【摘 要】在配電網(wǎng)中產(chǎn)生的故障不僅能夠造成電力系統(tǒng)癱瘓，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)損失。因此對(duì)產(chǎn)生的故障進(jìn)行準(zhǔn)確的定位和有效地排除有著十分重要的作用。本文主要針對(duì)在配電網(wǎng)產(chǎn)生故障時(shí)使用無(wú)接觸數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)對(duì)其進(jìn)行定位，指出了硬件設(shè)計(jì)電路及其設(shè)計(jì)中的特點(diǎn)，指出了其技術(shù)設(shè)計(jì)的可行性和有效性。

【關(guān)鍵詞】無(wú)接觸數(shù)據(jù)傳輸 配電網(wǎng)故障 應(yīng)用

在我國(guó)使用的中低壓配置的電網(wǎng)中主要使用小電流接地系統(tǒng)的方式，其能夠?qū)ε潆娋€路產(chǎn)生的故障進(jìn)行準(zhǔn)確地定位，從而使技術(shù)人員能夠在最短的時(shí)間內(nèi)對(duì)線路進(jìn)行修復(fù)，恢復(fù)正常供電，同時(shí)也能夠維護(hù)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。在現(xiàn)有的線路故障定位中通常采用以下幾種方式行波定位法、S注入法、故障指示器法。在對(duì)影響配電網(wǎng)正常使用的故障進(jìn)行定位方式的研究中使用無(wú)線故障定位技術(shù)，目的在于減少高電阻和線路電容產(chǎn)生的影響，從而對(duì)配電網(wǎng)產(chǎn)生的接地故障的位置進(jìn)行準(zhǔn)確定位。在該方法的使用過(guò)程中由于電流表連接在高壓線路中，因此就使得電流值的讀取存在一定的困難。針對(duì)這種情況就需要將相應(yīng)的測(cè)流值從高壓端傳送到能夠讀取的位置中，此時(shí)就需要使用無(wú)接觸數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。

一、配電網(wǎng)故障定位的方法

在對(duì)綜合離線故障定位法進(jìn)行研究的過(guò)程中，主要包括以下幾個(gè)流程：首先使用交流法，如果采用這種方法能夠直接檢驗(yàn)出配電網(wǎng)產(chǎn)生的故障，就可以直接應(yīng)用交流法進(jìn)行定位，如果不能夠判斷出故障產(chǎn)生的分支，就需要使用直流法，找到故障存在的具體分支，判斷出故障所存在的各個(gè)區(qū)位，之后使用交流法確定產(chǎn)生故障的點(diǎn)。

（一）使用直流法確定故障存在區(qū)段

在直流法的使用過(guò)程中，主要是從產(chǎn)生故障的分支向產(chǎn)生故障的點(diǎn)注入電流信號(hào)，之后沿著產(chǎn)生故障的線路流向故障點(diǎn)內(nèi)，在電流達(dá)到故障點(diǎn)后的電流值為零。使用鉗形表對(duì)線路中的直流電流做出準(zhǔn)確判斷，實(shí)驗(yàn)表明：直流信號(hào)的直流量為90～180mA，如果產(chǎn)生的信號(hào)較大就要使用功率較大的信號(hào)產(chǎn)生器，同時(shí)如果信號(hào)太小，則會(huì)對(duì)線路檢測(cè)產(chǎn)生影響。使用直流法的最大優(yōu)點(diǎn)在于電流產(chǎn)生的衰減較小，測(cè)量的準(zhǔn)確率較高，但其缺點(diǎn)在于測(cè)量過(guò)程較為復(fù)雜。

（二）使用交流法測(cè)定故障點(diǎn)

使用交流法進(jìn)行故障的定位主要是想產(chǎn)生故障的相內(nèi)注入交流信號(hào)，之后對(duì)線路進(jìn)行地面檢測(cè)，如果在線路中測(cè)得電流，則表明故障點(diǎn)在檢測(cè)點(diǎn)之后的位置，如果沒(méi)有電流，故障點(diǎn)就在監(jiān)測(cè)點(diǎn)之前的位置。如果在故障點(diǎn)前后的檢測(cè)值存在較大的變化，就要根據(jù)指示器中顯示的數(shù)據(jù)判斷故障點(diǎn)。交流法在使用中的最大優(yōu)點(diǎn)在于檢測(cè)較方便，不用進(jìn)行登桿檢測(cè)但其缺點(diǎn)在于在檢測(cè)過(guò)程中國(guó)容易受到電路的影響，在線路較長(zhǎng)并為高阻接地的線路中不能夠使用。

