00GK1558244SQ20041000303
公開日2004年12月29日 申請日期2004年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月13日
發(fā)明者王振鐸 申請人:王振鐸