專利名稱：監(jiān)視一段電能傳輸線的一條相線的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及監(jiān)視一段電能傳輸線的一條相線的設(shè)備和方法。該相線包含η個(gè)相互 電絕緣并且彼此之間在該段的兩端短接的導(dǎo)體。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中已知，存在著專利US6，396，172和以國際公開號WO 02/41459公布 的PCT申請書。在這些文件中，詳細(xì)描述了用于與具有多條相線的一段電能傳輸線一起使 用的開關(guān)裝置。每一條相線具有多個(gè)相互電絕緣的并聯(lián)導(dǎo)體。每一相線的導(dǎo)體在傳輸線段 的兩端處彼此短接。該裝置包含用于有選擇地開啟和閉合每一相線的導(dǎo)體的并聯(lián)斷續(xù)器 對，用于探測傳輸線段當(dāng)前操作狀況的探測裝置以及用于根據(jù)傳輸線段的當(dāng)前操作狀況為 斷續(xù)器對發(fā)出命令的命令裝置。專利申請CA2，569，267描述一個(gè)用于改變一段電能傳輸線的相線阻抗的開關(guān)裝 置，該相線包含η個(gè)相互保持電絕緣并且彼此之間在傳輸線段兩端形成短接的導(dǎo)體。該裝 置包含至少一個(gè)與至少一個(gè)導(dǎo)體串聯(lián)的第一真空開關(guān)，至少一個(gè)用于有選擇地開啟和關(guān)閉 第一真空開關(guān)的第一可控電機(jī)，一個(gè)用于探測表示相線當(dāng)前操作狀況的參數(shù)的探測器以及 一個(gè)用于根據(jù)探測器探測出的參數(shù)控制第一可控電機(jī)的控制器。該申請書同樣描述一個(gè)用 于改變一條電能傳輸線的相鄰兩傳輸線段的兩條相線的阻抗的開關(guān)模塊以及一種用于改 變電能傳輸線的一個(gè)傳輸線段的相線的阻抗的方法。因此需要一種對一條電能傳輸線的傳輸線段的相線進(jìn)行監(jiān)視的方法，它允許對相 線進(jìn)行消極監(jiān)視或積極監(jiān)視以追蹤傳輸線的變化，探測不正常的運(yùn)行、缺陷或傳輸線破壞， 測量或控制功率流量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供回應(yīng)前面所列舉需求的設(shè)備和方法。本發(fā)明旨在一種定位沿電能傳輸線的一個(gè)傳輸線段上的相線的突發(fā)事件的方法， 該相線包含η個(gè)相互保持電絕緣并且彼此之間在傳輸線段兩端形成短接的導(dǎo)體，該方法包 含以下步驟a)在傳輸線段的其中一個(gè)終端處監(jiān)視相線的η個(gè)導(dǎo)體的其中之一上的一個(gè)參數(shù)， 所述參數(shù)表示相線當(dāng)前操作狀況并具有導(dǎo)體中已知傳播速度；b)每當(dāng)參數(shù)有一個(gè)超過閾值的數(shù)值時(shí)在傳輸線段的終端處生成一個(gè)事件探測信 號，并當(dāng)探測信號被生成時(shí)存儲(chǔ)一個(gè)接收時(shí)間；c)發(fā)射表示傳輸線段終端的地理定位的信號；并且d) 一旦兩個(gè)連續(xù)探測信號生成時(shí)，基于步驟C)中表示地理定位的信號以及與所 述兩個(gè)連續(xù)探測信號相關(guān)的接收時(shí)間，執(zhí)行沿著傳輸線段的事件的地理定位。本發(fā)明同樣針對一種用于沿著在電能傳輸線的某一傳輸線段上的相線定位突發(fā) 事件的設(shè)備，該相線包含η個(gè)相互電絕緣并且彼此之間在傳輸線段的兩個(gè)終端形成短接的導(dǎo)體，該設(shè)備被定位在傳輸線段的一個(gè)終端處并包含監(jiān)視相線的η個(gè)導(dǎo)體之一上的至少一個(gè)參數(shù)的裝置，所述至少一個(gè)參數(shù)表示該相 線當(dāng)前操作狀況并具有導(dǎo)體中已知傳播速度；用于每當(dāng)所述至少一個(gè)參數(shù)具有一個(gè)超過閾值的數(shù)值時(shí)，在傳輸線段的終端處生 成事件探測信號、并且在探測信號生成時(shí)存儲(chǔ)接收時(shí)間的裝置；用于發(fā)射表示傳輸線段的所述終端的地理定位的信號的裝置；以及用于一旦兩個(gè)連續(xù)探測信號生成時(shí)，基于表示地理定位的信號以及與所述兩個(gè)連 續(xù)探測信號相關(guān)的接收時(shí)間，執(zhí)行沿著傳輸線段的事件的地理定位的裝置。本發(fā)明也針對一種用于在電能傳輸線的一個(gè)傳輸線段上沿著相線確定是否存在 缺陷并在存在缺陷的情況下定位所述缺陷的方法，該相線包含η個(gè)相互電絕緣并且彼此之 間在傳輸線段的兩個(gè)終端形成短接的導(dǎo)體，傳輸線段的長度是已知的，該方法包含以下步 驟a)在傳輸線段的一個(gè)終端處開啟η個(gè)導(dǎo)體之一以向其注入一個(gè)入射電脈沖，并存 儲(chǔ)該入射脈沖的發(fā)射時(shí)間；b)在傳輸線段終端處探測一個(gè)回應(yīng)導(dǎo)體上入射脈沖收到的反射電脈沖，并存儲(chǔ)一 個(gè)反射脈沖接收時(shí)間，這些脈沖具有導(dǎo)體中已知傳播速度；c)發(fā)射一個(gè)表示傳輸線段終端的地理定位的信號；并且d)根據(jù)發(fā)射和接收時(shí)間、傳輸線段長度以及傳播速度確定是否存在一個(gè)缺陷，并 且，在存在缺陷的情況下，根據(jù)步驟c)的表示地理定位的信號、發(fā)射和接收時(shí)間及傳播速 度執(zhí)行所述缺陷的地理定位。。本發(fā)明同樣針對一種用于確定沿著在電能傳輸線的第一傳輸線段上的相線是否 存在缺陷并且在存在缺陷時(shí)定位所述缺陷的設(shè)備，該相線包含η個(gè)相互保持電絕緣并且彼 此之間在第一傳輸線段的兩個(gè)終端形成短接的導(dǎo)體，傳輸線段的長度是已知的，該設(shè)備被 定位在第一傳輸線段的的兩個(gè)終端中的第一終端處并包含用于開啟η個(gè)導(dǎo)體之一的開關(guān)；用于向?qū)w注入入射電脈沖的信號發(fā)生器；用于在導(dǎo)體上探測一個(gè)回應(yīng)入射脈沖的反射電脈沖的探測器，所述脈沖具有在導(dǎo) 體中已知的傳播速度；用于存儲(chǔ)入射脈沖注入時(shí)間和反射脈沖接收時(shí)間的存儲(chǔ)器；用于發(fā)射一個(gè)表示第一傳輸線段的第一終端的地理定位的信號的發(fā)射器；以及用于根據(jù)發(fā)射和接收時(shí)間、第一傳輸線段長度和傳播速度確定是否存在缺陷，并 且，若存在缺陷，則根據(jù)發(fā)射器所發(fā)射的表示地理定位的信號、注入和接收時(shí)間和傳播速度 進(jìn)行所述缺陷的地理定位的裝置。在閱讀了適用于本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，參考附件圖例所作的非限制性描述 后，本發(fā)明將更容易理解。


圖1是一個(gè)包含開關(guān)(interrupteur)的電能傳輸線的一個(gè)傳輸線段的示意圖。圖2是一個(gè)包含開關(guān)的電能傳輸線的一個(gè)傳輸線段的示意圖。
圖3是一個(gè)包含開關(guān)的電能傳輸線的一個(gè)傳輸線段的示意圖。圖4是一個(gè)包含開關(guān)的電能傳輸線的一個(gè)傳輸線段的示意圖。圖5是一個(gè)關(guān)于圖2的本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式的裝置的一個(gè)示意框圖。圖6是描繪裝置一部分的電路圖。圖7是根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式的一個(gè)裝置的一個(gè)側(cè)面透視圖。圖8是圖7所示裝置的另一個(gè)側(cè)面透視圖。圖9是圖7和圖8上所示元件的一個(gè)側(cè)面透視圖。圖10是圖9上所示元件的一個(gè)正視圖。圖11是圖7和圖8上所示元件的一個(gè)側(cè)視圖。圖12是沿著圖11中A-A線的一個(gè)剖面圖。圖13是圖12 —部分的一個(gè)放大視圖。圖14是圖12另一部分的一個(gè)放大視圖。圖15是圖7和圖8上所示元件的一個(gè)側(cè)視圖。圖16是沿著圖15中A-A線的一個(gè)剖面圖。圖17是圖7和圖8上所示裝置的正面示意圖。圖18是根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式的裝置的一個(gè)側(cè)面透視圖。圖19是根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式的裝置的一個(gè)側(cè)面透視圖。圖20是圖19上所示一部分裝置的另一個(gè)側(cè)面透視圖。圖21是圖19和圖20上所示元件的一個(gè)側(cè)面透視圖。圖22是根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式的裝置的一個(gè)側(cè)面透視圖。圖23是圖22上所示元件的一個(gè)側(cè)面透視圖。圖24是根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式的裝置的一個(gè)側(cè)面透視圖。圖25是圖24上所示元件的一個(gè)正面透視圖。圖26是圖24上所示元件的一個(gè)側(cè)面透視圖。圖27是圖24上所示元件的一個(gè)側(cè)視圖。圖28是沿著圖27中A-A線的一個(gè)剖面圖。圖29是圖24上所示元件的一個(gè)側(cè)視圖。圖30是圖24上所示元件的一個(gè)側(cè)視圖。圖31是圖26上所示元件的一個(gè)正視圖。圖32是根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式的裝置的一個(gè)側(cè)面透視圖。圖33是圖32上所示元件的一個(gè)側(cè)面透視圖。圖34是圖32上所示元件的一個(gè)側(cè)視圖。圖35是沿著圖34中A-A線的一個(gè)剖面圖。圖36是圖32上所示元件的一個(gè)側(cè)面透視圖。圖37是一個(gè)導(dǎo)體平衡桿(palormier)的一個(gè)側(cè)面透視圖。圖38是另一個(gè)導(dǎo)體平衡桿的一個(gè)側(cè)面透視圖。圖39是另一個(gè)導(dǎo)體平衡桿的一個(gè)側(cè)面透視圖。圖40是另一個(gè)導(dǎo)體平衡桿的一個(gè)側(cè)面透視圖。圖41是一個(gè)安裝在一條相線的四個(gè)導(dǎo)體之間橫臂上的安全照明裝置的一個(gè)正面
