一種220kv避雷器在線監測傳感器的製造方法

2023-06-02 22:52:01 2

一種220kv避雷器在線監測傳感器的製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種220kv避雷器在線監測傳感器，包括用於採集洩漏電流的小信號電流互感器，用於採集故障電流的小故障電流互感器和大故障電流互感器，小信號電流互感器、小故障電流互感器、大故障電流互感器均作為避雷器在線監測終端的傳感器單獨安裝在避雷器接地引下線上，用於採集避雷器接地引下線中流過的避雷器洩漏電流和避雷器雷擊動作電流，並都使用航空接插件和避雷器在線監測終端相連。本實用新型採用分體部件在維護中可以保證精度不受環境影響，在維護中不產生安全隱患。
【專利說明】一種220kv避雷器在線監測傳感器

【技術領域】
[0001]本實用新型屬於避雷器在線監測【技術領域】，具體涉及一種超高壓避雷器在線監測終端使用的傳感器。

【背景技術】
[0002]220kv超高壓避雷器安裝環境一般都在3(Γ40米的架空鐵塔上，對避雷器的使用壽命的監測，是預防和減少故障損失的最經濟手段。在線監測終端使用的遠程通訊技術等現在都已經不是難題，但要終端保持長期正常運行，必要的維護是必不可少的，就需要使經常要維護的終端和不經常維護的傳感器分體安裝，要克服更換方便和安全。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的是提供一種和避雷器使用壽命指標有關係的在線監測傳感器，作為避雷器在線監測終端的分體部件。
[0004]本實用新型所採用的技術方案是:一種220kv避雷器在線監測傳感器，其特徵在於:包括用於採集洩漏電流的小信號電流互感器，用於採集故障電流的小故障電流互感器和大故障電流互感器，所述的小信號電流互感器、小故障電流互感器、大故障電流互感器均作為避雷器在線監測終端的傳感器單獨安裝在避雷器接地引下線上，用於採集避雷器接地引下線中流過的避雷器洩漏電流和避雷器雷擊動作電流，並都使用航空接插件和避雷器在線監測終端相連。
[0005]作為優選，所述的小信號電流互感器設置有取樣電阻，安裝在避雷器在線監測終端內部，所述的航空接插件的接觸電阻只是作為小信號電流互感器的負載電阻的一部分，且小信號電流互感器的負載電阻能力大於所述的航空接插件的接觸電阻和所述的小信號電流互感器的取樣電阻，從而確保所述的航空接插件的接觸電阻的變化對測量精度沒有影響。
[0006]作為優選，所述的小信號電流互感器與航空接插件之間並聯設置有第一高壓限幅保護器件，用於當航空接插件斷開產生高壓時保護維護人員安全。
[0007]作為優選，所述的小信號電流互感器的取樣電阻與避雷器在線監測終端之間並聯設置有第二高壓限幅保護器件，為小信號電流互感器承受故障電流衝擊時的限幅保護器件。
[0008]作為優選，所述的小故障電流互感器設置有取樣電阻，安裝在避雷器在線監測終端內部，所述的航空接插件的接觸電阻只是作為小故障電流互感器的負載電阻的一部分，且小故障電流互感器的負載電阻能力大於所述的航空接插件的接觸電阻和所述的小故障電流互感器的取樣電阻，從而確保所述的航空接插件的接觸電阻的變化對測量精度沒有影響。
[0009]作為優選，所述的小故障電流互感器與航空接插件之間並聯設置有第三高壓限幅保護器件，用於當航空接插件斷開產生高壓時保護維護人員安全。
[0010]作為優選，所述的小故障電流互感器取樣電阻與避雷器在線監測終端之間並聯設置有第四高壓限幅保護器件，為小故障電流互感器承受故障電流衝擊時的限幅保護器件。
[0011]作為優選，所述的大故障電流互感器設置有取樣電阻，安裝在避雷器在線監測終端內部，所述的航空接插件的接觸電阻只是作為大故障電流互感器的負載電阻的一部分，且大故障電流互感器的負載電阻能力大於所述的航空接插件的接觸電阻和所述的大故障電流互感器的取樣電阻，從而確保所述的航空接插件的接觸電阻的變化對測量精度沒有影響。
