避雷器漏電流測量傳感器的製造方法
2023-05-22 04:02:46
避雷器漏電流測量傳感器的製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種避雷器漏電流測量傳感器，旨在解決現有技術中對避雷器的漏電流難以進行準確測量的技術問題。它包括上部鋁電極、下部鋁電極、以及設置於上部鋁電極和下部鋁電極之間的電阻片，在上部鋁電極中設有引出到傘套外部的檢測正極P+，在下部鋁電極底端引出有檢測負極P-；電阻片由一個採樣電阻R和一個保護閥片Z2並聯而成。本發明結構簡單，安裝方便，實現了避雷器漏電流的帶電檢測，將小電流測量變換為電壓測量，並通過電極引出到測量儀器，進行後續測量，在不影響避雷器本體避雷效果的前提下，克服了現有技術中避雷器漏電流檢測過程中易受到強電磁幹擾、信號提取難度大的難題。
【專利說明】避雷器漏電流測量傳感器
【技術領域】
[0001]本發明涉及避雷器帶電監測【技術領域】，具體涉及一種避雷器漏電流測量傳感器。
【背景技術】
[0002]大氣中的雷電現象會給人類的生存和社會活動帶來危害，對雷電的防護一直是人們關心的問題。避雷器是電力線路上的重要保護元件，當電力線路遭受雷擊後，避雷器兩端出現過電壓時，避雷器從高阻抗變化為低阻抗狀態，迅速洩放雷擊電流，從而達到對電力設備的保護作用。避雷器在工作狀態時兩端持續承受工作電壓，在額定工作電壓時避雷器呈現高阻抗，此時會有微弱漏電流流過避雷器進入大地，精確測量並分析避雷器在工作狀態的漏電流可以判斷避雷器的性能好壞，這對避雷器的帶電性能監測具有重要意義。而目前，對現有的在線工作的避雷器工作性能進行檢測時必須停運主設備，將避雷器斷電後再進行測試，而無法實現避雷器在線狀態的帶電檢測。而一旦進行停電檢測，則會對用電戶的生產、生活造成很大影響，造成無法挽回的損失；而如果長期不對在線避雷器的工作性能進行檢測，則無法及早發現和排除其所存在的安全隱患。
[0003]長期以來，上述技術問題難以獲得解決的原因在於，避雷器在工作電壓下的漏電流較小，一隻完好的1kV線路避雷器在工作電壓下，漏電流大概在ΙΟΟμΑ以內，隨著電壓等級的不同漏電流值會有差異，但避雷器性能好壞的判斷依據阻性電流往往才佔所測漏電流的百分之十幾，以1kv線路為例，也就十幾個μ Α,阻性電流的細微差異會直接影響對避雷器好壞的判斷結果。避雷器連接在電力線路上，往往工作在強電磁幹擾環境下，信號提取難度大，所以對漏電流的準確測量也是研究避雷器在線監測技術的難點所在。
【發明內容】
[0004]本發明旨在解決現有技術中對避雷器的漏電流難以進行準確測量的技術問題。
[0005]為解決上述技術問題，本發明採用如下技術方案:
設計一種避雷器漏電流測量傳感器，包括上部鋁電極、下部鋁電極、以及設置於所述上部鋁電極和下部鋁電極之間的電阻片，在所述上部鋁電極和下部鋁電極外密封封裝有傘套，在所述傘套的上下兩端分別設置有上端蓋和下端蓋；
在所述上部鋁電極中設有引出到所述傘套外部的檢測正極P+，在所述下部鋁電極底端引出有檢測負極P-；
所述電阻片由一個採樣電阻R和一個保護閥片Z2並聯而成，所述保護閥片Z2為金屬氧化物閥片；
在所述上部鋁電極中設置有延伸至所述上端蓋外部的連接螺栓，在所述下部鋁電極中設置有延伸至所述下端蓋外部的安裝螺栓。
[0006]在上述技術方案中，將該避雷器漏電流測量傳感器的上部連接螺栓與待測的避雷器下端相連接，在該避雷器漏電流測量傳感器內利用電阻將避雷器漏電流變換為電壓信號並引出，測量該電壓值，根據該電壓值得到避雷器漏電流的變化情況，實現了避雷器漏電流的帶電檢測。保護閥片的設置，一方面用於保護採樣電阻，另一方面在避雷器本體遭受雷擊時能夠旁路洩放電流，避免採樣電阻對避雷效果的影響。
[0007]優選的，所述保護閥片Z2為氧化鋅(ZnO)閥片。
[0008]優選的，所述保護閥片Z2在8/20US標稱電流下的殘壓值大於被測避雷器的最大洩漏電流在採樣電阻R上產生壓降的2?50倍，且小於被測避雷器的系統額定電壓的百分之十。
[0009]優選的，所述保護閥片Z2在8/20us標稱電流下的殘壓值為20V?800V。
[0010]優選的，所述保護閥片Z2的方波通流容量、4/lOus衝擊電流容量大於等於被測避雷器的方波通流容量、4/10us衝擊電流容量。
[0011]優選的，所述米樣電阻R的電阻值為50m Ω?100 Ω。