二、無(wú)接觸數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)在配電網(wǎng)故障定位中的應(yīng)用

在進(jìn)行直流定位數(shù)據(jù)的傳輸過(guò)程中主要使用無(wú)接觸數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，在其傳輸裝置中包括紅外技術(shù)和無(wú)線射頻技術(shù)。在裝置中包括兩個(gè)不同的部分，分為數(shù)據(jù)接收端和數(shù)據(jù)發(fā)射端，其中發(fā)射端和鉗形表進(jìn)行連接，鉗形表設(shè)置在高壓線路中，其能夠?qū)z測(cè)到的電流轉(zhuǎn)換為3V以下的電壓信號(hào)，并作為輸入進(jìn)行使用。之后由接收端接收到數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)分析，顯示出相應(yīng)的數(shù)據(jù)。

（一）紅外無(wú)線傳輸技術(shù)

紅外傳輸技術(shù)主要是使用紅外線進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，屬于無(wú)線通信的范疇。紅外線傳輸技術(shù)在使用中其傳播的范圍具有明顯的局限性，因此在使用過(guò)程中就不需要向相關(guān)部門(mén)申請(qǐng)頻譜資源的使用，其在使用過(guò)程中和收到的空間電磁波的影響較少，使用效果較穩(wěn)定。在進(jìn)行短距離的信號(hào)傳輸?shù)倪^(guò)程中設(shè)備的布置較簡(jiǎn)單、信號(hào)的接收和發(fā)送易于調(diào)整。在一些使用環(huán)境受到限制，不能夠?qū)崿F(xiàn)有線通信的區(qū)域內(nèi)能夠使用紅外線進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸和接收，這種方式不僅具有一定的便利性，同時(shí)也具有較高的經(jīng)濟(jì)性。1.傳輸硬件設(shè)計(jì)。在硬件中使用混合信號(hào)片上系統(tǒng)，其具有采樣和串行通信的功能。2.紅外傳輸發(fā)射端設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)中主要采用單片機(jī)對(duì)AD值進(jìn)行處理，之后經(jīng)過(guò)串口輸出數(shù)據(jù)。3.紅外傳輸接收端設(shè)計(jì)。在接收端中將接收到的信號(hào)進(jìn)行處理和封裝，并通過(guò)管腳將接收到的信號(hào)和TTL電平進(jìn)行輸出，接收端單片機(jī)對(duì)接受的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并顯示到顯示器中。

（二）射頻無(wú)線傳輸技術(shù)

在數(shù)據(jù)發(fā)射端中和接收端中使用的單片機(jī)型號(hào)為C805，在通信模塊中使用nRF240芯片，分別和但幾篇的硬件進(jìn)行連接。nRF240主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的繼承和接收，其工作中產(chǎn)生的頻率為2.4 GHz，在125頻道中進(jìn)行使用。其在使用過(guò)程中產(chǎn)生的調(diào)制速率為1Mbps，其傳輸?shù)乃俣纫哂谒{(lán)牙，具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)的接收和處理工作能力。在對(duì)其發(fā)射功率和頻率進(jìn)行設(shè)置的過(guò)程中主要是使用軟件進(jìn)行設(shè)置。在進(jìn)行低壓供電的過(guò)程中能夠滿足低功耗的設(shè)計(jì)要求，在進(jìn)行傳輸?shù)倪^(guò)程中，不對(duì)功率進(jìn)行增加，能夠保證其距離為100m。

在進(jìn)行電路的設(shè)計(jì)過(guò)程中，其接受模塊的設(shè)計(jì)和發(fā)送模塊的設(shè)計(jì)方法一致，但其啟動(dòng)的條件存在一定差異，在接收的過(guò)程中使用查詢的方式，在數(shù)據(jù)接收的過(guò)程中通過(guò)單片機(jī)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

三、結(jié)束語(yǔ)

在無(wú)接觸數(shù)據(jù)的傳輸過(guò)程中，具有經(jīng)濟(jì)投入較少，對(duì)高壓的隔離效果較好、使用安全性較高和操作較簡(jiǎn)單、使用方式較靈活、能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離的傳輸。使用無(wú)接觸數(shù)據(jù)傳輸不僅有效解決了數(shù)據(jù)讀取不便這一難題，同時(shí)也提高了數(shù)據(jù)的讀取效率，提高了故障定位的準(zhǔn)確性。

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