6透視圖。圖42是一個(gè)安裝在一條相線導(dǎo)體上的、無觸點(diǎn)電容性電源天線的一個(gè)側(cè)面透視 圖。圖43是一個(gè)與無觸點(diǎn)電源相配套的過壓保護(hù)電路的一個(gè)側(cè)面透視圖。圖44是一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式的裝置所安裝的電纜塔(pylone)的 一個(gè)側(cè)面透視圖。圖45是圖44上面部分的一個(gè)放大視圖。圖46是包含根據(jù)本發(fā)明的包括一個(gè)控制器和一部分探測器的一個(gè)單元的簡要框 圖。圖47是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的一部分裝置的電示意圖。圖48是電能傳輸線的一個(gè)傳輸線段的示意圖，其根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實(shí)施 方式包含兩個(gè)裝置。圖49是電能傳輸線的兩個(gè)傳輸線段的示意圖，其根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實(shí)施 方式包含兩個(gè)裝置。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明構(gòu)成了對專利申請CA2569267中所述發(fā)明的改進(jìn)。這一改進(jìn)主要在于添加 元件以便將電能傳輸線轉(zhuǎn)換為智能線路，在該智能線路上能夠執(zhí)行一種消極或積極監(jiān)視， 例如隨后的非限制性描述中所述。若現(xiàn)在參考圖46、48和49，定位沿著電能傳輸線的一個(gè)傳輸線段1105的一條相線 的突發(fā)事件的目的用設(shè)備1100實(shí)現(xiàn)。該相線包含相互電絕緣并且在傳輸線段1105的兩個(gè) 終端之間短接的η個(gè)導(dǎo)體。設(shè)備1100被定位在傳輸線段1105其中一個(gè)終端處。設(shè)備1100 包含監(jiān)視相線的η個(gè)導(dǎo)體其中之一上至少一個(gè)參數(shù)的裝置。所述至少一個(gè)參數(shù)表示該相線 的當(dāng)前操作狀況并具有已知的導(dǎo)體中傳播速度。該設(shè)備同樣包含一個(gè)每次所述至少一個(gè)參 數(shù)具有一個(gè)超出閾值的數(shù)值時(shí)用于在傳輸線段1105終端生成一個(gè)事件探測信號，并且當(dāng) 探測信號生成時(shí)存儲(chǔ)接收時(shí)間的裝置。設(shè)備1100也包含一個(gè)用于發(fā)射表示傳輸線段1105 所述終端的地理定位的裝置。設(shè)備1100同樣包含一個(gè)用于一旦生成兩個(gè)連續(xù)探測信號基 于表示地理定位的信號、以及關(guān)于兩個(gè)連續(xù)探測信號的接收時(shí)間，則執(zhí)行沿傳輸線段1105 的事件地理定位的裝置。傳輸線段長度是已知的，同樣知道當(dāng)來自事件的信號到達(dá)傳輸線 段的遠(yuǎn)終端時(shí)，它遭遇導(dǎo)體短接并生成一個(gè)返回設(shè)備的反射信號。該設(shè)備因此收到直接來 自事件的第一信號，以及在傳輸線段遠(yuǎn)終端反射的第二信號。這兩個(gè)信號允許沿著傳輸線 段定位事件。該設(shè)備以被稱為“消極”的方式監(jiān)視相線。在圖48中，放置多個(gè)電纜塔，在該 幅圖中所繪電纜塔之間，示意圖上所繪線路中出現(xiàn)中斷。這些監(jiān)視裝置，用于生成事件探測 信號，發(fā)射表示地理定位的信號以及執(zhí)行沿著傳輸線段的事件地理定位，由處理器570來 實(shí)現(xiàn)，其帶有用于監(jiān)視η個(gè)導(dǎo)體的其中一個(gè)上至少一個(gè)電參數(shù)的輸入端，以及用于計(jì)算沿 著傳輸線段事件的地理定位的計(jì)算能力。在優(yōu)選方案下，表示當(dāng)前操作狀況的參數(shù)是電流 或電壓。在優(yōu)選方案下，監(jiān)視裝置1101能夠以至少IMHz的采樣頻率運(yùn)行以監(jiān)視所述至少 表示操作狀況的參數(shù)。該采樣頻率最好可升高至IGHz。如圖48所繪，采樣可參照一個(gè)GPS
7系統(tǒng)1140進(jìn)行同步。該GPS系統(tǒng)1140可與處理器570進(jìn)行通信以執(zhí)行設(shè)備的地理定位并 由此將維護(hù)團(tuán)隊(duì)引領(lǐng)到所波及的傳輸線段。而且，設(shè)備1100可從遠(yuǎn)程集中控制系統(tǒng)1150進(jìn) 行數(shù)字化控制，該遠(yuǎn)程集中控制系統(tǒng)1150通過與多個(gè)設(shè)備通信來控制和監(jiān)視整套傳輸線。在優(yōu)選方案下，監(jiān)視裝置1101包含由處理器570實(shí)現(xiàn)的用于在一個(gè)預(yù)定時(shí)間窗 口中的連續(xù)存儲(chǔ)關(guān)于該參數(shù)的數(shù)據(jù)的裝置，以及一個(gè)用于僅保存開始于接收時(shí)間前100μ s 且結(jié)束于所述至少一個(gè)參數(shù)值再次低于閾值時(shí)的一個(gè)時(shí)間段上數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器。這允許恰當(dāng) 地測量和識別表征傳輸線段上突發(fā)事件的一個(gè)波前。根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，通過處理信號，并從對線路特征的知識出發(fā)，有 可能從要到達(dá)設(shè)備的波前開始重組最初波前。而且，該設(shè)備同樣可被用于探測傳輸線段相 關(guān)保險(xiǎn)絲上的事件。事實(shí)上，保險(xiǎn)絲通過與傳輸線的感應(yīng)電容性地被耦合。其結(jié)果是，保險(xiǎn) 絲上的干擾對導(dǎo)體有影響，而這根據(jù)本發(fā)明可被設(shè)備探測出。根據(jù)本發(fā)明的該設(shè)備同樣可 以使用相位器技術(shù)以便更好地識別線路上突發(fā)事件。相位器的測量同樣可以提供許多關(guān)于 線路上缺陷定位的信息，甚至在某些情況中，可以識別將會(huì)打擊線路的缺陷。在優(yōu)選方案 下，該相線包含4個(gè)導(dǎo)體。在優(yōu)選方案下以及如圖49所繪，本發(fā)明同樣針對一個(gè)包含兩個(gè)設(shè)備1100和1110 的系統(tǒng)，每一個(gè)設(shè)備如前所述。設(shè)備1100被定位在一個(gè)第一傳輸線段1005上。第二設(shè)備 1110被定位在與第一傳輸線段1105相鄰的第二傳輸線段1115上。圖49顯示了這些設(shè)備 可如何根據(jù)被稱為“背靠背”的配置方式被安裝。在這樣一種配置下，傳輸線段對1105和 1115是相鄰的。設(shè)備1100可與設(shè)備1101背對背安裝在同一電纜塔上，并且設(shè)備1100也可 與在另一個(gè)電纜塔上的設(shè)備1111背對背安裝。這一配置允許留出擺放設(shè)備所需的傳輸線 段終端間間隙。在圖49中，在兩個(gè)傳輸線段1105和1115中間的終端1120沒有監(jiān)視設(shè)備， 這以便于為傳輸線的維護(hù)而減少待監(jiān)視設(shè)備數(shù)量是有優(yōu)勢的。在這樣一種配置中，考慮到 不同模塊和傳輸線段之間的配置和連接，同樣一個(gè)事件可被多個(gè)傳輸線段上的多個(gè)模塊探 測到，因?yàn)橐粋€(gè)表征一個(gè)事件的信號將會(huì)在不止一個(gè)設(shè)備上傳播。根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，傳輸線段上的設(shè)備與位于線上的其他多個(gè)傳感 器是兼容的。這些設(shè)備因此可以為這些傳感器的信號充當(dāng)中繼站以便保證這些向?qū)?yīng)監(jiān)視 系統(tǒng)的信號傳輸具有良好的品質(zhì)。定位沿電能傳輸線的一個(gè)傳輸線段1105的一條相線的突發(fā)事件的目的同樣用一 種包含多個(gè)步驟的方法達(dá)到。該相線包含相互電絕緣并且在傳輸線段兩終端彼此之間短接 的η個(gè)導(dǎo)體。該方法包含以下步驟a)在傳輸線段其中一個(gè)終端處監(jiān)視相線η個(gè)導(dǎo)體的其中一個(gè)上的一個(gè)參數(shù)，所述 參數(shù)表示相線當(dāng)前操作狀況并具有已知導(dǎo)體中傳播速度；b)每當(dāng)參數(shù)有一個(gè)超過閾值的數(shù)值時(shí)在傳輸線段終端上生成一個(gè)事件探測信號， 并當(dāng)探測信號被生成時(shí)存儲(chǔ)一個(gè)接收時(shí)間；c)發(fā)射一個(gè)表示傳輸線段終端地理定位的信號；并且d) 一旦兩個(gè)連續(xù)探測信號生成時(shí)基于步驟C)中表示地理定位的信號以及兩連續(xù) 探測信號的相關(guān)接收時(shí)間，執(zhí)行沿著傳輸線段事件的地理定位。在優(yōu)選方案下，監(jiān)視相線η個(gè)導(dǎo)體其中一個(gè)上一個(gè)參數(shù)的步驟在至少IMHz的采樣 頻率下被執(zhí)行。
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在優(yōu)選方案下，步驟a)中，參數(shù)的數(shù)據(jù)被連續(xù)存儲(chǔ)在一個(gè)預(yù)定時(shí)間窗口中，并且 在步驟b)中，探測信號生成之后，在步驟a)中生成的數(shù)據(jù)僅在開始于接收時(shí)間前IOOys 且結(jié)束于參數(shù)值再次低于閾值時(shí)的這一段時(shí)間段中保存在存儲(chǔ)器上。如前面提到的，這樣 允許恰當(dāng)?shù)販y量和識別表征傳輸線段上突發(fā)事件的一個(gè)波前。如圖47上所繪，監(jiān)視沿著電能傳輸線第一傳輸線段上的相線是否存在缺陷并且 在存在的情況下定位所述缺陷的目的同樣可以根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式用設(shè)備 1000達(dá)到。該相線包含η個(gè)相互保持電絕緣并且彼此之間在第一傳輸線段兩端形成短接 的導(dǎo)體1001、1002、1003和1004。傳輸線段的長度是已知的。設(shè)備1000被定位在第一傳 輸線段的第一終端上。設(shè)備1000包含用于開啟η個(gè)導(dǎo)體其中一個(gè)的一個(gè)開關(guān)1006、1007、 1008或1009。設(shè)備1000也包含一個(gè)用于向?qū)w內(nèi)注入一個(gè)入射電脈沖的信號發(fā)生器1010、 1011和1012。設(shè)備1000同樣包含一個(gè)用于在導(dǎo)體上探測一個(gè)回應(yīng)入射脈沖的反射電脈沖 的探測器，這些脈沖具有在導(dǎo)體中已知的傳播速度。設(shè)備1000也包含一個(gè)用于存儲(chǔ)入射脈 沖注入時(shí)間以及反射脈沖接收時(shí)間的存儲(chǔ)器。設(shè)備1000同樣包含一個(gè)用于發(fā)射表示第一 傳輸線段第一終端地理定位的信號的發(fā)射器。設(shè)備1000也包含一個(gè)用于根據(jù)發(fā)射和接收 時(shí)間、第一傳輸線段長度以及傳播速度確定是否存在一個(gè)缺陷，并且，若存在一個(gè)缺陷則根 據(jù)表示發(fā)射器發(fā)射的地理定位、注入和接收時(shí)間、以及傳播速度的信號執(zhí)行所述缺陷的地 理定位的裝置。