遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)及電纜短路故障的定位方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力領(lǐng)域，特別地，涉及遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)及電纜短路故障的定位方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，在通信行業(yè)、視頻監(jiān)控、鐵路區(qū)間通信等領(lǐng)域大量使用直流遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)。
[0003] 現(xiàn)有的直流遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)在組成點對多點鏈型分布供電網(wǎng)絡(luò)時，通常是以局端電 源為供電點，通過傳輸電纜將局端電源輸出的較高直流電壓提供至各分布式遠(yuǎn)端電源，再 由遠(yuǎn)端電源將輸入電壓轉(zhuǎn)換為用電設(shè)備適用電壓而為用電設(shè)備供電，如圖1所示。
[0004] -旦傳輸電纜上的某一點發(fā)生短路故障時，維修時需要對全線路進(jìn)行逐段剪線排 查，耗時耗力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對上述問題，本發(fā)明提出了一種遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)及電纜短路故障的定位方法，能 夠在傳輸電纜發(fā)生短路故障時，將故障點定位于一個較小區(qū)域，從而減少維修的工作量。
[0006] 一方面，提出了一種遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)，包括：兩個供電點、至少一個用電點和監(jiān)控中 心，其中每個用電點包括遠(yuǎn)端控制器、遠(yuǎn)端電源和用電設(shè)備，并且遠(yuǎn)端控制器與遠(yuǎn)端電源連 接、遠(yuǎn)端電源和用電設(shè)備連接、遠(yuǎn)端控制器與傳輸電纜連接；兩個供電點的局端電源分別通 過傳輸電纜及各個遠(yuǎn)端控制器的控制開關(guān)并聯(lián)；監(jiān)控中心接收每個局端電源和每個遠(yuǎn)端控 制器產(chǎn)生的告警輸出信號，并根據(jù)接受到的告警輸出信號判斷傳輸電纜中短路故障發(fā)生的 區(qū)域。
[0007] 其中，監(jiān)控中心通過電纜、局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)連接至每個局端電源和每個遠(yuǎn)端控制 器。
[0008] 其中，監(jiān)控中心通過無線通信方式從每個局端電源和每個遠(yuǎn)端控制器接收所述告 警輸出信號。
[0009] 另一方面，提出了一種電纜短路故障的定位方法，采用上述遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)。
[0010] 再一方面，提出了一種電纜短路故障的定位方法，應(yīng)用于遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)，遠(yuǎn)供電源 系統(tǒng)包括：兩個供電點、至少一個用電點和監(jiān)控中心，其中每個用電點包括遠(yuǎn)端控制器，兩 個供電點的局端電源分別通過傳輸電纜及各個遠(yuǎn)端控制器的控制開關(guān)并聯(lián)，監(jiān)控中心與每 個局端電源和每個遠(yuǎn)端控制器電連接；該方法包括：
[0011] 當(dāng)傳輸電纜中的某一點出現(xiàn)短路時，距離短路點最近的兩個被監(jiān)控設(shè)備產(chǎn)生告警 輸出信號，所述兩個被監(jiān)控設(shè)備是局端電源或遠(yuǎn)端控制器；
[0012] 監(jiān)控中心接收所述告警輸出信號，并根據(jù)告警輸出信號判斷傳輸電纜中短路故障 發(fā)生的區(qū)域。
[0013] 其中，遠(yuǎn)端控制器包括控制開關(guān)、控制電路、至少一個電流檢測電路和兩個隔離二 極管，其中控制開關(guān)與至少一個電流檢測電路均與控制電路連接，且控制開關(guān)和至少一個 電流檢測電路分別配置在傳輸電壓的正極或負(fù)極，兩個隔離二極管分別連接在控制開關(guān)的 兩端；
[0014] 遠(yuǎn)端控制器中的電流檢測電路監(jiān)測流經(jīng)的電流值；
[0015] 當(dāng)傳輸電纜中的某一點出現(xiàn)短路時，電流檢測電路監(jiān)測到瞬時升高的電流值，并 將該電流值提供給控制電路；
[0016] 控制電路判斷接收到的電流值是否大于過流保護(hù)閾值；
[0017] 當(dāng)控制電路確定接收到的電流值大于過流保護(hù)閾值，則控制電路指示控制開關(guān)斷 開，并產(chǎn)生告警輸出信號。
[0018] 其中，所述過流保護(hù)閥值由傳輸電纜的電壓值進(jìn)行微調(diào)，當(dāng)傳輸電纜的電壓值越 低，所述過流保護(hù)閥值越低，或者，當(dāng)傳輸電纜的電壓值越高，所述過流保護(hù)閥值越高。
[0019] 可選地，控制開關(guān)采用以下開關(guān)器件之一或多種：金屬-氧化層半導(dǎo)體場效晶體 管、絕緣柵雙極型晶體管、半導(dǎo)體三極管、可控硅晶閘管、可關(guān)斷晶閘管、集成門極換流晶閘 管、電子注入增強柵晶體管、MOS控制型晶閘管、雙向可控硅、逆導(dǎo)晶閘管、CoolMOS、靜態(tài)感 應(yīng)晶體管、靜電感應(yīng)晶閘管、繼電器、接觸器。
[0020] 可選地，控制電路采用以下集成器件之一或多種：比較器、運算放大器、單片機、數(shù) 字信號處理、邏輯電路、現(xiàn)場可編程門陣列、復(fù)雜可編程邏輯器件。