[0012]作為優選，所述的大故障電流互感器與航空接插件之間並聯設置有第五高壓限幅保護器件，用於當航空接插件斷開產生高壓時保護維護人員安全。
[0013]作為優選，所述的大故障電流互感器的取樣電阻與避雷器在線監測終端之間並聯設置有第六高壓限幅保護器件，為大故障電流互感器承受故障電流衝擊時的限幅保護器件。
[0014]本實用新型採用分體部件在維護中可以保證精度不受環境影響，在維護中不產生安全隱患。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1:本實用新型實施例的電路原理圖。

【具體實施方式】
[0016]為了便於本領域普通技術人員理解和實施本實用新型，下面結合附圖及實施例對本實用新型作進一步的詳細描述，應當理解，此處所描述的實施示例僅用於說明和解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。
[0017]請見圖1，本實用新型所採用的技術方案是:一種220kv避雷器在線監測傳感器，包括用於採集洩漏電流的小信號電流互感器1，用於採集故障電流的小故障電流互感器2和大故障電流互感器3，小信號電流互感器1、小故障電流互感器2、大故障電流互感器3均作為避雷器在線監測終端的傳感器單獨安裝在避雷器接地引下線5上，用於採集避雷器接地引下線5中流過的避雷器洩漏電流和避雷器雷擊動作電流，並都使用航空接插件4和避雷器在線監測終端相連，在使用過程中，只需要拔掉航空接插件4，避雷器在線監測終端就可以進行更換了。
[0018]本實施例的小信號電流互感器I的測量電流在ImA左右，設置有取樣電阻101，安裝在避雷器在線監測終端內部，航空接插件4的接觸電阻只是作為小信號電流互感器I的負載電阻的一部分，且小信號電流互感器I的負載電阻能力大於航空接插件4的接觸電阻和小信號電流互感器I的取樣電阻101，由於取樣到的電壓只和小信號電流互感器I的一次電流大小有關，從而確保航空接插件4的接觸電阻的變化對測量精度沒有影響；小信號電流互感器I與航空接插件4之間並聯設置有第一高壓限幅保護器件102，用於當航空接插件4斷開產生高壓時保護維護人員安全；小信號電流互感器I的取樣電阻101與避雷器在線監測終端之間並聯設置有第二高壓限幅保護器件103，為小信號電流互感器I承受故障電流衝擊時的限幅保護器件。在小信號電流互感器I的取樣電阻101後面的電路為運算放大電路和採樣電路。
[0019]本實施例的小故障電流互感器2設置有取樣電阻201，安裝在避雷器在線監測終端內部，航空接插件4的接觸電阻只是作為小故障電流互感器2的負載電阻的一部分，且小故障電流互感器2的負載電阻能力大於航空接插件4的接觸電阻和小故障電流互感器2的取樣電阻201，由於取樣到的電壓只和小故障電流互感器2的一次電流大小有關，從而確保航空接插件4的接觸電阻的變化對測量精度沒有影響；小故障電流互感器2與航空接插件4之間並聯設置有第三高壓限幅保護器件202，用於當航空接插件4斷開產生高壓時保護維護人員安全；小故障電流互感器2取樣電阻201與避雷器在線監測終端之間並聯設置有第四高壓限幅保護器件203，為小故障電流互感器2承受故障電流衝擊時的限幅保護器件。
[0020]由於故障電流是瞬時的一個尖脈衝，把故障電流信號進入整流橋Dl整流，得到直流電，對電容Cl進行充電，對電容Cl的電壓值進行採樣。就得到故障電流的大小。Ul是採樣保持電容上的洩放電路，對Cl上電壓進行及時的洩放，迎接下次故障電流的採集。
