本发明专利技术公开了一种周界防范高压电网防短路控制方法，其特征在于，在周界防范高压电网的高压输出回路上串接防短路控制装置；防短路控制装置检测各条高压线的负载电流大小并进行切换判断与控制：当某条高压线的负载电流超限时，切断该条高压线的高压输出；当所有高压线的负载电流均超限时，间断轮流断开各高压线的高压输出，始终保持有一路高压输出。本发明专利技术还提供了一种周界防范高压电网防短路控制装置及模块，使用本发明专利技术能够更大程度上维持高压电网的打击效能，还能避免长时间短路造成高压箱的变压器烧毁。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高压电网防短路控制技术，尤其涉及周界防范高压电网防短路控制方法、周界防范高压电网防短路控制装置和用于该装置的防短路控制模块。
技术介绍
监所、各类重要场所安全防范的重点是周界防范设施，周界防范设施唯一具有打击效果和威慑力的就是周界高压电网设备，它是监狱的最后一道防线。若高压电网设备不能实现全天候有效打击、事故预警，其后果则不堪设想。高压电网一般以不同角度固定在墙头或地面，高压线数量为4-12线间隔20厘米分布，每100-150米为一区段配备一个高压发生器(简称高压箱)，该设备可输出3千伏 10千伏的脉冲高压到高压线网上，有人触碰高压线网时可对人体产生高压放电，使其失去行动能力，从而阻止不法分子的非法越界。经分析，目前监所运行使用的周界防范高压电网设备采用普遍的高压变压器升压技术，没有短路保护变压器和智能高压输出切换功能，假设当有人非法越界时，用铁丝或者其它导体放在高压网上，会使高压网络电压短路失去电击能力，并且长时间短路还会使高压箱的变压器烧毁。监狱近年来已发生多起因周界电网被短路后犯人成功越狱的事件，因此急需高压电网防短路控制技术问世。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种周界防范高压防短路控制方案，能够在高压线网络出现短路时，经分析判断，实现动态的高压线输出切换，更大程度上维持了高压网络打击的效能，进一步阻止犯人的非法翻越，而且还能避免长时间短路造成高压箱的变压器烧毁。为了解决上述技术问题，本专利技术是这样实现的:一种周界防范高压电网防短路控制方法，在周界防范高压电网的高压输出回路上串接防短路控制装置；防短路控制装置检测各条高压线的负载电流大小并进行切换判断与控制:当某条高压线的负载电流超限时，切断该条高压线的高压输出；当所有高压线的负载电流均超限时，间断轮流断开各高压线的高压输出，始终保持有一路高压输出。其中，高压线的负载电流超限的判定方式为:高压线流过防短路控制装置的电流大于设定电流门限且保持时间大于设定时长，则判定高压线的负载电流超限。优选地，防短路控制装置由至少2个防短路控制模块组成，一个防短路控制模块串联在一条受:控闻压线路中；每个防短路控制|旲块获取自身所在闻压线的负载电流大小；各防短路控制模块每隔设定通讯时间Tl通过无线通讯方式交互自身数据，并根据交互数据进行切换判断与控制；所述设定通讯时间T1的取值范围为:5飞O秒。优选地，所述防短路控制装置包括两个防短路控制模块，记为模块A和模块B ;在高压箱向高压网络输出高压电的A、B两根高压线上分别串接一个防短路控制模块；其中一个防短路控制模块为主控方，另一个防短路控制模块为分控方；分控方的数据每隔设定通讯时间T1上传给主控方，高压线切换判断由主控方决定。模块A和模块B根据负载电流进行防短路控制分为如下三种情况进行处理；情况①A、B两根高压线之一对地短路:当模块A和模块B中只有一方检测到负载电流超限的现象，则控制检测到该现象的一方断开自身所在高压线的高压输出；情况②A、B两根高压线之间短路:当模块A和模块B同时检测到负载电流超限的现象，控制其中一方先断开所在高压线的高压输出，另一方检测所在高压线负载电流的变化，在下一个通讯时间到来时，未断开一方的负载电流退出超限状态，此时保持当前两路高压线的通断状态不变；情况③A路、B路、大地都出现短路:当模块A和模块B同时检测到负载电流超限的现象，控制其中一方先断开所在高压线的高压输出，另一方检测所在高压线负载电流的变化，在下一个通讯时间到来时，未断开一方的负载电流仍超限，此时切换当前两路高压线的通断状态；并且继续进行数据交互，在再下一个通讯时间到来时，判断未断开一方的负载电流是否退出超限状态，如果是，则按照情况②进行处理，否则，再次切换当前两路高压线的通断状态，如此循环。