[0021] 由上可知，根據(jù)本發(fā)明的遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)及電纜短路故障的定位方法能夠保障遠(yuǎn)供 電源系統(tǒng)做鏈狀布網(wǎng)的情況下，當(dāng)傳輸電纜發(fā)生短路故障時，通過監(jiān)控中心查詢定位到某 一區(qū)段，進(jìn)而大大減少維修工作量。
【附圖說明】
[0022] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對本發(fā)明實施例中所需要使 用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面所描述的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他 的附圖。
[0023] 圖1為現(xiàn)有的直流遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)圖。
[0024] 圖2為根據(jù)本發(fā)明的直流遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)圖的一個實施例。
[0025] 圖3為根據(jù)本發(fā)明的直流遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)圖的另一實施例。
[0026] 圖4為根據(jù)本發(fā)明的直流遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)圖的另一實施例。
[0027] 圖5為根據(jù)本發(fā)明的直流遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)中遠(yuǎn)端控制器的實施例。
[0028] 圖6為根據(jù)本發(fā)明的直流遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)中遠(yuǎn)端控制器的電路實現(xiàn)圖。
[0029] 圖7為根據(jù)本發(fā)明的直流遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)中監(jiān)控中心的告警電路原理圖。
【具體實施方式】
[0030] 下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部實施例?；诒景l(fā) 明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實 施例，都應(yīng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0031] 本發(fā)明旨在解決在現(xiàn)有的直流遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)中，當(dāng)傳輸電纜發(fā)生短路故障時，只 能通過全線路逐段減線檢查而導(dǎo)致工作量大的問題。
[0032] 參見圖2,根據(jù)本發(fā)明的遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)包括兩個供電點，即第一供電點（供電點1) 和第二供電點（供電點2)。本發(fā)明的遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)正常運行時，該兩個供電點的局端電源 通過傳輸電纜及各個遠(yuǎn)端控制器的控制開關(guān)并聯(lián)，且第一供電點和第二供電點均具有為全 部用電點供電的能力。應(yīng)該理解，本文中的兩個供電點可以是部署在不同位置的兩臺電源 設(shè)備，也可以是指同一臺電源設(shè)備的兩個輸出端口。
[0033] 此外，該遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)還包括監(jiān)控中心，用以接收每個局端電源和遠(yuǎn)端控制器產(chǎn) 生的告警輸出信號，并根據(jù)這些告警輸出信號判斷傳輸電纜短路故障發(fā)生的區(qū)域。在圖2 所示的遠(yuǎn)供電源系統(tǒng)中，每個局端電源和遠(yuǎn)端控制器均配置有一個告警輸出端口，該告警 輸出端口通過信號電纜連接至監(jiān)控中心。此外，如圖3所示，每個局端電源和遠(yuǎn)端控制器產(chǎn) 生的告警輸出信號也可以通過局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)傳輸給監(jiān)控中心。如4示出了另一種傳輸方 式，例如，每個局端電源和遠(yuǎn)端控制器產(chǎn)生的告警輸出信號通過無線通信方式傳輸給監(jiān)控 中心。
[0034] 也就是，監(jiān)控中心與局端電源或遠(yuǎn)端控制器的通信可以以電平變化方式進(jìn)行；或 者，監(jiān)控中心與局端電源或遠(yuǎn)端控制器的通信方式為以太網(wǎng)、RS-485接口、RS-232接口、 RS-422接口、通用分組無線服務(wù)技術(shù)（GPRS，GeneralPacketRadioService)等；或者，監(jiān) 控中心與局端電源或遠(yuǎn)端控制器的通信介質(zhì)為光纖、無線電波、電力線載波信號等。
[0035] 此外，告警輸出信號可以是電平信號，也可以是聲音信號或文字信號。
[0036] 參見圖2至圖4,在兩個供電點之間具有至少一個用電點。每個用電點包括遠(yuǎn)端控 制器、遠(yuǎn)端電源和用電設(shè)備，遠(yuǎn)端控制器與遠(yuǎn)端電源連接，遠(yuǎn)端電源和用電設(shè)備連接。其中， 遠(yuǎn)端控制器與傳輸電纜連接，并實時監(jiān)測流經(jīng)該段傳輸電纜的電流值。這里，遠(yuǎn)端控制器與 遠(yuǎn)端電源可以集成為一個部件。
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