[发明专利]智能计量表箱安全防护监测装置

说明书

本发明提供了一种智能计量表箱安全防护监测装置，涉及低压配电网智能计量表箱安全监测技术领域，解决了如何利用电弧周边的电场引起磁场的变化，来监测低压配智能计量表箱的故障电弧的技术问题。该装置包括信号侦测模块、电弧指纹比对模块、信号场强研判模块和超阈值报警模块；所述信号侦测模块包括感应线圈，所述感应线圈为空心感应线圈；所述超阈值报警模块包括故障电弧模拟发生器；所述信号侦测模块、电弧指纹比对模块、信号场强研判模块、超阈值报警模块依次电性连接；所述感应线圈电性连接负载。本发明无需设计故障弧发生装置，结构简约、成本低廉、监测效果高效可靠，能广泛应用于测智能计量表箱的安全防护，具有市场推广价值。

技术领域

本发明涉及低压配电网智能计量表箱安全监测技术领域，尤其涉及一种智能计量表箱安全防护监测装置。

背景技术

故障电弧是由于线路绝缘碳化、空气电离或者短路等原因引起的预想外的线路电弧。电弧的中心温度高，电弧存在的区域会产生很高的电离气压，导致电弧被局限的地方会释放出高热气体和电极物质粒子，极易导致火灾。据测，0.5 A左右的电流产生的电弧温度即可高达2 000～3 000 ℃，足以引燃任何可燃物。而且，电弧的维持电压低至20 V时仍可连续稳定存在，难以熄灭。故障电弧电流虽然不大，但在电弧发生点会产生高达1000度以上的高温，从而引起低压配智能计量表箱体燃烧。

目前市面上的故障电弧监测类产品只能对该条线路进行监测，但故障点无法确定，也就没法对表箱的安全防护进行有效监测。对于智能计量表箱的安全监测，常见的方案是在智能计量表箱内安装烟雾和温度监测，箱内一旦发现温度升高引起烟雾等事故，此方案虽然能够起到一定的预警，但是为后续处理增加难度，留给排除问题的时间有限。而且，如何对装置内的故障电弧进行监测，目前未见有相关研究技术。

大家知道，在发生故障电弧的故障点，会产生高频电流，同时也会给周边的电、磁场带来变化，如何对周边有效的监测电场和磁场变化，则可以在故障初始阶段进行有效管控。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于：如何利用电弧周边的电场和磁场的变化，来监测低压配智能计量表箱的故障电弧的技术问题，提供了一种智能计量表箱安全防护监测装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种智能计量表箱安全防护监测装置，用于对发生电弧故障点的周边电场和磁场变化的监测，包括信号侦测模块、电弧指纹比对模块、信号场强研判模块和超阈值报警模块。

进一步地，所述信号侦测模块包括感应线圈；所述超阈值报警模块包括故障电弧模拟发生器。

优选地，所述感应线圈为空心感应线圈。

进一步地，所述信号侦测模块、电弧指纹比对模块、信号场强研判模块、超阈值报警模块依次电性连接；所述感应线圈电性连接负载。

进一步地，所述信号侦测模块能够通过所述感应线圈采集故障电弧在故障点因高频电流产生的电场，并将其转化成电磁波形图后发送至所述电弧指纹比对模块；所述电弧指纹比对模块能够将所述电磁波形图转化成电流图和电压图，并对所述电流图的电流进行时域分析、对所述电压图的电压进行频域分析；同时，将分析结果与多个预存的故障电弧指纹进行性比对；所述信号场强研判模块能够对所述高频电流产生的电磁强度进行分析与判别，并结合所述电弧指纹比对模块（2）的对比结果，研判采集的电磁场的场强等级；所述超阈值报警模块能够对所述电弧指纹比对模块、信号场强研判模块的比对与研判结果与预设阈值进行比较，超过阈值则报警；同时，通过所述故障电弧模拟发生器模拟故障电弧发生现场，确定电场发生点离智能计量表箱的距离范围。

优选地，所述感应线圈具有方向，且方向可调。

进一步地，所述监测装置，还包括第一电路板、第二电路板及第三电路板；所述信号侦测模块、超阈值报警模块分别固定在所述第一电路板、第三电路板上；所述电弧指纹比对模块、信号场强研判模块均固定在所述第二电路板上。