基于MSP430F149的絕緣子遙測系統設計

故流過任意形狀絕緣子表面的泄漏電流為：

式中：EL為沿爬電路徑的平均電場強度。
圖1所示曲線為自然污穢絕緣子交流閃絡過程的典型示波圖(升壓法)，從運行中對污穢絕緣的監視和預報角度出發，可將其分成三部分。如果以閃絡電壓為基準的標么值表示，A點和B點的電壓標么值分別為O．5和O．9，A點之前稱為非預報區，A～B之間稱為預報區，B點之后至閃絡為危險區。

從示波圖可以看出，自然污穢絕緣子泄漏電流的特點是出現在預報區的泄漏電流呈不穩定狀態，常以脈沖群出現，并伴有局部的電弧形成和熄滅，預報區的泄漏電流脈沖群幅值多為幾十至幾百毫安，其寬度常為幾個至幾十個周波。
正因為污閃的發生要經歷以上幾個階段，使得通過在線監測絕緣子的泄漏電流幅值和脈沖數及環境參數來估計絕緣子的污穢程度，并在污閃發生之前給出預警成為可能。

2 遙測系統總體方案設計
在輸電線路的被監測桿塔上安裝一臺數據監測分機，自動采集、處理該桿塔上絕緣子串的泄漏電流及其環境溫濕度等信息，并將其通過打包存儲并定期通過GSM網絡以點對點短消息(SMS)方式或通用分組無線業務(GPRS)方式傳送給遠方系統主機。在總站安裝一臺系統主機，接收分機發來的有關數據信息，并進行分析、判斷、處理。同時系統主機設置有網絡接口供有關部門進行遠程數據信息查詢。整個系統結構如圖2所示。

3 數據監測分機設計
3．1 數據監測分機工作原理
數據監測分機的工作原理：分機循環采集桿塔上各路絕緣子串泄漏電流。首先泄漏電流信號經過電壓、過電流保護后由屏蔽電纜引入泄漏電流傳感器，經傳感器放大后進入信號調理電路，在調理電路中信號先經抗干擾抑制處理，然后被變換成電壓信號，并經過濾波處理和PGA增益放大后送入高速A／D轉換器進行轉換，從而得到一系列各路信號的采樣值。這些采樣值經計算處理后即得到泄漏電流的幅值和不同幅值區段的脈沖數。同時分機還采集桿塔現場的環境溫濕度等數據信息，這些信息經打包處理后存入E2PROM中。
分機數據信息利用GSM數據通訊模塊通過GSM網絡以短消息方式傳送給系統主機。正常情況下分機定期主動發送信息，一旦污穢過度，分機立即發送告警和錄波信息。
分機采用太陽能電池板加蓄電池的供電方式。分機硬件原理框圖如圖3所示。

3．2 微處理器的選擇