設(shè)備1000的不同裝置可由例如圖46上所示的處理器570實(shí)現(xiàn)。該裝置用 被稱為“積極”的方式監(jiān)視相線。在優(yōu)選方案下，探測器能夠以至少IMHz的采樣頻率運(yùn)行以探測所述反射脈沖。在優(yōu)選方案下，該設(shè)備包含一個(gè)處理器，例如圖46上所示的處理器570，它允許從 入射電脈沖被注入那一刻直至反射電脈沖被探測到的一刻止實(shí)現(xiàn)用于在導(dǎo)體上探測和存 儲(chǔ)數(shù)據(jù)的裝置。在電能傳輸線一個(gè)傳輸線段上沿著相線確定是否存在缺陷并在存在的情況下定 位所述缺陷的目的，也可以根據(jù)本發(fā)明的另一種實(shí)施方式用一種包含多個(gè)步驟的方法達(dá) 到。該相線包含η個(gè)相互保持電絕緣并且彼此之間在傳輸線段兩端形成短接的導(dǎo)體。傳輸 線段的長度是已知的。該方法包含以下步驟a)在傳輸線段的其中一個(gè)終端開啟η個(gè)導(dǎo)體中的其中一個(gè)以向其注入一個(gè)入射 電脈沖，并存儲(chǔ)該入射脈沖的發(fā)射時(shí)間；b)在傳輸線段終端探測一個(gè)收到的回應(yīng)導(dǎo)體上入射脈沖的反射電脈沖，并存儲(chǔ)一 個(gè)反射脈沖接收時(shí)間，這些脈沖具有一個(gè)導(dǎo)體中已知傳播速度；c)發(fā)射一個(gè)表示傳輸線段終端地理定位的信號；并且d)根據(jù)發(fā)射和接收時(shí)間、傳輸線段長度以及傳播速度確定是否存在一個(gè)缺陷，并 且，在存在一個(gè)缺陷的情況下，根據(jù)表示步驟c)的地理定位的信號、發(fā)射和接收時(shí)間、及傳 播速度執(zhí)行所述缺陷的地理定位。在優(yōu)選方案下，在傳輸線段終端上探測導(dǎo)體上反射脈沖，并存儲(chǔ)反射脈沖接收時(shí) 間的步驟以至少IMHz的采樣頻率被執(zhí)行。在優(yōu)選方案下，步驟b)包含一個(gè)從入射電脈沖被注入那一刻直至反射電脈沖被 探測到的一刻止在導(dǎo)體上探測和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的步驟。根據(jù)另一種優(yōu)選實(shí)施方式，監(jiān)視電能傳輸線的一個(gè)傳輸線段的一條相線的目的同
9樣可以用一個(gè)尤其特別繪在圖47中的監(jiān)視設(shè)備1000達(dá)到。該相線包含相互保持電絕緣并 且彼此之間在傳輸線段1005兩端形成短接的導(dǎo)體1001、1002、1003和1004。該設(shè)備包含至 少一個(gè)第一開關(guān)1006、1007、1008和1009，與至少導(dǎo)體1001、1002、1003和1004之一串聯(lián)。該設(shè)備1000同樣包含，如圖46上所示，一個(gè)用于探測至少一個(gè)表示相線當(dāng)前操作 狀況的參數(shù)的探測器。該設(shè)備包含一個(gè)具有用于接收指示各開關(guān)操作位置的信號的第一輸 入端以及至少一個(gè)用于接收指示參數(shù)的信號的第二輸入端的處理器。該設(shè)備同樣包含一個(gè) 連接于處理器并用于接收控制信號的射頻接收器以及一個(gè)用于根據(jù)控制信號控制第一開 關(guān)1006、1007、1008和1009的控制器。該設(shè)備也包含一個(gè)連接于處理器用于發(fā)射指示開關(guān) 1006、1007、1008和1009操作位置及參數(shù)的信號的射頻發(fā)射器。在優(yōu)選方案下，電能傳輸線的一個(gè)傳輸線段的一條相線的監(jiān)視設(shè)備1000同樣包 含一個(gè)高壓脈沖發(fā)生器1010、1011和1012及一個(gè)與脈沖發(fā)生器1010、1011和1012串聯(lián)的 放電器1013、1014和1015。脈沖發(fā)生器和放電器構(gòu)成一個(gè)與第一開關(guān)并聯(lián)的電路。在另一 種實(shí)施方式下，脈沖發(fā)生器是一個(gè)電流脈沖發(fā)生器。監(jiān)視電能傳輸線的一個(gè)傳輸線段的一條相線的目的同樣可用一種用于監(jiān)視電能 傳輸線的一個(gè)傳輸線段的一條相線的方法達(dá)到。該相線包含η個(gè)相互保持電絕緣并且彼此 之間在傳輸線段1005兩端形成短接的導(dǎo)體1001、1002、1003和1004。該方法包含提供與至 少導(dǎo)體1001、1002、1003和1004之一串聯(lián)的至少一個(gè)第一開關(guān)1006、1007、1008和1009， 探測至少一個(gè)表示相線當(dāng)前操作狀況的參數(shù)，用一個(gè)具有多個(gè)第一輸入端和至少一個(gè)第二 輸入端的處理器接收指示開關(guān)1006、1007、1008和1009操作位置的信號以及指示參數(shù)的信 號的步驟。該方法同樣包含用一個(gè)連接到處理器的射頻接收器接收控制信號，根據(jù)控制信 號控制第一開關(guān)1006、1007、1008和1009，用一個(gè)連接到處理器的射頻發(fā)射器發(fā)射指示開 關(guān)1006、1007、1008和1009操作位置和參數(shù)的信號以及用供電裝置為處理器、接收器和發(fā) 射器供電。在優(yōu)選方案下，用于監(jiān)視電能傳輸線的一個(gè)傳輸線段的一條相線的方法同樣包 含，在探測至少一個(gè)參數(shù)步驟之前，用一個(gè)高壓脈沖發(fā)生器1010、1011和1012生成一個(gè)高 壓脈沖，用一個(gè)放電器1013、1014和1015釋放脈沖以產(chǎn)生一個(gè)高壓脈沖以及將該高壓脈沖 注入導(dǎo)體1001、1002或1003中的步驟。越一條智能傳輸線(LTI)或“Smart Power Line (SPL) ”包括一條傳統(tǒng)的束狀傳輸線 (例735KV線)，其上使各相的子導(dǎo)體在30km的各段上絕緣并且每60km，在錨固電纜塔上， 加入安裝在相上的開關(guān)轉(zhuǎn)換裝置，以及一個(gè)傳輸線消極或積極監(jiān)視系統(tǒng)。運(yùn)行原理裝入的開關(guān)轉(zhuǎn)換裝置使束中一個(gè)或多個(gè)子導(dǎo)體中的電流重定向以用于線路除冰 或調(diào)制線路阻抗(MIL線路阻抗調(diào)制器，或“Linelmpedance Modulator LIM”)。一條智能 傳輸線，不僅出于維護(hù)目的而自動(dòng)自我分析和自動(dòng)自我監(jiān)視，還允許實(shí)時(shí)跟蹤傳輸線和網(wǎng) 絡(luò)的電性能并允許，在需要時(shí)，修改傳輸線中和電網(wǎng)中功率的流動(dòng)。這一高冗余技術(shù)直接用于網(wǎng)絡(luò)上而且它可由一個(gè)遠(yuǎn)程集中控制進(jìn)行數(shù)字化控制。 它與智能網(wǎng)絡(luò)是兼容的。該分布式“FlexibleAC Transmission System”(靈活交流輸電系統(tǒng))FACTS 技術(shù)補(bǔ)充了完整網(wǎng)絡(luò)中的其他FACTS。對一條傳統(tǒng)傳輸線運(yùn)行的影響在傳統(tǒng)輸電線中加入該技術(shù)不影響眷傳輸線的電絕緣，因?yàn)樗侵苯影惭b在該相上而不參考其他相或大地； 傳輸線的電連續(xù)性，因?yàn)槿魏螘r(shí)候一個(gè)直接電連接或一個(gè)“先接后斷make before break"電連接都保證該連續(xù)性； 傳輸線的最大傳輸能力，因?yàn)殡S時(shí)內(nèi)部迂回跨接線(lescavaliers de contournement)允許給傳輸線重新賦予全部傳輸能力；以及 傳輸線的機(jī)械抗性，因?yàn)樗跈C(jī)械上與傳輸線不是串聯(lián)。它在錨固電纜塔上由 迂回跨接線支持。這一錨固電纜塔以及裝配的開關(guān)轉(zhuǎn)換裝置構(gòu)成一個(gè)小型子站。對傳輸線可靠件和安全件的影響這一技術(shù)允許增加傳輸線和網(wǎng)絡(luò)電可靠性 通過使用帶電除冰減少由探測及消除顛震引起的顛震造成的短接數(shù)量； 通過使用帶電除冰減少由于薄冰、霜或融雪造成的短接數(shù)量； 在意外情況下通過向其他傳輸線重新疏導(dǎo)電力。對傳輸線運(yùn)行的影響這一技術(shù)允許以非常顯著的方式增加傳輸線的機(jī)械可靠性并延長其使用壽命 通過使用帶電除冰避免由于薄冰、霜或融雪造成的傳輸線損壞；·通過使用帶電除冰減輕疲勞和避免由于顛震造成的破壞。 通過避免由于反常氣候事件，例如，大風(fēng)和薄冰、大風(fēng)和霜或大風(fēng)和融雪相結(jié)合 引起的過載造成的加速老化；并且 通過避免由于結(jié)冰的隨機(jī)斷電引起的束旋轉(zhuǎn)。它允許通過控制子導(dǎo)體的斷電順 序隨時(shí)在束的地理中心底部保留重心。對傳輸線維護(hù)的影響這一消極監(jiān)視技術(shù)允許一個(gè)定位于傳輸線或開關(guān)轉(zhuǎn)換裝置的特別的預(yù)防性維護(hù)， 這通過 借由對干擾事件占用時(shí)間，換而言之即在該事件被一個(gè)或多個(gè)探測器探測出來 之前的所需時(shí)間的測量和分析，在大地和相之間對故障的精確定位； 借由對干擾事件占用時(shí)間的測量和分析，對雷擊的精確定位； 借由對干擾事件占用時(shí)間的測量和分析，對傳輸線損壞的精確定位； 對由于傳輸線上電線或保護(hù)環(huán)上一個(gè)缺陷造成的電暈放電效果改善的精確定 位； 真空開關(guān)轉(zhuǎn)換裝置電弧標(biāo)記的比較； 借由對電流和電壓的測量和分析，開關(guān)轉(zhuǎn)換模塊中電流流動(dòng)的持續(xù)跟蹤。借助位于開關(guān)轉(zhuǎn)換模塊內(nèi)部的一個(gè)高壓脈沖發(fā)生器，積極監(jiān)視傳輸線的技術(shù)允 許 借由測量和研究從絕緣缺陷產(chǎn)生的反射，監(jiān)視橫桿和平衡桿的絕緣狀況；并且 借由測量和研究從導(dǎo)體缺陷產(chǎn)生的反射，監(jiān)視導(dǎo)體狀況。對傳輸線和網(wǎng)絡(luò)保護(hù)的影響
