一種避雷器放電電流監(jiān)測(cè)裝置制造方法及圖紙

本實(shí)用新型專利技術(shù)提供一種避雷器放電電流監(jiān)測(cè)裝置，所述裝置包括放電電流監(jiān)測(cè)單元和數(shù)據(jù)接收終端；所述放電電流監(jiān)測(cè)單元通過ISM無線數(shù)據(jù)傳輸單元將監(jiān)測(cè)的放電電流信息傳輸?shù)剿鰯?shù)據(jù)接收終端。放電電流監(jiān)測(cè)單元和數(shù)據(jù)接收終端之間雙向無線通訊，數(shù)據(jù)接收終端隨時(shí)訪問放電電流監(jiān)測(cè)單元，了解其運(yùn)行狀態(tài)，該裝置結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便。本實(shí)用新型專利技術(shù)克服了避雷器在線監(jiān)測(cè)領(lǐng)域?qū)Ρ芾灼鞣烹婋娏鞅O(jiān)測(cè)的不足，為雷電放電監(jiān)測(cè)研究提供很好的獲取雷電電流參數(shù)的途徑。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)屬于電力系統(tǒng)避雷器在線監(jiān)測(cè)和雷電監(jiān)測(cè)
，具體涉及一種避雷器放電電流監(jiān)測(cè)裝置。
技術(shù)介紹
避雷器是電力系統(tǒng)設(shè)備防護(hù)雷電過電壓和系統(tǒng)操作過電壓的主要設(shè)備之一。就避雷器的工作特點(diǎn)而言，就是犧牲自己，保護(hù)其它設(shè)備。但數(shù)萬安培的大電流流過或短時(shí)間內(nèi)連續(xù)數(shù)次的數(shù)千安培電流流過都會(huì)對(duì)其內(nèi)部的非線性閥片造成不可恢復(fù)性傷害，通過監(jiān)測(cè)和記錄避雷器動(dòng)作時(shí)的放電電流的波形、幅值、放電次數(shù)，可以計(jì)算得到流過避雷器電流的放電能量，從而提供避雷器內(nèi)部的運(yùn)行狀態(tài)信息，使得運(yùn)行維護(hù)人員對(duì)避雷器的健康狀況做到心中有數(shù)，對(duì)減少避雷器的日常維護(hù)工作，提高系統(tǒng)安全運(yùn)行有很大的幫助。就雷電放電監(jiān)測(cè)研究來說，雷電流是十分重要的參數(shù)，測(cè)量雷電流參數(shù)對(duì)探討防雷對(duì)策，提高防雷設(shè)施性能，分析雷害事故，具有十分重要的意義。同時(shí)，雷電流參數(shù)的測(cè)量也是進(jìn)行雷電特性研究的基礎(chǔ)工作。目前電力系統(tǒng)部門在全國各省都安裝了雷電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其基本原理是用多個(gè)閃電探測(cè)站測(cè)量雷擊時(shí)大氣放電的電磁波，經(jīng)過計(jì)算機(jī)的反推計(jì)算確定大氣放電通道流過的雷電流流幅值和極性。但雷擊輸變電設(shè)備時(shí)，實(shí)際流過的電流，與大氣放電電流是不同的。電力系統(tǒng)設(shè)備在遭受雷擊時(shí)，雷電流大多會(huì)流經(jīng)避雷器入地，這就為我們測(cè)量雷電流提供了一個(gè)很好的通道；通過監(jiān)測(cè)流經(jīng)避雷器的雷電流幅值，波形，以及雷擊時(shí)的精確時(shí)間，可以獲取到十分重要的雷電流參數(shù)。目前的避雷器在線監(jiān)測(cè)裝置，主要用來監(jiān)視避雷器的泄漏電流以及放電電流。避雷器泄漏電流是避雷器在正常系統(tǒng)電壓狀況下，流過避雷器的弱小電流，放電電流是在避雷器在遭受過電壓狀況下，起保護(hù)其它設(shè)備作用時(shí)，流過避雷器內(nèi)部的大電流；和泄漏電流相比，放電電流更能反映避雷器內(nèi)部的狀態(tài)。避雷器泄漏電流在線監(jiān)測(cè)的相關(guān)產(chǎn)品和專利非常多，而能查詢到的監(jiān)測(cè)避雷器放電電流的產(chǎn)品和專利很少。電力系統(tǒng)在有些避雷器上，安裝有一個(gè)簡單的機(jī)械式或電子式的放電計(jì)數(shù)器，用于記錄避雷器的動(dòng)作次數(shù)，這些監(jiān)測(cè)設(shè)備能提供的放電電流信息很少。