LoRa超遠距470模塊在故障指示器中的應用

　　智能電網(wǎng)的改造，已經(jīng)初步實(shí)現電網(wǎng)線(xiàn)路故障的精準定位，至少讓過(guò)去提著(zhù)手電漫山風(fēng)雪中尋找故障點(diǎn)的巡線(xiàn)員輕松了不少，看看如何實(shí)現。

　　我們經(jīng)歷過(guò)的停電，時(shí)間都并不太長(cháng)，城市的任何一處電網(wǎng)故障都會(huì )得到搶修員的及時(shí)補救，但是，跨越大山大河輸送到縣鎮里的電如果停了，巡線(xiàn)員也要再沿著(zhù)大河大山循線(xiàn)排查，在古代的烽火臺已經(jīng)被戍邊哨所的無(wú)線(xiàn)電取代現在，無(wú)線(xiàn)故障指示器也構筑了智能電網(wǎng)中的新烽火臺。

　　圖 1 群山大河間的電塔

　　我國郊區及農村地區幅員遼闊且聚落零散，中心城市對其電力覆蓋的輸送線(xiàn)長(cháng)同時(shí)環(huán)境惡劣，人工檢修危險度大、效率低、成本高，根據國家電網(wǎng)的規劃在過(guò)去三年(2017-2015年)投入了1200億人民幣用于電網(wǎng)改造，主要針D、E類(lèi)用戶(hù)(郊區及農村)，其中200億投入于配電自動(dòng)化改造，而在未來(lái)三年，這個(gè)趨勢還在延續及深化。

　　圖 2 用于架空電纜上的故障指示器

　　所以，實(shí)時(shí)監控大區域電網(wǎng)運行狀況，精確獲悉故障節點(diǎn)及故障類(lèi)型，形成閉環(huán)自動(dòng)化修復指示系統，對于智能電網(wǎng)的智能化程度有直接影響，其間蘊含著(zhù)巨大的市場(chǎng)。

　　電網(wǎng)故障指示系統結構

　　電網(wǎng)故障指示系統有三層，分別是故障采集層、數據傳輸層、后臺監控層，故障采集傳感器和顯示器兩部分組成，傳感器負責探測電纜通過(guò)的電流，顯示器負責對傳感器傳送來(lái)的電流信息進(jìn)行判斷及做出故障指示動(dòng)作，判斷結果通過(guò)數據傳輸層直接傳到后臺監控層，對故障節點(diǎn)直接派出維修人員搶修。電網(wǎng)故障指示系統框圖如圖3。

　　圖 3 電網(wǎng)故障指示系統框圖

　　由于工作環(huán)境惡劣，故障指示器需要具備以下3個(gè)特性：

　　1、低功耗長(cháng)時(shí)間在線(xiàn)運行

　　使用防護鍍層和外殼材料，能適應各種環(huán)境使用，如浸入水中、高鹽霧和極端熱冷等條件，并可以長(cháng)期安裝在戶(hù)外或電纜分支箱內運行，要求設備功耗低;

　　圖 4 架空電纜上的故障指示器

　　2、遠近距離故障指示

　　可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸將故障信息傳到網(wǎng)關(guān)匯總到后臺分配維修人員，同時(shí)需具備高亮度LED，晚上查找故障巡線(xiàn)時(shí)，可在300m范圍內能準確發(fā)現故障報警位置。

　　3、故障指示自動(dòng)復位

　　發(fā)生故障后，在無(wú)電流和電壓的情況下，按設定的時(shí)間自動(dòng)復位，并能在下一次送電時(shí)自動(dòng)復歸到正常狀態(tài)，同時(shí)將異常信息及復位狀態(tài)通過(guò)無(wú)線(xiàn)通訊傳至后臺。

　　無(wú)線(xiàn)數據傳輸層方案：

　　圖 5 ZM470SX-L數據傳輸方案

　　ZM470SX-L用于電網(wǎng)故障指示系統的優(yōu)勢

　　1. 低功耗

　　l 模塊集成了+12dBm的可調功率放大器，并可獲得超過(guò)-110dBm的接收靈敏度，鏈路預算能夠滿(mǎn)足大部分的近距離通信需要，集成業(yè)內領(lǐng)先的功耗控制技術(shù)，讓模塊功耗降至最低，極適用于對功耗有較高要求的低功耗應用場(chǎng)合。

　　2. 工業(yè)級品質(zhì)，抗干擾

　　 工業(yè)級品質(zhì)可應對諸如沿海高鹽度、高溫濕等各種惡劣環(huán)境，確保傳輸穩定。

　　3. 發(fā)射功率多級可調

　　 模塊集成了最大12.5dBm的功率放大器，并提供-8.5~12.5@Step 3dB多個(gè)可調的功率等級，可根據故障指示器安放位置偏遠程度，自由調整信號的覆蓋范圍。

　　同類(lèi)應用

　　電網(wǎng)故障指示器除了在架空電纜饋線(xiàn)分支處上使用外，也可直接安裝在箱式變、各種環(huán)網(wǎng)柜、電纜分支箱、變電所進(jìn)出線(xiàn)上。