相位器(phaseur)的測量不僅允許跟蹤傳輸線和網(wǎng)絡(luò)的性能，而且允許，通過直 接作用在自動(dòng)斷路器上，增加對傳輸線的保護(hù)。相位器的測量也允許驗(yàn)證網(wǎng)絡(luò)子站中測量設(shè)施的運(yùn)行情況和校準(zhǔn)情況。相位器的測量同樣允許對網(wǎng)絡(luò)中功率流動(dòng)進(jìn)行可視化。對網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的影響這一分布式模塊技術(shù)允許增加網(wǎng)絡(luò)傳輸能力 通過由調(diào)制傳輸線阻抗來控制功率流動(dòng)，以減少瓶頸。并且在更為成熟的版本中 通過以加入減震裝置的方式穩(wěn)定跨區(qū)域的震蕩；并且 通過加入分布式制動(dòng)電阻加大網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。增加傳輸線的傳輸能力并且通過逐相加入其他導(dǎo)體及加入開關(guān)轉(zhuǎn)換模塊，能夠增加單導(dǎo)體或雙導(dǎo)體線傳 輸能力并使其智能化，以便能夠?yàn)槠涑⒖刂乒β柿鲃?dòng)。導(dǎo)體的額外重量由減少由于添加除冰模塊而減少冰量來補(bǔ)償。這一方法可以避免 需要加強(qiáng)傳輸線的支撐塔、絕緣裝置及地基。這一改變，不僅增加傳輸線的傳輸能力，還減少電暈輻射。通常方式下，可以說一條傳統(tǒng)傳輸線向智能線路的轉(zhuǎn)換允許跟蹤傳輸線的變化， 減少顛震，避免由于薄冰、霜或融雪造成的傳輸線損壞，減少由于顛震、薄冰、霜或融雪造成 的故障數(shù)量并且由此增加傳輸線的使用壽命。而且，一條智能線路可以用作智能網(wǎng)絡(luò)的測 量裝置以及控制同一網(wǎng)絡(luò)功率流動(dòng)的執(zhí)行器。所有這些優(yōu)勢均在不損害網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的情況下 獲得。隨后的描述再次部分摘錄專利申請CA2，569，267中所述的發(fā)明的說明書。在這些圖中，連接開關(guān)轉(zhuǎn)換裝置的不同元件的電纜，傳感器以及電子開關(guān)控制卡 并未顯示。本發(fā)明涉及一種傳輸線阻抗調(diào)制器(LIM)，它是一個(gè)靈活分布式交流傳輸系統(tǒng) (FACTS)，其中每個(gè)傳輸線段長度為幾十公里且相互獨(dú)立。根據(jù)本發(fā)明每一個(gè)電能傳輸線 的傳輸線段包含一個(gè)開關(guān)轉(zhuǎn)換模塊，其中至少一個(gè)真空開關(guān)與傳輸線段的至少一個(gè)導(dǎo)體串 聯(lián)。根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，例如圖7所示，至少一個(gè)導(dǎo)體不包含開關(guān)，這意味著 這樣一個(gè)導(dǎo)體總是提供一個(gè)流電(galvanique)連接。根據(jù)本發(fā)明的其他優(yōu)選實(shí)施方式，其 中在所有導(dǎo)體上都配備開關(guān)，例如圖24所示，先接后斷開關(guān)裝置被配備以便相傳輸線段的 4個(gè)連接器絕不會(huì)同時(shí)開啟。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，出于安全的原因冗余在多個(gè)層次均被考慮到。例如， 根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方式，例如圖9至14所示的各真空開關(guān)對并聯(lián)，已被考慮到。還是根據(jù)優(yōu)選 實(shí)施方式，如圖9至14所示的線性千斤頂(Wrin)，已被考慮到用于在故障運(yùn)行的情況下強(qiáng) 制關(guān)閉或開啟指定真空開關(guān)。還是根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方式，如圖5至17所示，通信已被考慮到 借助電能輸送傳輸線通信、無線通信或還有光纖通信。該設(shè)備的一條遠(yuǎn)程命令可經(jīng)由通信 系統(tǒng)被執(zhí)行。還是根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方式，如圖7、17和42所示，一個(gè)電源從電能輸送傳輸線借 助一個(gè)與磁耦合器或電容耦合器一起運(yùn)行的無觸點(diǎn)電源被供電。還是根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方式，表示傳輸線當(dāng)前和過往事件的數(shù)據(jù)可供分析之用。還是
12根據(jù)一種優(yōu)選實(shí)施方式，包含一個(gè)儲(chǔ)存表示設(shè)備當(dāng)前和過往事件數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器的一個(gè)黑匣 子被考慮到，例如圖5或圖46所示。還是根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，用于在通信系統(tǒng)故障運(yùn)行的情況下關(guān)閉電 能輸送線相線的所有導(dǎo)體以便由此重建相線的裝置已被考慮到。還是根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu) 選實(shí)施方式，表示傳輸線段每一相線當(dāng)前操作的數(shù)據(jù)可通過一個(gè)通信系統(tǒng)被發(fā)送出去以進(jìn) 行遠(yuǎn)程診斷和維護(hù)。根據(jù)一種優(yōu)選實(shí)施方式，在與一個(gè)或多個(gè)通信設(shè)備的通信中斷的情況下，在一個(gè) 或多個(gè)設(shè)備中的真空開關(guān)按預(yù)先建立的順序自行關(guān)閉從而使傳輸線在幾十毫秒內(nèi)回復(fù)到 其最初狀態(tài)，這意味著電能傳輸線恢復(fù)其最大傳輸能力。此外，在其中一個(gè)開關(guān)轉(zhuǎn)換裝置中 的電源中斷的情況下，真空開關(guān)按預(yù)先建立的順序自行關(guān)閉而傳輸線在幾十毫秒內(nèi)回復(fù)到 其最初狀態(tài)，這意味著電能傳輸線的傳輸線段恢復(fù)其最大傳輸能力。本發(fā)明的潛在應(yīng)用程序此外包含一個(gè)傳輸線阻抗調(diào)制器(LIM)；—個(gè)傳輸線除 冰器；一個(gè)傳輸線電源；一個(gè)電流限制器；一個(gè)同步共振減震器；一個(gè)跨區(qū)震蕩減震器；和 一個(gè)制動(dòng)電阻。根據(jù)2002年5月23日公布的國際公開號02/41459的PCT申請的內(nèi)容，這 些無源元件可被加入到根據(jù)本發(fā)明的該設(shè)備中?，F(xiàn)在參考圖1至5。圖5所示元件具體適用圖2所示的實(shí)施方式但可以方便地適 用于圖1的實(shí)施方式甚至借助該領(lǐng)域的專家可適用于圖3和圖4所示的實(shí)施方式。一個(gè)用 于改變電能傳輸線4的一個(gè)傳輸線段2的一條相線阻抗的開關(guān)轉(zhuǎn)換裝置被表示在圖上。該 相線包含4個(gè)相互保持電絕緣并且彼此之間借助短路8在傳輸線段兩端形成短接的導(dǎo)體6。 該相線表示出4個(gè)導(dǎo)體但它可以有η個(gè)導(dǎo)體6。R、L、M分別表示相線4的傳輸線段2的電 阻、電感和互感。傳輸線段2有3個(gè)相線A、B和C。至少，該設(shè)備包含至少一個(gè)與至少一個(gè)導(dǎo)體6串聯(lián)的真空開關(guān)。在當(dāng)前情況下，有 3個(gè)分別與相線的3個(gè)導(dǎo)體相關(guān)聯(lián)的真空開關(guān)10，3個(gè)用于有選擇地開啟和關(guān)閉3個(gè)第一真 空開關(guān)10的第一可控電機(jī)12，3個(gè)分別與第一真空開關(guān)10并聯(lián)的第二真空開關(guān)14，以及3 個(gè)用于有選擇地開啟和關(guān)閉第二真空開關(guān)14的第二可控電機(jī)12。該設(shè)備同樣包含一個(gè)用 于探測一個(gè)表示相線4當(dāng)前操作狀況的參數(shù)的探測器。在當(dāng)前情況下，電容性和電感性無 觸點(diǎn)電源16和14被提供。本設(shè)備也包含一個(gè)用于根據(jù)由探測器探測出的參數(shù)及一個(gè)遠(yuǎn)程 命令的請求控制第一和第二可控電機(jī)12的控制器20。一個(gè)無觸點(diǎn)主電源被用于給一條相 線的供電線供電。該無觸點(diǎn)主電源包含電容性和電感性電源16和18。一些變流器被提供用于將一條相線電源轉(zhuǎn)換成CC和CA電源。CC電源為一個(gè)存儲(chǔ) CC電能的電容器盒22供電。每一個(gè)電源16和18是兩個(gè)以保證冗余。每一個(gè)電感性電源18包含多個(gè)位于如 圖7所示的設(shè)備分格的電流變換器66。這些變換器擁有它們的由相線電流供電的初級線 圈。這些變換器的次線圈給一個(gè)經(jīng)由一個(gè)配電盒36連接到位于電容器盒22內(nèi)的存儲(chǔ)電容 器的變流器供電。每一個(gè)電容性電源16包含一個(gè)被稱為電容性天線5的絕緣導(dǎo)電板，如圖42所示， 位于相線導(dǎo)體幾厘米處。天線5借助一個(gè)如圖22所示的絕緣套管97被電連接在圖17所 示的變壓器15上并位于開關(guān)轉(zhuǎn)換裝置內(nèi)部。變壓器15為圖17所示、經(jīng)由配電盒36連接 到電容器盒22上的變流器17供電。
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這些電容和電感性電源16和18被連接在將電能分配到不同設(shè)備元件的配電盒36 上。該配電盒36由開關(guān)轉(zhuǎn)換裝置的控制器20控制。PLC (電能傳輸線)類型傳輸線24的通信系統(tǒng)被連接在控制器20上以通過相線進(jìn) 行通信，而且一個(gè)發(fā)射/接收路由器25被連接在PLC和控制器20上以進(jìn)行無線通信。一 個(gè)全球定位系統(tǒng)21也被考慮用于通過衛(wèi)星定位開關(guān)轉(zhuǎn)換裝置和用于計(jì)時(shí)的目的。路由器 25和全球定位系統(tǒng)21有一個(gè)如圖24所示的天線57。一條電能傳輸線的所有開關(guān)轉(zhuǎn)換裝置可被連接于一個(gè)局域電信網(wǎng)絡(luò)中。在此局域 網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)相線的開關(guān)轉(zhuǎn)換裝置保持通信1)經(jīng)由PLC在該電能傳輸線的不同傳輸線段 之間；2)經(jīng)由一個(gè)短距離射頻或紅外線鏈接在一個(gè)傳輸線段的各開關(guān)轉(zhuǎn)換裝置之間；以及 3)經(jīng)由一個(gè)小作用范圍射頻連接、一個(gè)紅外線連接或一個(gè)光纖連接，在電能傳輸線兩個(gè)終 端或兩個(gè)終端之間的轉(zhuǎn)發(fā)器位置上。若現(xiàn)在參考圖2，可以看見一種實(shí)施方式，其中該設(shè)備包含3個(gè)分別與3個(gè)真空開 關(guān)14并聯(lián)的電子開關(guān)26，這些電子開關(guān)26由控制器控制。不言而喻，該設(shè)備可包含少于3 個(gè)電子開關(guān)。若現(xiàn)在參考圖3，該設(shè)備，在此實(shí)施方式下，包含3個(gè)與第一和第二真空開關(guān)10和 14并聯(lián)的電子開關(guān)26。同樣有可能考慮少于3個(gè)電子開關(guān)。若參考圖4，可以看見根據(jù)本發(fā)明用于除冰的設(shè)備。