目前國內(nèi)已開發(fā)了一些避雷器放電電流的監(jiān)測(cè)裝置，申請(qǐng)?zhí)枮?01110414650.7的專利技術(shù)專利公開了一種避雷器放電計(jì)數(shù)器在線檢測(cè)裝置，它具有一個(gè)箱體，在箱體內(nèi)設(shè)有蓄電瓶、逆變器和接線夾，所述蓄電瓶、逆變器和接線夾依次通過導(dǎo)線連接，在蓄電瓶與逆變器的連接導(dǎo)線上設(shè)有手動(dòng)開關(guān)。其只能檢測(cè)避雷器的放電動(dòng)作次數(shù)。申請(qǐng)?zhí)枮?01020661817.0的技術(shù)專利公開了一種避雷器動(dòng)作電流幅值監(jiān)測(cè)器，包括動(dòng)作計(jì)數(shù)傳感器、計(jì)數(shù)/觸發(fā)電路、數(shù)據(jù)輸出接口電路、電壓基準(zhǔn)電路、單片機(jī)、顯示器和電源，動(dòng)作計(jì)數(shù)傳感器與計(jì)數(shù)/觸發(fā)電路連接，計(jì)數(shù)/觸發(fā)電路輸出到單片機(jī)的接口，單片機(jī)輸出信號(hào)到數(shù)據(jù)輸出接口電路，單片機(jī)與電壓基準(zhǔn)電路、顯示器相連，電源為監(jiān)測(cè)器提供工作電源，還包括雷電幅值傳感器和無緣積分電路，雷電幅值傳感器與無源積分電路連接，無源積分電路輸出到單片機(jī)的接口。該技術(shù)可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)線路避雷器的動(dòng)作次數(shù)、放電電流幅值等運(yùn)行情況，但并未記錄避雷器動(dòng)作的時(shí)刻，只能簡單的獲取電流幅值，更不能獲取更詳細(xì)的波形信息。可見這些避雷器放電電流監(jiān)測(cè)裝置的功能都十分簡單，不能滿足避雷器放電電流的監(jiān)測(cè)的要求。此外在避雷器放電通道安裝傳感器來獲取雷電流參數(shù)的相關(guān)產(chǎn)品和專利也極少。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本技術(shù)提供了一種避雷器放電電流監(jiān)測(cè)裝置，放電電流監(jiān)測(cè)單元和數(shù)據(jù)接收終端之間雙向無線通訊，數(shù)據(jù)接收終端隨時(shí)訪問放電電流監(jiān)測(cè)單元，了解其運(yùn)行狀態(tài)，該裝置結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便。本專利技術(shù)克服了避雷器在線監(jiān)測(cè)領(lǐng)域?qū)Ρ芾灼鞣烹婋娏鞅O(jiān)測(cè)的不足，為雷電放電監(jiān)測(cè)研究提供很好的獲取雷電電流參數(shù)的途徑。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)采取如下方案:提供了 一種避雷器放電電流監(jiān)測(cè)裝置，所述裝置包括放電電流監(jiān)測(cè)單元和數(shù)據(jù)接收終端；所述放電電流監(jiān)測(cè)單元通過ISM無線數(shù)據(jù)傳輸單元將監(jiān)測(cè)的放電電流信息傳輸?shù)剿鰯?shù)據(jù)接收終端。所述放電電流監(jiān)測(cè)單元包括電流傳感器、信號(hào)衰減器、信號(hào)調(diào)理電路、A/D采集電路、觸發(fā)電路、CPU處理器、ISM無線數(shù)據(jù)傳輸單元、GPS受時(shí)單元、時(shí)鐘芯片和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元；所述信號(hào)衰減器包括信號(hào)衰減器A和信號(hào)衰減器B，信號(hào)調(diào)理電路包括信號(hào)調(diào)理電路A和信號(hào)調(diào)理電路B。 所述電流傳感器將其輸出的電壓信號(hào)同時(shí)輸入信號(hào)衰減器A和信號(hào)衰減器B，信號(hào)衰減器A、信號(hào)調(diào)理電路A和A/D采集電路依次連接，所述采樣時(shí)鐘分別同時(shí)連接A/D采集電路和先進(jìn)先出緩存器，A/D采集電路通過先進(jìn)先出緩存器連接CPU處理器；信號(hào)衰減器B連接信號(hào)調(diào)理電路B，所述信號(hào)調(diào)理電路B通過觸發(fā)電路連接CPU處理器；所述CPU處理器從先進(jìn)先出緩存器中將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元進(jìn)行存儲(chǔ)；所述ISM無線數(shù)據(jù)傳輸單元、GPS受時(shí)單元、時(shí)鐘芯片和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元均與CPU處理器互連。