輸電線路監測系統的防雷設備的製作方法

2023-10-20 11:00:12 2

輸電線路監測系統的防雷設備的製作方法
【專利摘要】本發明公開了輸電線路監測系統的防雷設備，包括直流電正向傳輸線、直流電負向傳輸線、初級防護電路及次級防護電路，初級防護電路包括第一壓敏電阻、第二壓敏電阻、第三壓敏電阻及多個並聯的氣體放電管，第二壓敏電阻與第三壓敏電阻構成的串聯支路兩端及第一壓敏電阻兩端均分別與直流電正向傳輸線和直流電負向傳輸線連接，初級防護電路中多個並聯的氣體放電管構成的並聯支路一端連接在第二壓敏電阻與第三壓敏電阻之間的線路上，其另一端接地。次級防護電路包括第四壓敏電阻、瞬態電壓抑制二極體及多個並聯的氣體放電管。本發明能通過初級防護電路洩放掉大部分的雷電流，再通過次級防護電路進一步降低殘壓以保護輸電線路監測系統。
【專利說明】 輸電線路監測系統的防雷設備
【技術領域】
[0001]本發明涉及電力設備維護領域，具體是輸電線路監測系統的防雷設備。
【背景技術】
[0002]輸電線路是電網的重要組成部分，它不僅是輸送和分配電能的載體，還能將幾個電網連接起來形成電力系統。輸電線路故障是電網故障的誘因，一旦電力線路的某一部位發生問題，則會產生連鎖反應，影響整個電網系統的運行，所以輸電線路的安全運行是電網安全運行的保障，輸電線路的保護是電力設施保護的重點工作之一。
[0003]為了便於對輸電線路進行維護，現有輸電線路通常配備有大量監測系統，如輸電線路導線溫度監測系統、輸電線路杆塔傾斜監測系統、輸電線路覆冰預警監測系統、輸電線路防盜報警監測系統等，通過這些監測系統可有效的對輸電線路故障段進行預警。然而，輸電線路的監測系統普遍設置在戶外，易遭受雷擊而導致內部的電路會產生瞬態的過電壓或過電流，這會影響輸電線路監測系統的性能，甚至會對監測系統造成不可恢復性的損壞。

【發明內容】

[0004]本發明的目的在於克服現有輸電線路的監測系統易受雷擊損壞的問題，提供了輸電線路監測系統的防雷設備，其不僅能吸收過電壓和過電流，還能吸收殘壓，進而能降低輸電線路監測系統損壞的機率。
[0005]本發明解決上述問題主要通過以下技術方案實現:輸電線路監測系統的防雷設備，包括直流電正向傳輸線、直流電負向傳輸線、初級防護電路及次級防護電路，所述初級防護電路包括第一壓敏電阻、第二壓敏電阻、第三壓敏電阻及多個並聯的氣體放電管，所述第二壓敏電阻與第三壓敏電阻串聯，第二壓敏電阻與第三壓敏電阻構成的串聯支路兩端及第一壓敏電阻兩端均分別與直流電正向傳輸線和直流電負向傳輸線連接，初級防護電路中多個並聯的氣體放電管構成的並聯支路一端連接在第二壓敏電阻與第三壓敏電阻之間的線路上，其另一端接地；所述次級防護電路包括第四壓敏電阻、瞬態電壓抑制二極體及多個並聯的氣體放電管，所述第四壓敏電阻與瞬態電壓抑制二極體並聯，第四壓敏電阻與瞬態電壓抑制二極體構成的並聯支路兩端分別與直流電正向傳輸線和直流電負向傳輸線連接，次級防護電路中多個並聯的氣體放電管構成的並聯支路一端與直流電負向傳輸線連接，其另一端接地。其中，壓敏電阻是一種限壓型保護器件，利用壓敏電阻的非線性特性，當過電壓出現在壓敏電阻的兩極間，壓敏電阻可以將電壓鉗位到一個相對固定的電壓值，從而實現對後級電路的保護。氣體放電管是一種開關型保護器件，當兩極間電壓足夠大時，極間間隙將放電擊穿，由原來的絕緣狀態轉化為導電狀態。瞬態電壓抑制二極體是一種限壓保護器件，作用與壓敏電阻類似，其也是利用器件的非線性特性將過電壓鉗位到一個較低的電壓值實現對後級電路的保護。本發明應用時用於輸電線路監測系統的直流接口處，初級防護電路和次級防護電路在電源至輸電線路監測系統之間的線路上依次設置。
[0006]進一步的，輸電線路監測系統的防雷設備，還包括設置在初級防護電路與次級防護電路之間的退耦電路。本發明應用時退耦電路起到延時作用，能提升防護性能。