該設(shè)備包含4個(gè)分別并聯(lián)并連 接到相線4個(gè)導(dǎo)體的第一、第二和第三真空開關(guān)10、14和28，以及4個(gè)用于有選擇地開啟和 關(guān)閉第一、第二和第三真空開關(guān)10、14和28的第一、第二和第三可控電機(jī)12。若現(xiàn)在參考圖5，該設(shè)備包含一個(gè)包含存儲(chǔ)器和用于保護(hù)存儲(chǔ)器的機(jī)盒的黑匣子 34。該存儲(chǔ)器被連接于控制器20以存儲(chǔ)表示開關(guān)轉(zhuǎn)換裝置及相線當(dāng)前和過去事件的參數(shù)。 控制器20同樣允許基于測定的數(shù)據(jù)執(zhí)行計(jì)算。這些可控電機(jī)12可以是單相線性電機(jī)、多 相線性電機(jī)、包含一個(gè)導(dǎo)螺桿的常規(guī)電機(jī)或其他任何類型電機(jī)。向設(shè)備內(nèi)部流動(dòng)的信號流 和供電流借助配電箱36進(jìn)行。每個(gè)電機(jī)12經(jīng)由一個(gè)電動(dòng)變流器38被連接到配電箱。每 個(gè)電子開關(guān)26經(jīng)由一個(gè)電子開關(guān)控制卡40被連接到配電箱。現(xiàn)在參考圖5和圖6。圖6上半部所示的電機(jī)12，用于控制如圖1所示的第二真 空開關(guān)14。圖下半部所示的電機(jī)12用于控制也如圖1所示的第一真空開關(guān)10。正如在圖 6上所見的，用于控制被用作分流器的第二真空開關(guān)14的電機(jī)被連接到一個(gè)“關(guān)聯(lián)斷路器” 裝置42。該“關(guān)聯(lián)斷路器”裝置42，針對兩個(gè)可控電機(jī)的每一個(gè)，包含一個(gè)專用于從相線開 始給電源供電的無觸點(diǎn)電源44，一個(gè)用于整流電源的整流器46，一個(gè)用于從整流器出口處 累積電能的電容器48和一個(gè)用于，在接收到控制器20的一個(gè)控制信號時(shí)，在對應(yīng)第二可控 電機(jī)中使電容器48放電以關(guān)閉該電機(jī)的可控開關(guān)50。該控制器20有一個(gè)用于探測一個(gè) 高頻發(fā)射/接收路由器25及電能傳輸線通信系統(tǒng)24故障運(yùn)行和其他任何故障運(yùn)行的探測 器，和一個(gè)用于基于故障運(yùn)行的探測生成控制信號以便在沒有通過“關(guān)聯(lián)斷路器”裝置42 的應(yīng)答的情況下經(jīng)由電動(dòng)變流器38閉合至少一個(gè)或所有如圖1所示的第二真空開關(guān)14的 命令發(fā)生器?？刂破饕灿幸粋€(gè)用于在主要無觸點(diǎn)電源16和18中探測故障運(yùn)行的探測器，和一 個(gè)用于基于探測到故障運(yùn)行生成控制信號以便關(guān)閉至少一個(gè)或所有如圖1所示的第二真 空開關(guān)14的命令發(fā)生器。此外，該控制器有一個(gè)用于探測在如圖1所示的真空第一開關(guān)中
14故障運(yùn)行的輸入端和一個(gè)用于控制第二可控電機(jī)以便在其中一個(gè)一探測到第一真空開關(guān) 中故障運(yùn)行即關(guān)閉如圖1所示的至少一個(gè)或所有第二真空開關(guān)14的命令發(fā)生器。若現(xiàn)在參照圖1、3和4，在其中一個(gè)第一真空開關(guān)10中發(fā)生爆炸的情況下，若系統(tǒng) 被周全設(shè)計(jì)這是極不可能發(fā)生的，關(guān)聯(lián)于已爆炸的第一真空開關(guān)的第二真空開關(guān)14被關(guān) 閉并且阻抗調(diào)制的最大振幅按￡降低。第二真空開關(guān)14被用作分流器?！旰苄〔⑶沂情L 度可達(dá)200公里的電能輸電線中可用傳輸線段數(shù)量的一個(gè)函數(shù)。傳輸線段的數(shù)量越大，￡ 越小。若一個(gè)真空開關(guān)處于故障運(yùn)行，傳輸線依然起作用。一個(gè)局部故障的開關(guān)轉(zhuǎn)換裝置 的更換占去不到一天的時(shí)間而且這可以在不中斷服務(wù)的情況下完成。除了無心的錯(cuò)誤設(shè)計(jì) 之外，電能傳輸線將不損失其傳輸能力。在其中一個(gè)第一真空開關(guān)10故障運(yùn)行的情況下， 第二真空開關(guān)14自動(dòng)接替?，F(xiàn)在參照圖2、和7至17，以描述開關(guān)轉(zhuǎn)換裝置的一種優(yōu)選實(shí)施方式。該開關(guān)轉(zhuǎn)換 裝置通常在一個(gè)終端包含一個(gè)借助圖18所示的機(jī)盒側(cè)壁一個(gè)絕緣體62絕緣的第一導(dǎo)電板 60。這第一導(dǎo)電板60與相線的4個(gè)導(dǎo)體電路連接。4個(gè)導(dǎo)體的電流從第一導(dǎo)電板60開始， 經(jīng)過一個(gè)穿過電流變換器66的中央導(dǎo)體，隨后經(jīng)過一個(gè)第二導(dǎo)電板68進(jìn)行循環(huán)。這兩個(gè) 導(dǎo)電板60和68界定了包含變換器66的一個(gè)第一分格的范圍。變換器66被用于測量相電 流，用于提取相線電源，并用作一個(gè)用于電能傳輸線通信系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)(GPS)的發(fā) 射和接收天線。電流從這個(gè)第二導(dǎo)電板68經(jīng)過一組位于這第二導(dǎo)電板68周圍的導(dǎo)體72并向一 個(gè)第三導(dǎo)電板74循環(huán)流動(dòng)。這第二和第三導(dǎo)電板68和74界定了用于安置控制器和電源 的第二分格76的范圍。這一配置減少由相電流在此第二分格76中，也在其他分格82和90 中產(chǎn)生的磁場。 隨后，電流從此第三導(dǎo)電板74開始經(jīng)過位于這第三導(dǎo)電板74周圍的導(dǎo)體78并向 一個(gè)第四導(dǎo)電板80循環(huán)流動(dòng)。這第三和第四導(dǎo)電板74和80界定了包含了控制部件的第 三分格82的范圍。每一控制部件包含一個(gè)電機(jī)、一個(gè)變流器和相關(guān)聯(lián)的機(jī)械控制裝置。這 些控制部件是用于開啟和關(guān)閉真空開關(guān)的可控電機(jī)。該第四導(dǎo)電板80被用作所有真空開 關(guān)的一個(gè)電壓參照。該第四導(dǎo)電板80由位于這第四導(dǎo)電板80周圍的導(dǎo)體84連接到一個(gè) 第五導(dǎo)電板86。第五導(dǎo)電板86是開關(guān)轉(zhuǎn)換裝置的輸出板。這第四和第五導(dǎo)電板80和86 界定了包含了真空開關(guān)類的開關(guān)的第四分格90的范圍。第五導(dǎo)電板86包含用于導(dǎo)體6穿 過的絕緣體套管65，一個(gè)用于減少爆炸時(shí)產(chǎn)生的過壓的門(porte)92，一個(gè)例如圖22所示 用于電容性電源的絕緣體套管97和當(dāng)必要時(shí)，如圖22所示的絕緣體97。
因此，開關(guān)轉(zhuǎn)換裝置包含一個(gè)機(jī)盒，具有一個(gè)圖18所示的導(dǎo)電側(cè)壁64，橫貫側(cè)壁 并將機(jī)盒分成第一、第二、第三和第四分格70、76、82和90的第一、第二、第三、第四和第五 導(dǎo)電板60、68、74、80和86的。第一導(dǎo)電板60包含一個(gè)用于電絕緣側(cè)壁的絕緣元件62。第 二、第三、第四和第五橫貫導(dǎo)電板68、74、80和86被電連接到側(cè)壁上。第一、第二、第三和第 四導(dǎo)電板60、68、74和80被電連接到導(dǎo)體6而第五導(dǎo)電板86借助絕緣體套管65與某些導(dǎo) 體6絕緣。第一和第二導(dǎo)電板界定了包含至少一個(gè)連接第一和第二導(dǎo)電板的中央導(dǎo)體，以 及位于中央導(dǎo)體周圍用于通知控制器中央導(dǎo)體中流動(dòng)的電流的變換器66的第一分格70的 范圍。第二和第三導(dǎo)電板界定了包含控制器和專用主要無觸點(diǎn)電源的第二分格76的范圍。 第三和第四導(dǎo)電板界定了包含可控電機(jī)12的第三分格82的范圍。第四和第五導(dǎo)電板界定了包含真空開關(guān)10和14的第四分格90的范圍。根據(jù)一種優(yōu)選實(shí)施方式，一個(gè)機(jī)械屏13 將真空開關(guān)彼此保護(hù)起來。其中一個(gè)導(dǎo)體6通過一個(gè)電連接直接連接于設(shè)備的輸出板86。其他導(dǎo)體經(jīng)過用 于進(jìn)入包含真空開關(guān)的第四分格90的絕緣體套管65被連接。在此實(shí)施方式下，這些真空 開關(guān)被成對提供并且如圖9更為具體所示是并聯(lián)連接。真空開關(guān)被連接到電壓參考板上或 設(shè)備機(jī)盒上。對于每一對真空開關(guān)，第二真空開關(guān)14被用作分流器并被連接到“關(guān)聯(lián)斷路 器”裝置。在圖9上，開關(guān)10的屏13已被除去以提供觀察屏13后面元件。連接于控制器 的電流變換器9也被提供用于測量電流。電容性電壓探測器63也被提供用于測量電壓。若現(xiàn)在更具體地參考圖11至14，兩個(gè)可控電機(jī)12中的每一個(gè)包含一個(gè)用于穩(wěn)定 第二可控電機(jī)12位置處于開啟或閉合狀態(tài)的穩(wěn)定機(jī)構(gòu)94。一個(gè)彈簧96被考慮用于迫使第 二開關(guān)處于閉合狀態(tài)。一個(gè)鎖緊機(jī)構(gòu)被提供用于保持彈簧處于一種壓縮位置以保持開關(guān)處 于開啟狀態(tài)。如圖6所示的是變流器38的激活或者是可控開關(guān)50的閉合均足夠用于激活 電機(jī)12以控制穩(wěn)定機(jī)構(gòu)94并開啟鎖緊機(jī)構(gòu)95。該彈簧，一旦鎖緊機(jī)構(gòu)95開啟，移動(dòng)第二 開關(guān)14至閉合狀態(tài)。當(dāng)線性控制部件被激活以開啟第二真空開關(guān)14時(shí)，鎖緊機(jī)構(gòu)95將真 空開關(guān)14保持在一個(gè)開啟狀態(tài)。若控制器38或?yàn)樽兞髌?8供電的電源不工作，并且控制 器命令閉合開關(guān)14，“關(guān)聯(lián)斷路器”裝置42則向電機(jī)艙內(nèi)注入一股電流以控制穩(wěn)定機(jī)構(gòu)94 來開啟鎖緊機(jī)構(gòu)95并且彈簧96因此將閉合真空開關(guān)94。若現(xiàn)在參考圖15和16，與第二真空開關(guān)14并聯(lián)的第一真空開關(guān)10被一個(gè)具有開 啟或閉合兩個(gè)穩(wěn)定位置的雙穩(wěn)裝置的電機(jī)12以及一個(gè)如圖16上更為細(xì)致展示的線性電機(jī) 12激活。這第一真空開關(guān)10被用于短接或開啟相應(yīng)的導(dǎo)體。