[0021]本實施例的大故障電流互感器3設置有取樣電阻301，安裝在避雷器在線監測終端內部，航空接插件4的接觸電阻只是作為大故障電流互感器3的負載電阻的一部分，且大故障電流互感器3的負載電阻能力大於航空接插件4的接觸電阻和大故障電流互感器3的取樣電阻301，由於取樣到的電壓只和大故障電流互感器3的一次電流大小有關，從而確保航空接插件4的接觸電阻的變化對測量精度沒有影響；大故障電流互感器3與航空接插件4之間並聯設置有第五高壓限幅保護器件302，用於當航空接插件4斷開產生高壓時保護維護人員安全；大故障電流互感器3的取樣電阻301與避雷器在線監測終端之間並聯設置有第六高壓限幅保護器件303，為大故障電流互感器3承受故障電流衝擊時的限幅保護器件。
[0022]由於故障電流是瞬時的一個尖脈衝，把故障電流信號進入整流橋D2整流，得到直流電，對電容C2進行充電，對電容C2的電壓值進行採樣。就得到故障電流的大小。U2是採樣保持電容上的洩放電路，對C2上電壓進行及時的洩放，迎接下次故障電流的採集。
[0023]本實施例的避雷器洩漏電流的測量，可以監控氧化鋅避雷器自身結構的壽命，避雷器洩漏電流也是氧化鋅避雷器的工作電流，一般設定的工作電流是1mA。用坡莫合金材料製作的小信號電流互感器要克服在避雷器接地引下線5上的雷擊大電流到來時，對在線終端小信號測量迴路的影響，要克服小信號電流互感器的二次輸出通過航空插件和在線終端連接，隨著環境的變化，航空插接件4上的接觸電阻變化後對測量精度的影響。
[0024]本實施例的小信號電流互感器I的製作成承受50歐姆的負載，取樣電阻101在終端裡面，這樣航空插接件4的接觸電阻只是小信號電流互感器I的負載，由於小信號電流互感器I的負載能力是一個範圍值，只要在50歐姆範圍內，小信號電流互感器I 二次迴路的精度不受負載電阻的影響，只受一次迴路測量電流值的影響，解決了航空插接件4上的接觸電阻對測量精度的影響。
[0025]本實施例的小信號電流互感器I承受雷擊大電流，勢必會影響小信號的測量迴路，需要在小信號電流互感器I的二次迴路，加第二高壓限幅保護器件103，平常測量避雷器洩漏電流的時候，第二高壓限幅保護器件103上感應的電壓小於動作電壓，相當於第二高壓限幅保護器件103兩邊的電阻無窮大，當雷擊大電流到來時，在第二高壓限幅保護器件103上感應的電壓高於動作電壓，第二高壓限幅保護器件103動作，電壓被鉗位在第二高壓限幅保護器件103的參數電壓。另一部分第一高壓限幅保護器件102鉗位電路在傳感器這邊，在維護時，需要把航空插接件4從終端上拔插下來，這部分鉗位電路可以把小信號電流互感器I的二次迴路進行鉗位在安全電壓範圍內，而不至於引起高壓安全隱患。
[0026]避雷器雷擊動作電流是決定避雷器的壽命的外因，本實施例在傳感器中加入故障電流互感器，採集氧化鋅避雷器承受的雷擊能量，把能量轉換為以電流表示，區分出故障電流的大小，對故障電流的大小計數，來判斷避雷器的剩餘壽命。
[0027]由於雷電波是瞬時的一個尖脈衝，而且隨著雲層的電荷極性不同有正負，要求故障電流互感器的鐵芯能通過高頻信號。通過故障電流互感器，在二次迴路對故障電流整流，得到直流對電容充電，使用電容來做雷電波的保持器件，充電的電壓幅值正比於故障電流的大小，通過測量平均值，得到峰值數據，從而得到每次避雷器的動作電流大小。為了提高測量精度，本實施例採用2個故障電流互感器，I個測量2000A的小故障電流互感器2，I個測量20kA的大故障電流互感器3。
[0028]應當理解的是，本說明書未詳細闡述的部分均屬於現有技術。
[0029]應當理解的是，上述針對較佳實施例的描述較為詳細，並不能因此而認為是對本實用新型專利保護範圍的限制，本領域的普通技術人員在本實用新型的啟示下，在不脫離本實用新型權利要求所保護的範圍情況下，還可以做出替換或變形，均落入本實用新型的保護範圍之內，本實用新型的請求保護範圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1.一種220kv避雷器在線監測傳感器，其特徵在於:包括用於採集洩漏電流的小信號電流互感器(1)，用於採集故障電流的小故障電流互感器(2)和大故障電流互感器(3);所述的小信號電流互感器(I)、小故障電流互感器(2)、大故障電流互感器(3)均作為避雷器在線監測終端的傳感器單獨安裝在避雷器接地引下線(5 )上，用於採集避雷器接地引下線(5)中流過的避雷器洩漏電流和避雷器雷擊動作電流，並都使用航空接插件(4)和避雷器在線監測終端相連。