该方法还包括出厂之前对各防短路控制模块进行时钟同步，具体包括:将各防短路控制模块分别放在标校仪器的通信范围内，标校仪器发送时钟信号；防短路控制模块接收到所述时钟信号后，将自身时钟与时钟信号对准，且将自身状态标定为出厂模式；在出厂模式下，防短路控制模块均处于待机状态，仅保留时钟和电流检测功能正常工作；防短路控制模块安装完成后，用高压工具触碰并短路高压线，此时各防短路控制模块均检测到所在高压线的负载电流超限，且当前模式为出厂模式，则将自身状态修改为工作模式，并且启动防短路控制模块中各组成硬件的正常工作。防短路控制模块在工作模式下，当出现异常通讯情况时，防短路控制模块自行进行时钟的同步，具体为:防短路控制模块在约定的通讯时间无法收到其他防短路控制模块数据则启动查询模式，在该查询模式下，主控方每隔一个间隔时间tA向各分控方发送一次同步信息，同步信息发送持续时间为α，每次发送同步信息的间隔时间、依次缩短；各分控方每隔一个间隔时间tB接收一次同步信息，同步信息的接收维持时间也为a ;tB与扒的初始值相同，tB保持不变。本专利技术还提供了一种周界防范高压电网防短路控制装置，该装置包括至少两个防短路控制模块，一个防短路控制模块串联在一根受控高压线路中；每个防短路控制模块获取自身所在高压线的负载电流大小；各防短路控制模块每隔设定通讯时间T1交互自身数据，并根据交互数据进行切换判断与控制:当某条高压线的负载电流超限时，切断该条高压线的高压输出；当所有高压线的负载电流均超限时，间断轮流断开各高压线的高压输出，始终保持有一路高压输出。本专利技术还提供了一种用于上述周界防范高压电网防短路控制装置的防短路控制模块，该防短路控制模块设置在被控高压线路上，其包括:高压绝缘外罩，以及设置在高压绝缘外罩内部的机械切换装置和控制电路；所述控制电路包括电流检测电路、Cortex-M3主控电路、无线射频通讯电路、逆变升压电路、高压切换驱动电路和电源管理电路；CorteX-M3主控电路与其他各控制电路组件相连；机械切换装置与高压切换驱动电路和Cortex_M3主控电路相连；机械切换装置，串联在高压线中，用于实现高压线的切断和连通，并向CorteX-M3主控电路返回高压线的当前切换状态；电流检测电路，用于采用非接触式的电流互感器检测高压线的负载电流，经过信号处理后发送给Cortex-M3主控电路；无线射频通讯电路，用于实现与防短路控制装置中其他防短路控制模块的数据交换；Cortex-M3主控电路,用于实现负载电流的判断、高压线断开和连通的控制，当根据数据交换结果判定仅有自身所在高压线的负载电流超限时，切断所在高压线的高压输出；当根据数据交换结果判定所有高压线的负载电流均超限时，与其他防短路控制模块相互协作间断轮流断开各高压线的高压输出，始终保持有一路高压输出；CorteX-M3主控电路还负责无线射频通讯电路的通信管理；逆变升压电路，用于实现将电源管理电路提供的电能转换为高压驱动电能；高压切换驱动电路利用所述高压驱动电能实现对机械切换装置的动作驱动；电源管理电路采用电池作为电源，用于实现防短路控制模块的电能提供和管理。优选地，所述机械切换装置由高压干簧管、永久磁铁、保持式电磁铁及位置检测装置组成；高压干簧管的两端接入被控高压线；永久磁铁固定在保持式电磁铁的伸缩杆上，位置检测装置位于伸缩杆的顶端，当保持式电磁铁的伸缩杆伸出到位时，永久磁铁位于能够令高压干簧管触点断开的位置，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种周界防范高压电网防短路控制方法，其特征在于，在周界防范高压电网的高压输出回路上串接防短路控制装置；防短路控制装置检测各条高压线的负载电流大小并进行切换判断与控制：当某条高压线的负载电流超限时，切断该条高压线的高压输出；当所有高压线的负载电流均超限时，间断轮流断开各高压线的高压输出，始终保持有一路高压输出。
