金屬氧化物避雷器在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，涉及到一種金屬氧化物避雷器，具體涉及一種金屬氧化物避雷器在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]避雷器是輸變電系統(tǒng)中的重要設(shè)備。由于避雷器能夠在輸變電系統(tǒng)遭受雷擊或者過(guò)電壓時(shí)限制過(guò)電壓，并泄放由雷擊或者過(guò)電壓產(chǎn)生的能量，起到保護(hù)電工設(shè)備免受過(guò)電壓的危害。而在電壓恢復(fù)正常后，避雷器自身又可以隨之恢復(fù)正常。隨著避雷器長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，其電阻片會(huì)因直接承受工頻電壓而產(chǎn)生劣化現(xiàn)象，或者結(jié)構(gòu)不良、密封不嚴(yán)等導(dǎo)致內(nèi)部受潮，從而引起泄漏電流急劇增大(特別是阻性電流)，致使電阻片溫度上升而發(fā)生熱擊穿，甚至發(fā)生爆炸，所以對(duì)避雷器的監(jiān)測(cè)顯得尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種金屬氧化物避雷器在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)漏電流傳感器采集避雷器的泄露電流，來(lái)進(jìn)行避雷器運(yùn)行狀況的監(jiān)測(cè)。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種金屬氧化物避雷器在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)傳送模塊，數(shù)據(jù)采集模塊將采集的數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)傳送模塊發(fā)送給數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)設(shè)備的運(yùn)行情況做出評(píng)估和診斷，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括漏電流傳感器。所述數(shù)據(jù)處理模塊采用LM3S1138微控制器。所述數(shù)據(jù)傳送模塊采用光纖傳送方式。所述漏電流傳感器包括全電流回路輸入接口、自取電源電路、漏電流取樣電路、電流頻率轉(zhuǎn)換電路、電子開(kāi)關(guān)電路和電光轉(zhuǎn)換電路，自取電源電路接入避雷器輸出端，電流頻率轉(zhuǎn)換電路的電源連接至自取電源電路輸出電源，漏電流取樣電路的取樣電阻串接在電流回路中，輸出連接到電流頻率轉(zhuǎn)換電路，電流頻率轉(zhuǎn)換電路的輸出端至電子開(kāi)關(guān)電路，去控制電光轉(zhuǎn)換器電路。所述自取電源電路與避雷器輸出端IN+和IN-相串聯(lián)，自取電源電路在輸入端IN+和IN-端并聯(lián)一個(gè)8.2V的穩(wěn)壓二極管Dl。所述電流頻率轉(zhuǎn)換電路包括精密積分電路和電壓比較電路，電壓比較電路的電源連接自取電源電路的輸出電源；電壓比較器的輸出端至電子開(kāi)關(guān)電路，去控制電光轉(zhuǎn)換器電路。精密積分電路的輸入信號(hào)為避雷器漏電流，精密積分電路的輸出電壓和避雷器漏電流的關(guān)系為積分。所述電壓比較器的反相輸入端接電源2.5V，同相輸入端接精密積分電路的輸出。所述穩(wěn)壓二極管Dl兩端并接一個(gè)電感LI和二極管D3，通過(guò)電感提供泄放通路。所述數(shù)據(jù)采集模塊還包括溫濕度傳感器模塊。所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括電源模塊，電源模塊為數(shù)據(jù)處理模塊和溫濕度傳感器模塊供電，溫濕度傳感器模塊采用±15V的交直流電源，數(shù)據(jù)處理模塊采用+5V的直流電源。
[0005]本發(fā)明有如下積極效果:通過(guò)漏電流傳感器采集避雷器的泄露電流，來(lái)進(jìn)行避雷器運(yùn)行狀況的監(jiān)測(cè)。
【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的漏電流傳感器結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0007]下面對(duì)照附圖，通過(guò)對(duì)實(shí)施例的描述，本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】如所涉及的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及操作使用方法等，作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，以幫助本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解。