開啟或閉合第二真空開關(guān)14的線性電機(jī)12由一個(gè)自由移動(dòng)進(jìn)入一個(gè)正交于一個(gè) 磁場的一個(gè)磁場內(nèi)部的單相繞組構(gòu)成。一個(gè)電壓源通過變流器38為電機(jī)繞組供電。例如 圖6所示，每一個(gè)“關(guān)聯(lián)斷路器”裝置42包含一個(gè)用于每一個(gè)線性電機(jī)12及其關(guān)聯(lián)真空開 關(guān)的獨(dú)立電源。這些獨(dú)立電源為穿過電磁或電子開關(guān)50連接于電機(jī)繞組的電容器48重新 充電。當(dāng)控制器故障運(yùn)行時(shí)，電源或電動(dòng)變流器，以及“關(guān)聯(lián)斷路器”裝置開關(guān)50被強(qiáng)制處 于閉合狀態(tài)。電容器48所收集的電能促成一股根據(jù)指定方向穿過相應(yīng)電機(jī)繞組12以產(chǎn)生 相應(yīng)線性電機(jī)運(yùn)動(dòng)的電流。這一運(yùn)動(dòng)控制穩(wěn)定機(jī)構(gòu)94，開啟鎖緊機(jī)構(gòu)95并因此彈簧96閉 合相應(yīng)真空開關(guān)14。當(dāng)所有兩個(gè)真空開關(guān)14被閉合時(shí)相線則恢復(fù)其最初的電流傳輸能力。 變流器38用開啟和閉合第二真空開關(guān)所需能量為電機(jī)12供電。同樣地，變流器38和電機(jī) 12被用于中斷到發(fā)電機(jī)模式或用于減少無論哪個(gè)真空開關(guān)的動(dòng)作。若現(xiàn)在更具體地參考圖17，可以看到圖5所示的大部分元件位于圖2和圖7至17 所示的實(shí)施方式范圍內(nèi)。無觸點(diǎn)電容性電源包含變壓器15。電容性電源17被考慮到?？?制器20由一張控制卡操作執(zhí)行。若現(xiàn)在參考圖18，可以看見一個(gè)用于改變一條電能傳輸線相鄰兩傳輸線段的兩個(gè) 相線的阻抗的開關(guān)轉(zhuǎn)換模塊100。每一條相線包含4條相互保持電絕緣并且彼此之間在傳 輸線段兩端形成短接的導(dǎo)體。開關(guān)轉(zhuǎn)換模塊包含2個(gè)開關(guān)轉(zhuǎn)換裝置，每一個(gè)都例如圖1至 4所示。2個(gè)開關(guān)轉(zhuǎn)換裝置被背對背安裝。機(jī)盒在其高處和低處部分包含用于通風(fēng)的開口 102。高處開口并未顯示因?yàn)樗鼈兾挥诎雸A柱104下方。該機(jī)盒包含一個(gè)用于防止機(jī)盒內(nèi) 部太陽輻射造成的過熱的熱絕緣材料。
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該機(jī)盒包含一個(gè)圓柱形壁64，在其2個(gè)終端包含保護(hù)環(huán)94。一個(gè)升起鉤95也被 考慮。位于高處的開口處被上端和下端均考慮有開口 110的保護(hù)環(huán)94中引導(dǎo)空氣通風(fēng)的 半圓筒104覆蓋。一個(gè)熱隔離器位于圓筒下方以防止機(jī)盒內(nèi)部太陽輻射造成的過熱。機(jī)械 接頭位于設(shè)備和模塊100之間。通過一個(gè)開關(guān)轉(zhuǎn)換模塊100中背對背兩個(gè)開關(guān)轉(zhuǎn)換裝置的執(zhí)行，可能與開關(guān)轉(zhuǎn)換 裝置有關(guān)的電纜塔數(shù)量按系數(shù)2減少。對于一個(gè)名義上30km的LIM或一個(gè)除冰傳輸線段， 每60km僅有一個(gè)LIM電纜塔或一個(gè)除冰開關(guān)轉(zhuǎn)換模塊100。若現(xiàn)在參考圖2和19至21，可以看見一個(gè)包含多個(gè)電子開關(guān)112的開關(guān)轉(zhuǎn)換裝 置。當(dāng)希望增加開啟和閉合的頻率時(shí)，圖1所示的真空第一開關(guān)則被與第二真空開關(guān)14并 聯(lián)的電子開關(guān)26所替代。在此情況下，附加元件應(yīng)被加入，例如一個(gè)帶有散熱管冷卻系統(tǒng) 59，一個(gè)隔離器，一個(gè)過壓保護(hù)電路，一個(gè)用于在電子開關(guān)不同級之間分配電壓的電壓分配 器電路(未表示出)，以及圖5所示的控制卡40。一個(gè)太陽能隔熱屏61被考慮用于保護(hù)不 受太陽能輻射。若現(xiàn)在參考圖3、22和23，可以看見一個(gè)帶有2個(gè)真空開關(guān)10和14及一個(gè)并聯(lián) 電子開關(guān)26的開關(guān)轉(zhuǎn)換裝置。具有與一個(gè)電子開關(guān)26并聯(lián)的第一和第二真空開關(guān)10和 14，操作員選擇使用第一真空開關(guān)10或者電子開關(guān)112來切換相應(yīng)導(dǎo)體?，F(xiàn)在將描述一種作為一種強(qiáng)制開啟真空開關(guān)模式的除冰模式。當(dāng)一個(gè)線性控制部 件被激活來開啟一個(gè)真空開關(guān)且該真空開關(guān)由于，例如，其觸點(diǎn)全被鎖緊而無法自己開啟 時(shí)，一個(gè)振蕩信號被疊加在電機(jī)控制信號上，通過在開啟力上疊加一個(gè)沖擊力以解除相應(yīng) 真空開關(guān)阻礙?，F(xiàn)在將描述一種操作模式其中一種附加壓力可被實(shí)施在真空開關(guān)觸點(diǎn)上。當(dāng)發(fā)生 接地運(yùn)行故障時(shí)，傳輸線電路可在傳輸線自動(dòng)斷路器糾正該問題之前，在幾十毫秒之后增 加到幾十千安培。在這一關(guān)鍵時(shí)刻過程中，有可能通過向彈簧關(guān)閉力添加由線性電機(jī)在幾 十毫秒當(dāng)中產(chǎn)生的力來有利地減少開關(guān)的接觸阻力。根據(jù)該操作模式，短路電流被探測出 并且一股強(qiáng)電流借助電動(dòng)變流器被施加到線性電機(jī)繞組以便保留被閉合的第二真空開關(guān) 的接觸直到故障運(yùn)行被探測出來。若現(xiàn)在參考圖4、和24至31，可以看到本發(fā)明用于除冰的一種實(shí)施方式。將描述 一種被稱為“先接后斷”的操作模式。在此模式下，相線的4個(gè)導(dǎo)體不能被同時(shí)開啟，使得 相線不會(huì)被完全開啟。根據(jù)此實(shí)施方式，設(shè)備包含4個(gè)連接于一個(gè)“先接后斷”裝置的真空 開關(guān)28，以及4個(gè)與4個(gè)第一真空開關(guān)10并聯(lián)的第二真空開關(guān)14。第二真空開關(guān)14被用 作分流器。通過改變“先接后斷”裝置的操作位置，被關(guān)閉的真空開關(guān)28以循環(huán)方式被轉(zhuǎn) 換?！跋冉雍髷唷毖b置包含一個(gè)板，它是由一個(gè)或多個(gè)升降電機(jī)122啟動(dòng)的升降盤120。 該盤120被編程并備有開口 124，拉桿126從其中穿過。拉桿126具有契合依據(jù)盤的角位置 的開口 124外形的預(yù)定的幾何外形。盤的角位置允許隨時(shí)保留4個(gè)真空開關(guān)28的其中一 個(gè)處于閉合位置。電機(jī)130轉(zhuǎn)動(dòng)盤到預(yù)先設(shè)定的4個(gè)位置的其中一個(gè)位置。簡而言之，每一個(gè)可控電機(jī)有一個(gè)連接于相應(yīng)第三真空開關(guān)28的拉桿，它沿著開 啟和閉合位置之間的路徑移動(dòng)。一個(gè)移動(dòng)板120配備有4個(gè)容許4個(gè)拉桿穿過板的開口， 板開口和允許最大移動(dòng)3個(gè)真空開關(guān)28至開啟位置的具有互補(bǔ)外形的拉桿橫截面?？煽匕咫姍C(jī)被考慮到用于轉(zhuǎn)動(dòng)板至垂直于拉桿的不同的操作位置以確定3個(gè)開關(guān)28中的哪一 個(gè)可移動(dòng)到開啟位置。電機(jī)122也被考慮用于用拉桿平行移動(dòng)該板，以在開啟和閉合位置 之間移動(dòng)4個(gè)真空開關(guān)28中的3個(gè)，從而預(yù)防任何時(shí)候完全開啟相線。若參考圖32至36，可看到“先接后斷”裝置的另一種實(shí)施方式，它被稱為“鎖緊機(jī) 構(gòu)”。在圖36中，與圖33比較，其中一個(gè)電機(jī)12及其變流器38，彈簧96和相關(guān)元件被撤 除，以便能夠更好地觀察如插腳129等某些元件。在此實(shí)施方式下，4個(gè)線性電機(jī)被顯示并 分別與4個(gè)第三真空開關(guān)28和鎖緊盤21相連。鎖緊盤21配有具有不同幾何外形的開口 127，插腳129從其中穿過。開口 127和 插腳129的幾何外形之間的配合依靠盤121的角位置，它隨時(shí)預(yù)防4個(gè)第三真空開關(guān)28同 時(shí)開啟。電機(jī)130轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤121至4個(gè)預(yù)定的可能位置中的一個(gè)以便引導(dǎo)電流到達(dá)相線的 其中一個(gè)導(dǎo)體中。在此實(shí)施方式中，對于每一個(gè)導(dǎo)體，3個(gè)真空開關(guān)并聯(lián)連接。真空開關(guān)28 是“先接后斷”裝置的真空開關(guān)。第二真空開關(guān)14被用作分流器而第一真空開關(guān)10被用 于開啟和閉合導(dǎo)體。第二和第三真空開關(guān)出于安全的原因被考慮到。為了給導(dǎo)體除冰，它 的3個(gè)相應(yīng)的真空開關(guān)被閉合。簡而言之，4個(gè)可控電機(jī)中的每一個(gè)有一個(gè)連接于在開啟和閉合位置之間沿著路 徑移動(dòng)的相應(yīng)第三真空開關(guān)28的插腳。一個(gè)移動(dòng)盤121備有允許插腳穿過盤的開口 127， 盤的開口和插腳相互配合以便允許最大移動(dòng)4個(gè)真空開關(guān)28中的3個(gè)至開啟位置?？煽匕?電機(jī)130被考慮用于移動(dòng)圓盤121至相對插腳的不同操作位置以確定3個(gè)開關(guān)28中的哪 一個(gè)可移動(dòng)到開啟位置，由此預(yù)防任何時(shí)候相線完全開啟，可控板電機(jī)130由控制器控制?，F(xiàn)在將描述一條相線的4個(gè)導(dǎo)體的除冰可能流程。首先，開關(guān)轉(zhuǎn)換裝置的12個(gè)真 空開關(guān)被閉合。在任何時(shí)候，相線導(dǎo)體的電壓和電流被測定。第一，需被除冰的導(dǎo)體被選定。 第二，盤被轉(zhuǎn)動(dòng)以便關(guān)聯(lián)于應(yīng)被除冰的導(dǎo)體的真空開關(guān)不被開啟。第三，“先接后斷”裝置的 剩余3個(gè)真空開關(guān)被開啟。第四，控制器通過探測運(yùn)行情況并測量穿過導(dǎo)體的電流驗(yàn)證前 面的步驟已被正確地執(zhí)行。第五，被用作分流器并對應(yīng)“先接后斷”裝置的3個(gè)開啟的真空 開關(guān)的3個(gè)真空開關(guān)根據(jù)一個(gè)預(yù)定的順序也被開啟。