[0007]進一步的，所述退耦電路為初級防護電路與次級防護電路之間的直流電正向傳輸線和直流電負向傳輸線構成的饋電線。本發明的退耦電路由直流電正向傳輸線和直流電負向傳輸線構成，採用導線構成的饋電線作用類似於電感，但其性能優於電感，其能克服在監測系統供電電流大時空心電感的體積過大而無法在電路上實現的問題。
[0008]進一步的，所述初級防護電路中壓敏電阻的數量為兩個。
[0009]進一步的，所述初級防護電路和次級防護電路兩者氣體放電管的數量均為兩個。
[0010]進一步的，輸電線路監測系統的防雷設備，還包括第一熔斷器FUl和第二熔斷器FU2，所述第一熔斷器FUl串接在初級防護電路前置線路的直流電正向傳輸線I上，第二熔斷器FU2串接在初級防護電路前置線路的直流電負向傳輸線2上。如此，在本發明的初級防護電路和次級防護電路損壞時，熔斷器熔斷，能進一步避免過電流對輸電線路監測系統造成的損壞。
[0011]綜上所述，本發明具有以下有益效果:本發明包括初級防護電路和次級防護電路，其中，初級防護電路包括第一壓敏電阻、第二壓敏電阻、第三壓敏電阻及多個並聯的氣體放電管，次級防護電路包括第四壓敏電阻、瞬態電壓抑制二極體及多個並聯的氣體放電管，初級防護電路採用壓敏電阻與氣體放電管結合的方式進行共模保護，次級防護電路採用第四壓敏電阻與瞬態電壓抑制二極體並聯進行差模防護，採用多個氣體放電管並聯進行共模保護，本發明遭受雷擊時，大部分的過電壓和過電流通過初級防護電路的氣體放電管進行洩放，次級防護電路再將輸出殘壓進一步降低，如此，能達到保護輸電線路監測系統的目的，降低輸電線路監測系統損壞的機率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發明一個具體實施例的電路原理圖。
[0013]附圖中附圖標記所對應的名稱為:1、直流電正向傳輸線，2、直流電負向傳輸線，FU1、第一熔斷器，FU2、第二熔斷器，Rvl、第一壓敏電阻，Rv2、第二壓敏電阻，Rv3、第三壓敏電阻，Rv4、第四壓敏電阻，TVS1、瞬態電壓抑制二極體，G1、第一氣體放電管，G2、第二氣體放電管，G3、第三氣體放電管，G4、第四氣體放電管。
【具體實施方式】
[0014]下面結合實施例及附圖，對本發明做進一步地的詳細說明，但本發明的實施方式不限於此。
[0015]實施例1:
如圖1所示，輸電線路監測系統的防雷設備，包括直流電正向傳輸線1、直流電負向傳輸線2、初級防護電路及次級防護電路，其中，初級防護電路包括第一壓敏電阻Rvl、第二壓敏電阻Rv2、第三壓敏電阻Rv3及多個並聯的氣體放電管，第一壓敏電阻Rvl兩端分別與直流電正向傳輸線I和直流電負向傳輸線2連接，第二壓敏電阻Rv2與第三壓敏電阻Rv3串聯，第二壓敏電阻Rv2與第三壓敏電阻Rv3構成的串聯支路兩端分別與直流電正向傳輸線I和直流電負向傳輸線2連接。本實施例中初級防護電路的氣體放電管的數量均優選為兩個，初級防護電路中兩個氣體放電管分別為第一氣體放電管Gl和第二氣體放電管G2，第一氣體放電管Gl與第二氣體放電管G2並聯構成的並聯支路一端連接在第二壓敏電阻Rv2與第三壓敏電阻Rv3之間的線路上，其另一端接地。次級防護電路包括第四壓敏電阻Rv4、瞬態電壓抑制二極體TVSl及多個並聯的氣體放電管，第四壓敏電阻Rv4與瞬態電壓抑制二極體TVSl並聯，第四壓敏電阻Rv4與瞬態電壓抑制二極體TVSl構成的並聯支路兩端分別與直流電正向傳輸線I和直流電負向傳輸線2連接。本實施例中次級防護電路的氣體放電管的數量也優選為兩個，次級防護電路的兩個氣體放電管分別為第三氣體放電管G3和第四氣體放電管G4，第三氣體放電管G3和第四氣體放電管G4並聯構成的並聯支路一端與直流電負向傳輸線2連接，其另一端接地。本實施例中第四壓敏電阻Rv4與瞬態電壓抑制二極體TVSl並聯及第三氣體放電管G3與第四氣體放電管G4並聯構成多個並聯支路，能達到降低殘壓和增大流通能力的目的。