2.根據權利要求1所述的220kv避雷器在線監測傳感器，其特徵在於:所述的小信號電流互感器(I)設置有取樣電阻(101 )，安裝在避雷器在線監測終端內部；所述的航空接插件(4)的接觸電阻只是作為小信號電流互感器(I)的負載電阻的一部分，且小信號電流互感器(I)的負載電阻能力大於所述的航空接插件(4)的接觸電阻和所述的小信號電流互感器(I)的取樣電阻(101)，從而確保所述的航空接插件(4)的接觸電阻的變化對測量精度沒有影響。
3.根據權利要求1所述的220kv避雷器在線監測傳感器，其特徵在於:所述的小信號電流互感器(I)與航空接插件(4)之間並聯設置有第一高壓限幅保護器件(102)，用於當航空接插件(4)斷開產生高壓時保護維護人員安全。
4.根據權利要求2所述的220kv避雷器在線監測傳感器，其特徵在於:所述的小信號電流互感器(I)的取樣電阻(101)與避雷器在線監測終端之間並聯設置有第二高壓限幅保護器件(103)，為小信號電流互感器(I)承受故障電流衝擊時的限幅保護器件。
5.根據權利要求1所述的220kv避雷器在線監測傳感器，其特徵在於:所述的小故障電流互感器(2)設置有取樣電阻(201)，安裝在避雷器在線監測終端內部；所述的航空接插件(4)的接觸電阻只是作為小故障電流互感器(2)的負載電阻的一部分，且小故障電流互感器(2)的負載電阻能力大於所述的航空接插件(4)的接觸電阻和所述的小故障電流互感器(2)的取樣電阻(201)，從而確保所述的航空接插件(4)的接觸電阻的變化對測量精度沒有影響。
6.根據權利要求1所述的220kv避雷器在線監測傳感器，其特徵在於:所述的小故障電流互感器(2)與航空接插件(4)之間並聯設置有第三高壓限幅保護器件(202)，用於當航空接插件(4)斷開產生高壓時保護維護人員安全。
7.根據權利要求5所述的220kv避雷器在線監測傳感器，其特徵在於:所述的小故障電流互感器(2)取樣電阻(201)與避雷器在線監測終端之間並聯設置有第四高壓限幅保護器件(203)，為小故障電流互感器(2)承受故障電流衝擊時的限幅保護器件。
8.根據權利要求1所述的220kv避雷器在線監測傳感器，其特徵在於:所述的大故障電流互感器(3)設置有取樣電阻(301)，安裝在避雷器在線監測終端內部；所述的航空接插件(4)的接觸電阻只是作為大故障電流互感器(3)的負載電阻的一部分，且大故障電流互感器(3)的負載電阻能力大於所述的航空接插件(4)的接觸電阻和所述的大故障電流互感器(3)的取樣電阻(301)，從而確保所述的航空接插件(4)的接觸電阻的變化對測量精度沒有影響。
9.根據權利要求1所述的220kv避雷器在線監測傳感器，其特徵在於:所述的大故障電流互感器(3)與航空接插件(4)之間並聯設置有第五高壓限幅保護器件(302)，用於當航空接插件(4)斷開產生高壓時保護維護人員安全。
10.根據權利要求8所述的220kv避雷器在線監測傳感器，其特徵在於:所述的大故障電流互感器(3)的取樣電阻(301)與避雷器在線監測終端之間並聯設置有第六高壓限幅保護器件(303)，為大故障電流互感器(3)承受故障電流衝擊時的限幅保護器件。
【文檔編號】G01R19/00GK204065274SQ201420449648
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年8月11日 優先權日:2014年8月11日
【發明者】吳清, 王勇, 黃松, 張文兵, 王思捷, 唐祥炎, 陳欽柱, 餘紅喜, 全業生 申請人:海南電力技術研究院, 精倫電子股份有限公司