电缆型故障指示器外接电源研制与应用

孙婷婷

（广东电网有限责任公司阳江供电局，广东阳江529500）

1 配网终端一般供电方式比较

1.1 加装PT供电方式

PT取电方式，输出电流比较稳定，但这种方法成本较高，且实施中必须为新增加的PT留出空间。城区已投运的配电设备年限较长，空间有限，并且常年处于运行状态，从而无法改造环网柜外壳或在环网柜旁边加装一个单独的PT柜。

1.2 太阳能光伏供电方式

此方法只适用于室外杆塔上的终端装置，但城区的供电线路多为电缆型，终端装置基本装设在配电房、开关站等站房内，此供电方式并不适用于城区大部分终端。

1.3 电流互感器供电方式

电流互感器取电是如今配电终端普遍采用的供电方式，可通过导线负荷电流感应取电，为通信终端提供工作电源。城区的大部分通信终端在此前均采用此方式[1]。

1.4 外接电源供电方式

外接电源供电方式是由临近的配电站提供一到两回低压电源，其优点在于环网柜不需要进行改造，成本低；缺点在于若附近没有配电站的环网柜，则无法采用本方式，且该方式只适用于室内配电房或开关站等。

2 电缆型故障指示器外接电源研制

2.1 城区故障指示器通信终端电源的现状

目前，江城区的故障指示器通信终端均采用CT耦合感应取电的方式供电。当大部分线路负荷电流较低时，取电CT装置无法从线路取到足够稳定可靠的电源。这个时候，通信终端只能依靠蓄电池供电。然而一旦蓄电池电量耗尽，通信终端就会下线。CT取电方案受线路负荷影响较大，容易造成终端失电。

由于城区供电线路多为电缆型，终端装置基本装设在配电房、开关站等站房内，太阳能板、PT取电等其他取电方式并不适用于现场，经小组讨论后决定，外接市电取电方式为最佳方案。首先，拆除原来安装的CT装置及CT取电盒，通过设计线路，改变接线方式，从开关站及配电房的照明电路取220 V市电[2]。同时，研制一个通信终端专用的恒定变压装置，为其提供稳定可靠的供电方式，提高电缆型故障指示器在线率。

2.2 外接电源的研制与设计

此设计适用于有市电可取的开关站或环网站，结合现场，可从站用灯电路取电，为终端通信设备提供工作电源；也可取操作电源，直流屏、后备电池或储能电容进行充电。

2.2.1 取电装置

根据实际情况，研制两种取电装置，分别为GDTZ-AC及GDTZ-DC，其中GDTZ-AC是用于取交流市电，GDTZ-DC是用于取控制回路直流电。

2.2.2 电路原理

通过图1所示电路，开关电源将220 V电压变为通信终端可用的直流12 V。通过整流稳压之后，取电装置输出稳定的直流电流。

图1 电路原理图

2.2.3 外部接线方法

工作实施中，需要将开关电源的ACL与ACN与市电相接，输出的V+/V-与故障指示器通信终端相接，如图2所示。

图2 外部接线图

3 安装的实际实施情况

在完成了实验室测试后，对现有的故障指示器终端设备进行统一梳理，根据每一处装置现场实际情况，制定详细的安装方案与停电方案，以减少电网负荷损失。因安装必须在线路停电的情况下实施，为缩短停电时长，项目组需要带电安装好市电取电盒，并预留终端通信装置位置。

配合线路停电，首先需要将原CT取电装置拆除；其次，需要将原通信装置从高压柜内移出，并安装在方案指定地点，停电施工过程可控制在15 min内。

4 电源改造的优势

首先是稳定性。CT取电必须在线路负荷达到30 A以上才可以取用足够的电量为通信终端供电，但在新设计的取电方式中，电源不受负荷电流、用户变化的影响，稳定性较好。

其次是安全与便捷性。将故障指示器安装于高压柜内，其余部分皆装在柜外，避免了高压柜内线路杂乱拥挤造成的安全隐患，且方便维护[3]，减少了运维成本。

第三个优势是信号相对强。若使用CT取电方案，需要将通信终端置于高压柜内，GPRS信号容易受铁质密闭高压柜屏蔽，影响通信。但是，故障指示器与通信终端若使用双向无线跳频信号通信，穿透性将得到大幅提升。

5 结语

结合城区停电检修计划，经过几个月的改造，城区范围内故障指示器终端装置取电电源基本改造完成，故障指示器装置在线率大大提高，应用率也得到了显著提升，应用效果良好。

目前，对于各配网通信终端的取电技术，还有待于进一步深入研究，结合备用电源电路和负荷电流供电的运行特点，可进一步实现更完善的终端取电方式。