[0012]優選的，所述傘套為矽橡膠密封體。
[0013]優選的，所述檢測正極和檢測負極為不鏽鋼材質。
[0014]本發明的有益效果在於:
1.將本發明避雷器漏電流測量傳感器加裝在常規避雷器的下面，使避雷器原來直接接地的下端通過一個電阻片再接地，流過避雷器的漏電流在電阻片上產生壓降，通過測量兩個弓I出端子P+和P-上的電壓便可以獲取避雷器漏電流的變化，從而實現對避雷器漏電流的準確測量。
[0015]2.在採樣電阻R兩端並聯一片低殘壓金屬氧化物保護閥片Z2，該閥片的殘壓遠遠大於在工作電壓下採樣電阻兩端的電壓值(5μ V?10mV)，又遠遠小於所配套的避雷器持續運行電壓值，以1kV線路用傳感器為例，Z2閥片的殘壓值選200V左右。這樣就可以在避雷器遭到雷擊時，避免因流過避雷器的瞬時電流增大而在採樣電阻R上產生很高的壓降，影響避雷器的防護效果，同時保護採樣電阻R不被燒毀，確保了傳感器的正常使用，並克服了採樣電阻的存在對避雷器本體避雷效果的影響。
[0016]3.本發明避雷器漏電流測量傳感器結構簡單，實現了避雷器漏電流的帶電檢測，將小電流測量變換為電壓測量，並通過電極弓I出到測量儀器，進行後續測量，在不影響避雷器本體避雷效果的前提下，克服了現有技術中避雷器漏電流檢測過程中易受到強電磁幹擾、信號提取難度大的難題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明避雷器漏電流測量傳感器的結構示意圖。
[0018]圖2為本發明避雷器漏電流測量傳感器與避雷器配合安裝後的結構示意圖。
[0019]圖3為為本發明避雷器漏電流測量傳感器與避雷器配合安裝後的電路連接示意圖。
[0020]其中，I為傘套；2為上部招電極；3為下部招電極；4為上端蓋；5為檢測正極；6為電阻片；7為下端蓋；8為檢測負極；9為連接螺栓；10為安裝螺栓；11為待測避雷器。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖和實施例來說明本發明的【具體實施方式】，但下列實施例只是用來詳細說明本發明的實施方式，並不以任何方式限制本發明的範圍。
[0022]實施例1:一種避雷器漏電流測量傳感器，如圖1、圖3所示，用於1kV線路避雷器漏電流測量，包括上部鋁電極2、下部鋁電極3、以及設置於上部鋁電極2和下部鋁電極3之間的電阻片6，在上部鋁電極2和下部鋁電極3外密封封裝有傘套1，傘套I為矽橡膠密封體，在傘套I的上下兩端分別設置有上端蓋4和下端蓋7 ;在上部鋁電極2中設有引出到傘套I外部的檢測正極5 (P+)，在下部鋁電極3底端引出有檢測負極8 (P-)，檢測正極5和檢測負極8為不鏽鋼材質；電阻片6由一個採樣電阻R和一個保護閥片Z2並聯而成，保護閥片Z2選用在8/20us標稱電流下殘壓值為200V金屬氧化物閥片，該保護閥片Z2優選為氧化鋅(ZnO)閥片。採樣電阻R的電阻值為ΙΟΟπιΩ ;在上部鋁電極2中設置有延伸至上端蓋外部的連接螺栓9，在下部鋁電極3中設置有延伸至下端蓋外部的安裝螺栓10。
[0023]其中，對保護閥片Ζ2的選擇，應使該保護閥片Ζ2在8/20US標稱電流下的殘壓值大於被測避雷器工作狀態洩漏電流在採樣電阻R上產生壓降的2?50倍，且小於被測避雷器的系統額定電壓的百分之十，並要求保護閥片Ζ2的各項通流容量指標大於等於被測避雷器的通流容量指標，如保護閥片Ζ2的方波通流容量、4/lOus衝擊電流容量大於等於被測避雷器的方波通流容量、4/10us衝擊電流容量。
[0024]實施例2: —種避雷器漏電流測量傳感器，與實施例1的不同之處在於，保護閥片Z2在8/20us標稱電流下的殘壓值為100V，採樣電阻R的電阻值為50 Ω。
[0025]實施例3: —種避雷器漏電流測量傳感器，用於IlOkV線路避雷器漏電流測量，其結構與實施例1相同，不同之處在於，保護閥片Z2在8/20US標稱電流下的殘壓值為350V，米樣電阻R的電阻值為5 Ω。
[0026]實施例4:一種避雷器漏電流測量傳感器，與實施例3的不同之處在於，保護閥片Z2在8/20us標稱電流下的殘壓值為100V，採樣電阻R的電阻值為200m Ω。