第六，控制器通過探測運(yùn)行情況并測 量穿過相線導(dǎo)體的電流驗(yàn)證前面的步驟已被正確地執(zhí)行。第七，對應(yīng)“先接后斷”裝置的3 個(gè)開啟的真空開關(guān)的3個(gè)真空開關(guān)根據(jù)一個(gè)預(yù)定的順序也被開啟。第八，控制器通過探測 運(yùn)行情況并測量穿過相線導(dǎo)體的電流驗(yàn)證前面的步驟已被正確地執(zhí)行。此時(shí)，可以認(rèn)為對 其中一個(gè)導(dǎo)體的除冰工作已開始。若一個(gè)問題被控制器探測出，一個(gè)報(bào)告被發(fā)送并且除冰操作被中斷。一旦在橫桿 上安裝的負(fù)荷探測器確認(rèn)選定的導(dǎo)體除冰完成，之前提到的步驟按照相反的順序被執(zhí)行以 便閉合所有真空開關(guān)。這些步驟隨后可通過選擇另一個(gè)待除冰導(dǎo)體而被重新執(zhí)行。為了預(yù)防除冰執(zhí)行時(shí)導(dǎo)體束旋轉(zhuǎn)，一個(gè)除冰序列被選定以便將束的質(zhì)量中心保留 在束幾何中心下。例如，2個(gè)高導(dǎo)體和1個(gè)低導(dǎo)體根據(jù)一個(gè)序列被除冰，隨后2個(gè)高導(dǎo)體和 另一個(gè)低導(dǎo)體根據(jù)一個(gè)序列被除冰。這一例程被執(zhí)行直至所有導(dǎo)體都被除冰。若現(xiàn)在參考圖37至40，可看到有用于隔離束的導(dǎo)體的不同的平衡桿。平衡桿140 可被用于安裝在安全裝置的平衡桿上以防止在接地之后或有問題的相之間的過壓處理，或 者由于閃電造成的問題。為保護(hù)橫桿、平衡桿和防過壓開關(guān)，可安裝例如半導(dǎo)體保護(hù)裝置 173或單一或組合放電器175等電壓限幅器?？墒褂媒柚鷪D40所示的電流變換器179激
18活、由流經(jīng)半導(dǎo)體保護(hù)裝置的電流供電的放電器。放電器可以是空氣放電器或真空放電器， 且可借助電流變換器被啟動(dòng)或不被啟動(dòng)。平衡桿也可被用于測量相線每一個(gè)導(dǎo)體的冰負(fù)載 量以除冰。由一個(gè)測壓元件141探測出的冰負(fù)載量信息借助于依靠配有電容性天線7的一 個(gè)無觸點(diǎn)電容性電源的非連續(xù)供電的發(fā)射器被傳輸。提供絕緣體171。金屬蓋169被安裝 在絕緣體171上。圖40所示的一個(gè)升壓器外殼保護(hù)環(huán)177也可被考慮。當(dāng)由于接地運(yùn)行故障、閃電或其他原因而產(chǎn)生相線導(dǎo)體間過壓時(shí)，保護(hù)機(jī)構(gòu)自動(dòng) 激活。安裝在平衡桿上的這些半導(dǎo)體限壓器是第一批被自動(dòng)激活，隨后放電器被自動(dòng)激活 而最后，幾毫秒之后，導(dǎo)體真空開關(guān)被閉合。當(dāng)電子開關(guān)被使用時(shí)，一個(gè)額外的限壓器被加 在每一個(gè)電子開關(guān)旁并且當(dāng)一個(gè)運(yùn)行故障突然出現(xiàn)時(shí)，這一電壓電子開關(guān)可借助一個(gè)自動(dòng) 關(guān)閉系統(tǒng)被閉合。最后，用作分流器的真空開關(guān)在幾十毫秒之后被閉合。若現(xiàn)在參考圖41，當(dāng)電能傳輸線的一個(gè)傳輸線段位于一條公路、高速公路或河流 的上方，這一傳輸線段可配備一盞應(yīng)急燈140，該應(yīng)急燈在相關(guān)傳輸線段進(jìn)行除冰時(shí)被激 活。該應(yīng)急燈被安裝在絕緣橫桿141上相線的4個(gè)導(dǎo)體之間。當(dāng)電能傳輸線的該傳輸線段 在除冰時(shí)，應(yīng)急燈由位于導(dǎo)體之間的電壓差借助于電纜147供電的電源供電。應(yīng)急燈可使 用一個(gè)半導(dǎo)體燈光發(fā)射器。若現(xiàn)在參考圖42，可以看到開關(guān)轉(zhuǎn)換裝置的無觸點(diǎn)電容性電源的一個(gè)天線142。 天線142借助電絕緣體151被安裝在橫桿141上。若現(xiàn)在參考圖43，可以看到帶有一個(gè)無觸點(diǎn)電源的一個(gè)過壓保護(hù)電路。保護(hù)電路 包含電壓限幅器173，放電器175和一個(gè)升壓外殼保護(hù)環(huán)177。無觸點(diǎn)電源包含一塊板，它 是電容性天線5。該天線5經(jīng)由如圖22所示的絕緣體套管97電纜142和被連接到開關(guān)轉(zhuǎn)
換裝置。若現(xiàn)在參考圖44和45，可以看到包含兩個(gè)背對背安裝的開關(guān)轉(zhuǎn)換裝置的開關(guān)轉(zhuǎn) 換模塊100。圖44和圖45也顯示了圖43所示的帶有無觸點(diǎn)電源101的過壓保護(hù)電路相對 模塊100和橫桿103的安裝位置。若現(xiàn)在參考圖4、5和6，將根據(jù)一種優(yōu)選實(shí)施方式描述一種改變電能傳輸線4的一 個(gè)傳輸線段2的相線阻抗的方法。該相線包含4個(gè)相互保持電絕緣并且彼此之間在傳輸線 段兩端形成短接的導(dǎo)體6。該方法包含如下步驟a)提供4個(gè)與4個(gè)導(dǎo)體6串聯(lián)的第一真 空開關(guān)10 ；b)提供4個(gè)用于有選擇地開啟和閉合第一真空開關(guān)的第一可控電機(jī)12 ；c)探 測一個(gè)表示相線當(dāng)前操作狀況的參數(shù)；d)根據(jù)步驟c)探測出的參數(shù)控制第一可控電機(jī)；e) 提供4個(gè)分別與第一真空開關(guān)并聯(lián)的第二真空開關(guān)14 ；以及f)借助第二可控電機(jī)12有選 擇地開啟和閉合第二真空開關(guān)，這些第二可控電機(jī)由控制步驟d)控制。此方法此外包含，針對2個(gè)可控電機(jī)中的每一個(gè)，以下步驟g)提供一個(gè)專門的無 觸點(diǎn)電源44用以從相線為電源供電；h)借助整流器46整流電源；i)借助一個(gè)電容器48從 整流器出口處收集電能；以及j) 一接收到控制步驟d)所生成的命令，即為相應(yīng)第二可控電 機(jī)中的電容器放電以閉合所述第二可控電機(jī)。還是根據(jù)一種優(yōu)選實(shí)施方式，提供一種方法，根據(jù)該方法步驟c)此外還包括探 測應(yīng)該回應(yīng)控制步驟d)而開啟的真空開關(guān)是否開啟，以及非此情況下發(fā)射一個(gè)警告信號 的步驟；以及控制步驟d)此外還包括為被發(fā)出警告信號的開關(guān)發(fā)送一個(gè)振動(dòng)控制信號以 便強(qiáng)制相關(guān)開關(guān)置于開啟位置的步驟。
該設(shè)備同樣包含一個(gè)探測裝置以探測電能傳輸線的傳輸線段的當(dāng)前操作狀況。該 設(shè)備同樣包含一個(gè)控制裝置以根據(jù)操作狀況控制機(jī)電和電子開關(guān)對。每一對開關(guān)以獨(dú)立方 式由控制信號控制?？刂蒲b置的一種優(yōu)選實(shí)施方式將參考圖46進(jìn)行描述和顯示。現(xiàn)在參考圖46，可以看到包含控制裝置和一部分探測裝置的一個(gè)單元的一種優(yōu)選 實(shí)施方式。該單元包含一個(gè)處理器570，其具有一個(gè)用于接收開關(guān)操作位置指示信號的第一 輸入端574，多個(gè)用于接收各對開關(guān)端子電壓的指示信號的第二輸入端576，以及用于生成 控制信號的輸出577和579。處理器570具有用于計(jì)算與探測信號有關(guān)的不同數(shù)值的計(jì)算 能力。該裝置同樣包含一個(gè)接于處理器570的用于發(fā)射開關(guān)操作位置的指示信號和各對開 關(guān)端子電壓的射頻發(fā)射器566。一個(gè)射頻接收器564同樣被考慮到。接收器564和發(fā)射器 566分別配有天線568。接收器564接于處理器570以接收命令的射頻信號，控制信號是由 此生成的。該單元同樣包含一個(gè)接于處理器570的用于根據(jù)控制信號控制電機(jī)540的放大 器 572。一個(gè)電源裝置被考慮到用于為處理器570、接收器564、發(fā)射器566和放大器572 供電。該電源裝置包含一個(gè)帶有一個(gè)電池582和一個(gè)接于電池582的太陽能感應(yīng)器580的 第一電源578。該電源裝置同樣包含一個(gè)并聯(lián)接于第一電源578并帶有接于相線導(dǎo)的體的 輸入583的第二電源581。因此，當(dāng)這些導(dǎo)體開啟時(shí)，供電可從該導(dǎo)體借助電源581經(jīng)由一 個(gè)輸入583進(jìn)行。該處理器570同樣包含一個(gè)接于導(dǎo)螺桿552轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)的通信端575以了解其位置。 處理器570的端口 574用于接收表示機(jī)電開關(guān)轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)向架(chariot)位置的信號，該 機(jī)電開關(guān)轉(zhuǎn)換裝置集中同一相線的機(jī)電開關(guān)。轉(zhuǎn)向架的位置表示每一個(gè)與之關(guān)聯(lián)的機(jī)電開 關(guān)的位置。接收器564和發(fā)射器566分別允許接收和發(fā)射射頻信號。各開關(guān)對根據(jù)收到的射 頻信號被啟動(dòng)。由發(fā)射器66發(fā)射的射頻信號允許確認(rèn)命令射頻信號的接收以及在必要時(shí) 執(zhí)行被實(shí)施的命令。接收器564能夠一直接收被編碼的遠(yuǎn)程射頻信號。根據(jù)著手進(jìn)行的一種優(yōu)選方式，傳輸一個(gè)包含一對開關(guān)的標(biāo)識、時(shí)間窗口以及口 令的第一代碼。隨后，傳輸一個(gè)包含該對待執(zhí)行開關(guān)的標(biāo)識、執(zhí)行命令、所述命令應(yīng)被執(zhí)行 的時(shí)間的相關(guān)信息以及口令的第二代碼。關(guān)聯(lián)于第二代碼的命令僅在第二代碼的口令對應(yīng) 于第一代碼的口令，以及第二代碼的執(zhí)行時(shí)間處于第一代碼中定義的時(shí)間窗口內(nèi)部時(shí)被執(zhí) 行。間歇或持續(xù)工作的發(fā)射器566確認(rèn)收到的命令、命令執(zhí)行時(shí)間、電池狀態(tài)和導(dǎo)體 中電壓。關(guān)于一個(gè)開啟導(dǎo)體的端子電壓的信息同時(shí)允許確定流經(jīng)其他被閉合導(dǎo)體的電流。 未繪出的區(qū)域接收器和發(fā)射器同樣被提供用于接收被安裝在相線上的測壓元件的數(shù)據(jù)并 將從測壓元件收到的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸給一個(gè)中央控制站(未顯示出)。根據(jù)一種優(yōu)選操作模式，測壓元件的發(fā)射器可間歇性運(yùn)行以便根據(jù)要求或以固定 周期地傳輸不同數(shù)據(jù)。例如，一個(gè)5W的發(fā)射器能夠每15分鐘運(yùn)行1毫秒。不言而喻，可在所述的裝置和方法中進(jìn)行各種修改而不脫離本發(fā)明的范圍。顯然 這些元件和配置對于本發(fā)明并不是必需的而且不應(yīng)作為約束而限制本發(fā)明的適用范圍。正 如對于一位本領(lǐng)域技術(shù)人員而言均是顯而易見的，其他元件、元件間其他類型的協(xié)作以及 其他的硬件配置均可被用于施行電能傳輸線的一個(gè)傳輸線段的一條相線的監(jiān)視設(shè)備及方法。