所述放電電流監(jiān)測(cè)單元捕獲避雷器在遭受過電壓時(shí)的放電電流，記錄放電電流信息，并按時(shí)間索引，將放電電流信息進(jìn)行存儲(chǔ)。所述電流傳感器為分流器或羅氏線圈，其安裝于所述避雷器接地弓丨下線上。所述電壓信號(hào)經(jīng)過信號(hào)衰減器A衰減1/N1，經(jīng)過信號(hào)衰減器B衰減1/N2，其中NI> N2。所述信號(hào)調(diào)理電路包括濾波電路和信號(hào)放大電路。所述觸發(fā)電路設(shè)有門檻電壓，避雷器動(dòng)作且電壓信號(hào)超過所述門檻電壓的情況下，所述CPU處理器測(cè)量并記錄放電電流波形。所述ISM無線數(shù)據(jù)傳輸單元、GPS受時(shí)單元、時(shí)鐘芯片和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元均通過UART串口與CPU處理器互連。所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)芯片為NAND FLASH。所述裝置通過GPS受時(shí)單元獲取GPS時(shí)間，獲取的GPS時(shí)間精度為納秒級(jí)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)的有益效果在于:1.能夠自動(dòng)測(cè)量和記錄避雷器放電電流的全面信息，包括幅值、極性、波形、以及避雷器放電的時(shí)間；填補(bǔ)現(xiàn)有避雷器在線監(jiān)測(cè)領(lǐng)域?qū)Ρ芾灼鞣烹婋娏鞅O(jiān)測(cè)的不足，同時(shí)為雷電放電監(jiān)測(cè)研究提供了 一個(gè)很好的獲取雷電流參數(shù)的途徑；2.系統(tǒng)采用GPS衛(wèi)星受時(shí)，解決了硬件實(shí)時(shí)鐘因晶振溫漂以及運(yùn)行積累產(chǎn)生的時(shí)間誤差，時(shí)間精度高；3.測(cè)量記錄的數(shù)據(jù)保存在監(jiān)測(cè)單元內(nèi)的非易失大容量NAND FLASH中，測(cè)量的數(shù)據(jù)不易丟失，可以通過數(shù)據(jù)接收終端隨時(shí)讀取；4.放電電流監(jiān)測(cè)單元和數(shù)據(jù)接收終端之間采用無線通訊方式，沒有數(shù)據(jù)線長短以及鋪設(shè)的制約，使得避雷器監(jiān)測(cè)單元的安裝點(diǎn)靈活方便，在有多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的情況下，容易組網(wǎng)；5.放電電流監(jiān)測(cè)單元和數(shù)據(jù)接收終端之間可以雙向通訊，在數(shù)據(jù)終端可以隨時(shí)訪問避雷器監(jiān)測(cè)單元了解運(yùn)行狀態(tài)，維護(hù)方便。附圖說明圖1是避雷器放電電流監(jiān)測(cè)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是避雷器放電電流監(jiān)測(cè)裝置工作原理圖。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖對(duì)本技術(shù)作進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖1和圖2，提供了一種避雷器放電電流監(jiān)測(cè)裝置，所述裝置包括放電電流監(jiān)測(cè)單元和數(shù)據(jù)接收終端；所述放電電流監(jiān)測(cè)單元通過ISM無線數(shù)據(jù)傳輸單元將監(jiān)測(cè)的放電電流信息傳輸?shù)剿鰯?shù)據(jù)接收終端；所述放電電流信息包括幅值、極性、波形和GPS時(shí)間。