【技术特征摘要】
1.一种周界防范高压电网防短路控制方法，其特征在于，在周界防范高压电网的高压输出回路上串接防短路控制装置；防短路控制装置检测各条高压线的负载电流大小并进行切换判断与控制:当某条高压线的负载电流超限时，切断该条高压线的高压输出；当所有高压线的负载电流均超限时，间断轮流断开各高压线的高压输出，始终保持有一路高压输出。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，防短路控制装置由至少2个防短路控制模块组成，一个防短路控制模块串联在一条受控高压线路中；每个防短路控制模块获取自身所在高压线的负载电流大小；各防短路控制模块每隔设定通讯时间T1通过无线通讯方式交互自身数据，并根据交互数据进行切换判断与控制；所述设定通讯时间T1的取值范围为:5 60秒。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述防短路控制装置包括两个防短路控制模块，记为模块A和模块B ;在高压箱向高压网络输出高压电的A、B两根高压线上分别串接一个防短路控制模块，其中一个防短路控制模块为主控方，另一个防短路控制模块为分控方；分控方的数据每隔设定通讯时间T1上传给主控方，高压线切换判断由主控方决定。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，模块A和模块B根据负载电流进行防短路控制分为如下三种情况进行处理； 情况①A、B两根高压线之一对地短路: 当模块A和模块B中只有一方检测到负载电流超限的现象，则控制检测到该现象的一方断开自身所在高压线的高压输出； 情况②A、B两根高压线之间短路: 当模块A和模块B同时检测到负载电流超限的现象，控制其中一方先断开所在高压线的高压输出，另一方检测 所在高压线负载电流的变化，在下一个通讯时间到来时，未断开一方的负载电流退出超限状态，此时保持当前两路高压线的通断状态不变； 情况③A路、B路、大地都出现短路: 当模块A和模块B同时检测到负载电流超限的现象，控制其中一方先断开所在高压线的高压输出，另一方检测所在高压线负载电流的变化，在下一个通讯时间到来时，未断开一方的负载电流仍超限，此时切换当前两路高压线的通断状态；并且继续进行数据交互，在再下一个通讯时间到来时，判断未断开一方的负载电流是否退出超限状态，如果是，则按照情况②进行处理，否则，再次切换当前两路高压线的通断状态，如此循环。5.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，该方法包括出厂之前对各防短路控制模块进行时钟同步，具体包括:将各防短路控制模块分别放在标校仪器的通信范围内，标校仪器发送时钟信号；防短路控制模块接收到所述时钟信号后，将自身时钟与时钟信号对准，且将自身状态标定为出厂模式；在出厂模式下，防短路控制模块均处于待机状态，仅保留时钟与电流检测功能正常工作；防短路控制模块安装完成后，用高压工具触碰并短路高压线，此时各防短路控制模块均检测到所在高压线的负载电流超限，且当前模式为出厂模式，则将自身状态修改为工作模式，并且启动防短路控制模块中各组成硬件的正常工作。防短路控制模块在工作模式下，当出现异常通讯情况时，防短路控制模块自行进行时钟的同步，具体为:防短路控制模块在约定的通讯时间无法收到其他防短路控制模块数据则启动查询模式，在该查询模式下，主控方每隔一个间隔时间tA向各...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱肃生，李俊良，
申请(专利权)人：朱肃生，
类型：发明
国别省市：
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