[0016]本實施例中直流電正向傳輸線I和直流電負向傳輸線2為輸電線路監測系統的直流接口與電源之間的線路，其中，初級防護電路和次級防護電路由電源至輸電線路監測系統依次設置。本實施例應用時，大部分雷電流通過初級防護電路的第一壓敏電阻Rvl和第三壓敏電阻Rv3、或經過第二壓敏電阻Rv2後，再經過第一氣體放電管Gl或第二氣體放電管G2洩放掉，經過初級防護電路洩放後剩餘的雷電流的一部分再經過第四壓敏電阻Rv4或瞬態電壓抑制二極體TVSl後，再經過第三氣體放電管G3或第四氣體放電管G4洩放掉。如此，本實施例在初級防護電路洩放大部分雷電流後再由次級防護電路進一步降低殘壓，以對輸電線路監測系統進行保護。
[0017]實施例2:
本實施例在實施例1的基礎上做出了如下進一步限定:本實施例還包括設置在初級防護電路與次級防護電路之間的退耦電路，其中，退耦電路為初級防護電路與次級防護電路之間的直流電正向傳輸線I和直流電負向傳輸線2構成的饋電線。
[0018]實施例3:
本實施例在實施例1或實施例2的基礎上做出了如下進一步限定:本實施例還包括兩個熔斷器，分別為第一熔斷器FUl和第二熔斷器FU2，其中，第一熔斷器FUl串接在初級防護電路前置線路的直流電正向傳輸線I上，第二熔斷器FU2串接在初級防護電路前置線路的直流電負向傳輸線2上。本實用例在出現過電流或短路時，第一熔斷器FUl或第二熔斷器FU2熔斷，能進一步保證輸電線路監測系統的安全性。
[0019]如上所述，可較好的實現本發明。
【權利要求】
1.輸電線路監測系統的防雷設備，其特徵在於，包括直流電正向傳輸線(I)、直流電負向傳輸線(2)、初級防護電路及次級防護電路，所述初級防護電路包括第一壓敏電阻(Rvl)、第二壓敏電阻(Rv2)、第三壓敏電阻(Rv3)及多個並聯的氣體放電管，所述第二壓敏電阻(Rv2)與第三壓敏電阻(Rv3)串聯，第二壓敏電阻(Rv2)與第三壓敏電阻(Rv3)構成的串聯支路兩端及第一壓敏電阻(Rvl)兩端均分別與直流電正向傳輸線(I)和直流電負向傳輸線(2)連接，初級防護電路中多個並聯的氣體放電管構成的並聯支路一端連接在第二壓敏電阻(Rv2)與第三壓敏電阻(Rv3)之間的線路上，其另一端接地；所述次級防護電路包括第四壓敏電阻(Rv4)、瞬態電壓抑制二極體(TVSl)及多個並聯的氣體放電管，所述第四壓敏電阻(Rv4)與瞬態電壓抑制二極體(TVSl)並聯，第四壓敏電阻(Rv4)與瞬態電壓抑制二極體(TVSl)構成的並聯支路兩端分別與直流電正向傳輸線(I)和直流電負向傳輸線(2)連接，次級防護電路中多個並聯的氣體放電管構成的並聯支路一端與直流電負向傳輸線(2)連接，其另一端接地。
2.根據權利要求1所述的輸電線路監測系統的防雷設備，其特徵在於，還包括設置在初級防護電路與次級防護電路之間的退耦電路。
3.根據權利要求2所述的輸電線路監測系統的防雷設備，其特徵在於，所述退耦電路為初級防護電路與次級防護電路之間的直流電正向傳輸線(I)和直流電負向傳輸線(2)構成的饋電線。
4.根據權利要求1所述的輸電線路監測系統的防雷設備，其特徵在於，所述初級防護電路和次級防護電路兩者氣體放電管的數量均為兩個。
5.根據權利要求1?4中任意一項所述的輸電線路監測系統的防雷設備，其特徵在於，還包括第一熔斷器(FUl)和第二熔斷器(FU2)，所述第一熔斷器(FUl)串接在初級防護電路前置線路的直流電正向傳輸線(I)上，第二熔斷器(FU2)串接在初級防護電路前置線路的直流電負向傳輸線(2)上。
【文檔編號】H02H9/06GK104009460SQ201410213776
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月21日 優先權日:2014年5月21日
【發明者】嚴磊 申請人:國網四川省電力公司成都市新都供電分公司