電纜型故障指示器外接電源研制與應用

孫婷婷

（廣東電網有限責任公司陽江供電局，廣東陽江529500）

1 配網終端一般供電方式比較

1.1 加裝PT供電方式

PT取電方式，輸出電流比較穩定，但這種方法成本較高，且實施中必須為新增加的PT留出空間。城區已投運的配電設備年限較長，空間有限，并且常年處于運行狀態，從而無法改造環網柜外殼或在環網柜旁邊加裝一個單獨的PT柜。

1.2 太陽能光伏供電方式

此方法只適用于室外桿塔上的終端裝置，但城區的供電線路多為電纜型，終端裝置基本裝設在配電房、開關站等站房內，此供電方式并不適用于城區大部分終端。

1.3 電流互感器供電方式

電流互感器取電是如今配電終端普遍采用的供電方式，可通過導線負荷電流感應取電，為通信終端提供工作電源。城區的大部分通信終端在此前均采用此方式[1]。

1.4 外接電源供電方式

外接電源供電方式是由臨近的配電站提供一到兩回低壓電源，其優點在于環網柜不需要進行改造，成本低；缺點在于若附近沒有配電站的環網柜，則無法采用本方式，且該方式只適用于室內配電房或開關站等。

2 電纜型故障指示器外接電源研制

2.1 城區故障指示器通信終端電源的現狀

目前，江城區的故障指示器通信終端均采用CT耦合感應取電的方式供電。當大部分線路負荷電流較低時，取電CT裝置無法從線路取到足夠穩定可靠的電源。這個時候，通信終端只能依靠蓄電池供電。然而一旦蓄電池電量耗盡，通信終端就會下線。CT取電方案受線路負荷影響較大，容易造成終端失電。

由于城區供電線路多為電纜型，終端裝置基本裝設在配電房、開關站等站房內，太陽能板、PT取電等其他取電方式并不適用于現場，經小組討論后決定，外接市電取電方式為最佳方案。首先，拆除原來安裝的CT裝置及CT取電盒，通過設計線路，改變接線方式，從開關站及配電房的照明電路取220 V市電[2]。同時，研制一個通信終端專用的恒定變壓裝置，為其提供穩定可靠的供電方式，提高電纜型故障指示器在線率。

2.2 外接電源的研制與設計

此設計適用于有市電可取的開關站或環網站，結合現場，可從站用燈電路取電，為終端通信設備提供工作電源；也可取操作電源，直流屏、后備電池或儲能電容進行充電。

2.2.1 取電裝置

根據實際情況，研制兩種取電裝置，分別為GDTZ-AC及GDTZ-DC，其中GDTZ-AC是用于取交流市電，GDTZ-DC是用于取控制回路直流電。

2.2.2 電路原理

通過圖1所示電路，開關電源將220 V電壓變為通信終端可用的直流12 V。通過整流穩壓之后，取電裝置輸出穩定的直流電流。

圖1 電路原理圖

2.2.3 外部接線方法

工作實施中，需要將開關電源的ACL與ACN與市電相接，輸出的V+/V-與故障指示器通信終端相接，如圖2所示。

圖2 外部接線圖

3 安裝的實際實施情況

在完成了實驗室測試后，對現有的故障指示器終端設備進行統一梳理，根據每一處裝置現場實際情況，制定詳細的安裝方案與停電方案，以減少電網負荷損失。因安裝必須在線路停電的情況下實施，為縮短停電時長，項目組需要帶電安裝好市電取電盒，并預留終端通信裝置位置。

配合線路停電，首先需要將原CT取電裝置拆除；其次，需要將原通信裝置從高壓柜內移出，并安裝在方案指定地點，停電施工過程可控制在15 min內。

4 電源改造的優勢

首先是穩定性。CT取電必須在線路負荷達到30 A以上才可以取用足夠的電量為通信終端供電，但在新設計的取電方式中，電源不受負荷電流、用戶變化的影響，穩定性較好。

其次是安全與便捷性。將故障指示器安裝于高壓柜內，其余部分皆裝在柜外，避免了高壓柜內線路雜亂擁擠造成的安全隱患，且方便維護[3]，減少了運維成本。

第三個優勢是信號相對強。若使用CT取電方案，需要將通信終端置于高壓柜內，GPRS信號容易受鐵質密閉高壓柜屏蔽，影響通信。但是，故障指示器與通信終端若使用雙向無線跳頻信號通信，穿透性將得到大幅提升。

5 結語

結合城區停電檢修計劃，經過幾個月的改造，城區范圍內故障指示器終端裝置取電電源基本改造完成，故障指示器裝置在線率大大提高，應用率也得到了顯著提升，應用效果良好。

目前，對于各配網通信終端的取電技術，還有待于進一步深入研究，結合備用電源電路和負荷電流供電的運行特點，可進一步實現更完善的終端取電方式。