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權(quán)利要求
一種沿著在電能傳輸線的某一傳輸線段上的相線定位突發(fā)事件的方法，該相線包含n個(gè)相互電絕緣并且在傳輸線段的兩個(gè)終端彼此之間短接的導(dǎo)體，該方法包含以下步驟a)在傳輸線段的其中一個(gè)終端處監(jiān)視相線的n個(gè)導(dǎo)體的其中之一上的一個(gè)參數(shù)，所述參數(shù)表示相線當(dāng)前操作狀況并具有導(dǎo)體中已知傳播速度；b)每當(dāng)參數(shù)有一個(gè)超過閾值的數(shù)值時(shí)在傳輸線段的終端處生成一個(gè)事件探測信號，并當(dāng)探測信號被生成時(shí)存儲(chǔ)一個(gè)接收時(shí)間；c)發(fā)射表示傳輸線段終端的地理定位的信號；并且d)一旦兩個(gè)連續(xù)探測信號生成時(shí)，基于步驟c)中表示地理定位的信號以及與所述兩個(gè)連續(xù)探測信號相關(guān)的接收時(shí)間，執(zhí)行沿著傳輸線段的事件的地理定位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中監(jiān)視相線的η個(gè)導(dǎo)體之一上的一個(gè)參數(shù)的步驟以 至少IMHz的采樣頻率被執(zhí)行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2中任一項(xiàng)所述的方法，其中在步驟a)中，參數(shù)的數(shù)據(jù)被連續(xù) 記錄在預(yù)定時(shí)間窗口中，并且在步驟b)中，在生成探測信號后，步驟a)中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)僅在 一個(gè)開始于接收時(shí)間前100 μ S、結(jié)束于參數(shù)值再次低于閾值時(shí)的時(shí)間段內(nèi)被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器 中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述相線包含4個(gè)導(dǎo)體。
5.一種用于沿著在電能傳輸線的某一傳輸線段上的相線定位突發(fā)事件的設(shè)備，該相線 包含η個(gè)相互電絕緣并且彼此之間在傳輸線段的兩個(gè)終端形成短接的導(dǎo)體，該設(shè)備被定位 在傳輸線段的一個(gè)終端處并包含監(jiān)視相線的η個(gè)導(dǎo)體之一上的至少一個(gè)參數(shù)的裝置，所述至少一個(gè)參數(shù)表示該相線當(dāng) 前操作狀況并具有導(dǎo)體中已知傳播速度；用于每當(dāng)所述至少一個(gè)參數(shù)具有一個(gè)超過閾值的數(shù)值時(shí)，在傳輸線段的終端處生成事 件探測信號、并且在探測信號生成時(shí)存儲(chǔ)接收時(shí)間的裝置；用于發(fā)射表示傳輸線段的所述終端的地理定位的信號的裝置；以及用于一旦兩個(gè)連續(xù)探測信號生成時(shí)，基于表示地理定位的信號以及與所述兩個(gè)連續(xù)探 測信號相關(guān)的接收時(shí)間，執(zhí)行沿著傳輸線段的事件的地理定位的裝置。
6. 一種包括兩個(gè)設(shè)備的系統(tǒng)，每一個(gè)設(shè)備如權(quán)利要求5所述，所述兩個(gè)設(shè)備中的第一 個(gè)被定位在第一傳輸線段上，所述兩個(gè)設(shè)備中的第二個(gè)被定位在相鄰于第一傳輸線段的一 個(gè)第二傳輸線段上，所述第二設(shè)備被定位在第二傳輸線段的一個(gè)相鄰于第一設(shè)備所定位的 第一傳輸線段的終端的終端處。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中所述監(jiān)視裝置能夠以至少IMHz的采樣頻率運(yùn)行以 監(jiān)視表示操作狀況的所述至少一個(gè)參數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5和7中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，所述監(jiān)視裝置包含用于在預(yù)定時(shí)間窗口 中連續(xù)存儲(chǔ)關(guān)于參數(shù)的數(shù)據(jù)的裝置，和用于僅在開始于接收時(shí)間前100 μ s并且結(jié)束于所 述至少一個(gè)參數(shù)的值再次低于閾值時(shí)的時(shí)間段上存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器。
9.根據(jù)權(quán)利要求5，7和8中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，所述相線包含4個(gè)導(dǎo)體。
10.一種用于在電能傳輸線的一個(gè)傳輸線段上沿著相線確定是否存在缺陷并在存在的 情況下定位所述缺陷的方法，該相線包含η個(gè)相互電絕緣并且彼此之間在傳輸線段的兩個(gè) 終端形成短接的導(dǎo)體，傳輸線段的長度是已知的，該方法包含以下步驟a)在傳輸線段的一個(gè)終端處開啟η個(gè)導(dǎo)體之一以向其注入一個(gè)入射電脈沖，并存儲(chǔ)該 入射脈沖的發(fā)射時(shí)間；b)在傳輸線段終端處探測一個(gè)回應(yīng)導(dǎo)體上入射脈沖接收到的反射電脈沖，并存儲(chǔ)一個(gè) 反射脈沖接收時(shí)間，這些脈沖具有導(dǎo)體中已知傳播速度；c)發(fā)射一個(gè)表示傳輸線段終端的地理定位的信號；并且d)根據(jù)發(fā)射和接收時(shí)間、傳輸線段長度以及傳播速度確定是否存在一個(gè)缺陷，并且，在 存在缺陷的情況下，根據(jù)步驟c)的表示地理定位的信號、發(fā)射和接收時(shí)間及傳播速度執(zhí)行 所述缺陷的地理定位。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中在傳輸線段終端處探測導(dǎo)體上反射脈沖、并存 儲(chǔ)反射脈沖接收時(shí)間的步驟以至少IMHz采樣頻率執(zhí)行。
12.根據(jù)權(quán)利要求10和11中任一項(xiàng)所述的方法，其中，步驟b)包括探測和存儲(chǔ)從入射 電脈沖被注入那一刻開始直至反射電脈沖被探測到那一刻止關(guān)于導(dǎo)體的數(shù)據(jù)的步驟。
13.根據(jù)權(quán)利要求10至12中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述相線包含4個(gè)導(dǎo)體。
14.一種用于確定沿著在電能傳輸線的第一傳輸線段上的相線是否存在缺陷并且在存 在缺陷時(shí)定位所述缺陷的設(shè)備，該相線包含η個(gè)相互保持電絕緣并且彼此之間在第一傳輸 線段的兩個(gè)終端形成短接的導(dǎo)體，傳輸線段的長度是已知的，該設(shè)備被定位在第一傳輸線 段的的兩個(gè)終端中的第一終端處并包含用于開啟η個(gè)導(dǎo)體之一的開關(guān)；用于向?qū)w注入入射電脈沖的信號發(fā)生器；用于在導(dǎo)體上探測一個(gè)回應(yīng)入射脈沖的反射電脈沖的探測器，所述脈沖具有在導(dǎo)體中 已知的傳播速度；用于存儲(chǔ)入射脈沖注入時(shí)間和反射脈沖接收時(shí)間的存儲(chǔ)器；用于發(fā)射一個(gè)表示第一傳輸線段的第一終端的地理定位的信號的發(fā)射器；以及用于根據(jù)發(fā)射和接收時(shí)間、第一傳輸線段長度和傳播速度確定是否存在缺陷，并且，若 存在缺陷，則根據(jù)發(fā)射器所發(fā)射的表示地理定位的信號、注入和接收時(shí)間和傳播速度進(jìn)行 所述缺陷的地理定位的裝置。
15.一種包括兩個(gè)設(shè)備的系統(tǒng)，每一個(gè)設(shè)備如權(quán)利要求14所述，所述兩個(gè)設(shè)備中的第 一個(gè)設(shè)備被定位在第一傳輸線段上，所述兩個(gè)設(shè)備的第二個(gè)設(shè)備被定位在相鄰于第一傳輸 線段的一個(gè)第二傳輸線段上，所述第二設(shè)備被定位在第二傳輸線段的一個(gè)相鄰于所述第一 個(gè)設(shè)備所定位的第一傳輸線段的終端的終端處。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中所述探測器能夠以至少IMHz的采樣頻率運(yùn)行以 探測所述反射脈沖。
17.根據(jù)權(quán)利要求15和16中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，所述探測器包括用于探測和存儲(chǔ)從入 射電脈沖被注入那一刻開始直至反射電脈沖被探測到那一刻止在導(dǎo)體上的數(shù)據(jù)的裝置。
18.根據(jù)權(quán)利要求14、16和17中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，所述相線包含4個(gè)導(dǎo)體。
全文摘要
一種設(shè)備和方法被用于監(jiān)視一條電能傳輸線的一個(gè)傳輸線段的一條相線。該設(shè)備包含監(jiān)視一條相線的一個(gè)參數(shù)的裝置。該參數(shù)表示該相線的當(dāng)前操作狀況并具有已知的傳播速度。該設(shè)備也包含一個(gè)用于在每次該參數(shù)具有一個(gè)超過閾值的數(shù)值時(shí)生成事件探測信號，并且用于在探測信號生成時(shí)存儲(chǔ)一個(gè)接收時(shí)間的裝置。該設(shè)備也有一個(gè)用于發(fā)射一個(gè)表示傳輸線段終端地理定位的信號的裝置和一旦兩個(gè)連續(xù)探測信號生成即根據(jù)表示地理定位的信號及關(guān)聯(lián)于兩個(gè)探測信號的接收時(shí)間用于執(zhí)行事件地理定位的裝置。
文檔編號H02J13/00GK101919136SQ200880100877
公開日2010年12月15日 申請日期2008年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月21日
發(fā)明者P·庫圖雷 申請人:魁北克水電公司