智能10kV电力线路状态传感器

摘要

本发明涉及一种智能10kV电力线路状态传感器，其特征是：设有传感器绝缘子(1)，该绝缘子内部绝缘封装了一个通信单元(2)、一个传感单元(3)和一个电源单元(4)；在绝缘子外部设有一个用来从高压线路上耦合载波信号的通信耦合线圈和一个从电力线路获取交流电同时用来实现对线路电流变化取样的感应线圈；还设有传感单元的一个绝缘监测芯片、一个温度传感芯片；本发明适用于可实现对10kV架空线路和电缆线路的温度、绝缘水平、电压、电流变化的实时监测，实现线路状态异常告警以及事故信息报告。它是10kV配电网的智能监测传感装置。控制精确，性能完善，能有力保障电网的安全运行。

主权项

智能10kV电力线路状态传感器，其特征是：设有传感器绝缘子(1)，该绝缘子内部绝缘封装了一个通信单元(2)、一个传感单元(3)和一个电源单元(4)；在绝缘子外部设有一个用来从线路上耦合载波信号的通信耦合线圈和一个从电力线路获取交流电同时用来实现对线路电流变化取样的感应线圈；还设有传感单元的一个绝缘监测芯片、一个温度传感芯片；所述通信单元，该通信单元设有电力线载波通信模块、无线通信模块和通信管理模块，所述通信管理模块与电力线载波通信模块和无线通信模块进行控制连接，其控制结构为：电力线载波通信为主用通信方式，无线通信为备用通信方式，两者之间进行自适应切换；通信管理模块与传感单元的数据采集与处理模块进行信号连接；所述无线通信模块采用微功率微波通信结构，设有相互电连接的基带调制解调电路、中频电压放大电路、微波混频接收电路、微波功率发送电路和微带全向天线，该微带全向天线设置在无线通信模块的线路板上；该无线通信模块的发送功率小于或等于10mW，其待机功率小于或等于1mW；所述电力线载波通信模块设有相互电连接的基于FPGA的调制解调电路、功率放大电路、自适应频率跟踪电路，以及由变容二极管、F/V变换电路和用来从线路上耦合载波信号的通信耦合线圈组成的电调谐载波通信耦合器，变容二极管、F/V变换电路设计在电力线载波通信模块电路板上；还设有窄带谐振发送与接收电路；该模块所用载波频率范围为：15MHz～30MHz，带宽为10kHz；所述传感单元，设有所述温度传感芯片、绝缘检测芯片、感应线圈和数据采集与处理模块，所述温度传感芯片、绝缘检测芯片、感应线圈分别通过状态量输入接口‑光电隔离电路‑滤波电路与数据采集与处理模块连接；所述电源单元，设有依序连接的I/V变换电路、整流电路、滤波电路和稳压电路，所述I/V变换电路的输入端与所述感应线圈的输出端连接，所述稳压电路设有直流电源输出端，该输出端与所述通信单元、传感单元供电连接；在电源单元还设有电源保护和自控电路，该电源保护和自控电路是由控制整个传感器供电电源的故障监测电路和自愈电路组成。