所述放電電流監(jiān)測(cè)單元包括電流傳感器、信號(hào)衰減器、信號(hào)調(diào)理電路、A/D采集電路、觸發(fā)電路、CPU處理器、ISM無線數(shù)據(jù)傳輸單元、GPS受時(shí)單元、時(shí)鐘芯片和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元；所述信號(hào)衰減器包括信號(hào)衰減器A和信號(hào)衰減器B，信號(hào)調(diào)理電路包括信號(hào)調(diào)理電路A和信號(hào)調(diào)理電路B。所述電本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種避雷器放電電流監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于：所述裝置包括放電電流監(jiān)測(cè)單元和數(shù)據(jù)接收終端；所述放電電流監(jiān)測(cè)單元通過ISM無線數(shù)據(jù)傳輸單元將監(jiān)測(cè)的放電電流信息傳輸?shù)剿鰯?shù)據(jù)接收終端。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種避雷器放電電流監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述裝置包括放電電流監(jiān)測(cè)單元和數(shù)據(jù)接收終端；所述放電電流監(jiān)測(cè)單元通過ISM無線數(shù)據(jù)傳輸單元將監(jiān)測(cè)的放電電流信息傳輸?shù)剿鰯?shù)據(jù)接收終端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的避雷器放電電流監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述放電電流監(jiān)測(cè)單元包括電流傳感器、信號(hào)衰減器、信號(hào)調(diào)理電路、A/D采集電路、觸發(fā)電路、CPU處理器、ISM無線數(shù)據(jù)傳輸單元、GPS受時(shí)單元、時(shí)鐘芯片和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元；所述信號(hào)衰減器包括信號(hào)衰減器A和信號(hào)衰減器B，信號(hào)調(diào)理電路包括信號(hào)調(diào)理電路A和信號(hào)調(diào)理電路B。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的避雷器的放電電流監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述電流傳感器將其輸出的電壓信號(hào)同時(shí)輸入信號(hào)衰減器A和信號(hào)衰減器B，信號(hào)衰減器A、信號(hào)調(diào)理電路A和A/D采集電路依次連接，所述采樣時(shí)鐘分別同時(shí)連接A/D采集電路和先進(jìn)先出緩存器，A/D采集電路通過先進(jìn)先出緩存器連接CPU處理器；信號(hào)衰減器B連接信號(hào)調(diào)理電路B，所述信號(hào)調(diào)理電路B通過觸發(fā)電路連接CPU處理器；所述CPU處理器從先進(jìn)先出緩存器中將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元進(jìn)行存儲(chǔ)；所述ISM無線數(shù)據(jù)傳輸單元、GPS受時(shí)單元、時(shí)鐘芯片和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元均與CPU處理器互連。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3任一所述的避雷器放電電流監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述放電電流監(jiān)測(cè)單...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張波，康文斌，戴敏，谷定燮，彭慶華，梅剛，查志鵬，王磊，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國電力科學(xué)研究院，國家電網(wǎng)公司，
類型：實(shí)用新型
國別省市：