[发明专利]一种模块化故障指示器及其工作方法

说明书

本发明涉及电网线路在线监测设备技术领域，公开了一种模块化故障指示器及其工作方法，通过对关键元件的模块化安装与故障判断方法实现了在带电线路上对故障元件模块精准快拆快换，减少了整机拆卸所需要花费的时间成本，保证了供电可靠性；针对电池电量耗尽的问题，通过批量换电方法控制同一地区所有故障指示器统一批量更换电池，进一步节省了人力物力成本；基于模块化的安装特性，采用双电池模块设计与相应的数字电路进行电池更换的报警与控制，取代了传统故障指示器单一电源需对其电量实时检测预警而采用的电压测量法、电池建模法或库仑计检测等方法，判断逻辑简单、准确且进一步节省了整机功耗，延长了故障指示器在线运行时间与整机寿命。

技术领域

本发明涉及电网线路在线监测设备技术领域，尤其涉及一种模块化故障指示器及其工作方法。

背景技术

近几年来，国内电力行业飞速发展，尤以输配电线路在线监测设备行业发展更为迅速，电网线路在线监测设备可以实时监控线路状态，可以及时发现与汇报线路是否处于开路、短路等故障，并提醒工作人员及时进行故障排查，大大提高了供电可靠性。故障指示器便是在线监测设备的一种，因为其体积小、成本低、结构简单等优点，目前在电网线路在线监测设备市场配套中占据越来越大的比重。但现阶段公开的故障指示器多与公开号CN106501684A专利结构类似，结构过于简单，一般仅由计量用罗氏线圈、电路板、电场片、电池组成，但仅基于此设计的故障指示器无上方外壳保护，整机设备很容易随线路故障一起发生故障，可靠性差，而且故障指示器需线上全天运行，很容易消耗尽电池电量，出现上述情况时为保障安全，维修人员需对线路下电、整机拆卸、更换电池、再重新安装与二次上电，耗时耗力，极大地增加了人力成本；其中部分专利，如公开号CN110376488A增加了取能磁环使电池电量消耗减少且通过结构的改进使夹持更牢固，可靠性更强，但该结构过于复杂，当其内部元件如取能磁环氧化、罗氏线圈开路或取能磁环取能不足导致电源断电等问题，一旦其中某元件出现故障，反而增大了拆卸与维修的难度与成本，同样降低了供电可靠性。

综上所述，现有技术存在的问题是：现有故障指示器无论其结构简单或复杂，一旦其中主要元件出现问题或电池电量耗尽时，都必须进行整机拆除、检查与维修，而每一次整机高空拆除都会耗费大量的人力与时间成本，同时在整机下电时无法再继续对线路进行监测，无法保证供电可靠性。而该可带电批量维护的模块化故障指示器与控制方法将故障指示器主要元件模块化，将罗氏线圈集成为计量模块，取能磁环集成为取能模块并设置两个电池模块，各个模块可独立拆卸、维修，且可根据不同使用环境、不同主干线或支线的负荷预判，采用不同大小取能模块使功耗平衡或采用不同容量的电池模块利用批量换电算法使同一地区电池模块统一电量耗尽，有效指示工作人员批量进行电池模块的替换，其模块故障判断算法有效指示工作人员仅对故障模块进行在带电线路上直接的模块间的维护与替换，简单、快捷，省下大量的人力与时间成本的同时保证故障指示器始终带电运行，提高了供电可靠性。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足和缺陷，提供了一种模块化故障指示器及其工作方法，首先，通过对关键元件的模块化安装与故障判断算法实现了可在带电线路上针对故障元件模块精准快拆快换功能；其次，针对电池电量耗尽故障还可以通过批量换电算法控制同一地区所有故障指示器统一批量更换电池；最后，基于模块化的安装特性，采用双电池模块设计与相应的数字电路进行电池更换的报警与控制，取代了传统故障指示器单一电源需对其电量实时检测预警而采用的电压测量法、电池建模法或库仑计检测方法等方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现。

一种模块化故障指示器，其特征在于，包括主体外壳、计量模块、取能模块、电池模块、主控板、电场感应片。

主体外壳由上外壳与下外壳组成。

计量模块由左计量子模块与右计量子模块组成；左计量子模块右端有左半圆形罗氏线圈，右计量子模块左端有右半圆形罗氏线圈。

取能模块由左取能子模块与右取能子模块组成；左取能子模块右端有左半圆形取能磁环，右取能子模块左端有右半圆形取能磁环。