[0027]在以上實施例中，均要求保護閥片Z2在8/20US標稱電流下的殘壓值大於被測避雷器工作狀態洩漏電流在採樣電阻R上產生壓降的2?50倍，且小於被測避雷器的系統額定電壓的百分之十，並要求保護閥片Z2的各項通流容量指標大於等於被測避雷器的通流容量指標，如保護閥片Z2的方波通流容量、4/lOus衝擊電流容量大於等於被測避雷器的方波通流容量、4/lOus衝擊電流容量，具體的阻值的選擇依據測量儀器的要求可再行調整。其他所涉及的儀器設備如無特別說明，均為常規儀器設備。
[0028]本發明避雷器漏電流測量傳感器的具體工作方式為:
將採樣電阻和保護閥片並聯，採用將避雷器本體漏電流通過電阻變換為測量電壓的方法，以及採用金屬氧化物閥片保護採樣電阻的方法，用於避雷器漏電流的檢測，同時克服了採樣電阻的串入對避雷器本體避雷效果的影響。
[0029]以用於1kV線路的避雷器為例，為了精確測量避雷器在工作電壓的的漏電流值，在待測避雷器11的下面加裝本發明漏電流測量傳感器，如圖2、圖3所示。圖3中Zl是常規1kV避雷器，其上端連接在1kV母線上，原來直接接地的下端通過採樣電阻R再接地，流過避雷器的漏電流在採樣電阻R上產生壓降，通過測量兩個引出端子P+和P-上的電壓值便可以獲取避雷器漏電流的變化值。
[0030]避雷器兩端承受工作電壓時，避雷器流過的漏電流很小，同樣在採樣電阻R上產生的壓降也很小，對避雷器的正常工作沒有影響；但當避雷器遭受雷擊電壓時，流過避雷器的瞬間電流會增大到幾千到上萬安培，這個電流將在採樣電阻R上產生很高的壓降，這個壓降的存在一方面影響到避雷器的防護效果，另一方面在瞬間產生很大熱量，容易導致採樣電阻R燒毀。為此，在採樣電阻R兩端並聯一個保護閥片Z2，如圖3所示，該閥片的殘壓遠遠大於在工作電壓下採樣電阻兩端的電壓值(5μ V?1mV),又遠遠小於所配套的避雷器的保護電壓值，例如:10kV線路選用200V左右的閥片，在避雷器工作狀態，呈現50πιΩ?100 Ω的電阻特性，當避雷器遭受雷擊進入保護狀態時，保護閥片Ζ2擊穿，呈現低阻抗狀態，可旁路洩放電流。這樣就達到了保護採樣電阻R的效果，又避免了對避雷器防護效果的影響。圖3中虛線框所示即為漏電流測量傳感器的電路原理圖。
[0031]上面結合附圖和實施例對本發明的實施方式做了詳細說明，但是本發明並不限於上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識範圍內，還可以在不脫離本發明宗旨的前提下進行變更或改變。
【權利要求】
1.一種避雷器漏電流測量傳感器，其特徵在於，包括上部鋁電極、下部鋁電極、以及設置於所述上部鋁電極和下部鋁電極之間的電阻片，在所述上部鋁電極和下部鋁電極外密封封裝有傘套，在所述傘套的上下兩端分別設置有上端蓋和下端蓋； 在所述上部鋁電極中設有引出到所述傘套外部的檢測正極P+，在所述下部鋁電極底端引出有檢測負極P-; 所述電阻片由一個採樣電阻R和一個保護閥片Z2並聯而成，所述保護閥片Z2為金屬氧化物閥片； 在所述上部鋁電極中設置有延伸至所述上端蓋外部的連接螺栓，在所述下部鋁電極中設置有延伸至所述下端蓋外部的安裝螺栓。
2.根據權利要求1所述的避雷器漏電流測量傳感器，其特徵在於，所述保護閥片Z2為氧化鋅(ZnO)閥片。
3.根據權利要求2所述的避雷器漏電流測量傳感器，其特徵在於，所述保護閥片Z2在8/20US標稱電流下的殘壓值大於被測避雷器的最大洩漏電流在採樣電阻R上產生壓降的2?50倍，且小於被測避雷器的系統額定電壓的百分之十。
4.根據權利要求2所述的避雷器漏電流測量傳感器，其特徵在於，所述保護閥片Z2在8/20us標稱電流下的殘壓值為20V?800V。
5.根據權利要求3或4所述的避雷器漏電流測量傳感器，其特徵在於，所述保護閥片Z2的方波通流容量、4/10us衝擊電流容量大於等於被測避雷器的方波通流容量、4/10us衝擊電流容量。
6.根據權利要求1所述的避雷器漏電流測量傳感器，其特徵在於，所述採樣電阻R的電阻值為50m Ω?100Ω。
7.根據權利要求1所述的避雷器漏電流測量傳感器，其特徵在於，所述傘套為矽橡膠密封體。
8.根據權利要求1所述的避雷器漏電流測量傳感器，其特徵在於，所述檢測正極和檢測負極為不鏽鋼材質。
【文檔編號】G01R31/02GK104297617SQ201410534152
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月12日 優先權日:2014年10月12日
【發明者】胡智宏, 彭群娜, 廖旎煥 申請人:胡智宏, 彭群娜