[0008]本發(fā)明避雷器在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括電源模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)傳送模塊、溫濕度傳感器模塊，如圖1，為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，數(shù)據(jù)采集模塊是本發(fā)明的前段數(shù)據(jù)采集單元，需要采集的參數(shù)有避雷器漏電流和雷擊次數(shù)等，因此，本發(fā)明的數(shù)據(jù)采集模塊采用漏電流傳感器。數(shù)據(jù)采集模塊將采集的數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)傳送模塊發(fā)送給數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊是本發(fā)明的數(shù)據(jù)處理中心，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行情況做出評(píng)估和診斷等。由于避雷器上運(yùn)行的是高壓電，本發(fā)明的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需要低壓供電，電源模塊為上述的數(shù)據(jù)處理模塊和溫濕度傳感器模塊供電。具體的，溫濕度傳感器模塊采用±15V的交直流電源，數(shù)據(jù)處理模塊采用+5V的直流電源，數(shù)據(jù)處理模塊集成了 RTC時(shí)鐘，電源模塊為RTC時(shí)鐘提供+3.3V的線(xiàn)性穩(wěn)壓電源。
[0009]本發(fā)明在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理模塊采用LM3S1138微控制器，LM3S1138微控制器具有電池備用的休眠模塊可以有效地使LM3S1138掉電，在長(zhǎng)時(shí)間的器件停止工作過(guò)程中讓器件進(jìn)入一個(gè)低功耗的狀態(tài)，這非常適合要求最大限度降低功耗的應(yīng)用。LM31138處理速度可達(dá)50Hz，處理速度較快，能滿(mǎn)足避雷器在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理要求。
[0010]傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳送方式有RS-485的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)和無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)等，本發(fā)明采用光纖傳輸數(shù)據(jù)，漏電流傳感器能精確的將避雷器上的漏電流轉(zhuǎn)換為頻率和漏電流大小成正比的光脈沖信號(hào)，再通過(guò)光纖將數(shù)據(jù)傳送給數(shù)據(jù)處理中心前端的光電變送器，再將光電變送器的電信號(hào)進(jìn)行處理，然后通過(guò)接口向數(shù)據(jù)處理中心。光纖傳輸具有傳輸距離遠(yuǎn)的優(yōu)點(diǎn)。[0011 ] 漏電流傳感器包括全電流回路輸入接口、自取電源電路、漏電流取樣電路、電流頻率轉(zhuǎn)換電路、電子開(kāi)關(guān)和電光轉(zhuǎn)換電路。自取電源電路接入避雷器輸出端，電流頻率轉(zhuǎn)換電路的電源連接至自取電源電路輸出電源，漏電流取樣電路的取樣電阻串接在電流回路中，輸出連接到電流頻率轉(zhuǎn)換電路，電流頻率轉(zhuǎn)換電路的輸出端至電子開(kāi)關(guān)電路，去控制電光轉(zhuǎn)換器電路。
[0012]自取電源電路由精密穩(wěn)壓管、電阻和電容組成，它和輸入端IN+和IN-相串聯(lián)，也就是串接在電流回路中。IN-端接地，在輸入端IN+和IN-端并聯(lián)一個(gè)8.2V的穩(wěn)壓二極管D1，目的是為了防止雷擊時(shí)產(chǎn)生過(guò)壓和過(guò)流而損壞電路，利用兩片微功耗的精密穩(wěn)壓管串聯(lián)在全電流回路中，當(dāng)避雷器輸出端INJPIN之間沒(méi)有電流時(shí)，精密穩(wěn)壓管不工作；輸出端^和￥。2輸出為零；當(dāng)輸入端IN+和 IN之間有電流時(shí)，精密穩(wěn)壓管工作；輸出端V131的電壓為+5V、輸出端％2的電壓為+2.5V。當(dāng)回路電流大于10 μ A時(shí)，精密穩(wěn)壓管兩端的電壓穩(wěn)定在 +2.5Vo
[0013]電流頻率轉(zhuǎn)換電路由精密積分電路和電壓比較電路組成，精密積分電路由集成運(yùn)算放大器、精密電阻和精密電容組成。
[0014]漏電流取樣電路的取樣電阻串接在電流回路中；電壓比較電路的電源連接自取電源電路的輸出電源；電壓比較器的輸出端至電子開(kāi)關(guān)電路，去控制電光轉(zhuǎn)換器電路。精密積分電路的輸入信號(hào)為避雷器漏電流，精密積分電路的輸出電壓和避雷器漏電流的關(guān)系為積分。漏電流越小，積分時(shí)間就越長(zhǎng)；漏電流越大，積分時(shí)間就越短。
[0015]電壓比較器的反相輸入端接電源2.5V，同相輸入端接精密積分電路的輸出。當(dāng)精密積分電路的輸出腳電壓小于2.5V時(shí)，電壓比較器的輸出為0V，當(dāng)精密積分電路的輸出電壓達(dá)到2.5V時(shí)，電壓比較器翻轉(zhuǎn)，電壓比較器的輸出為5V，電子開(kāi)關(guān)開(kāi)啟，發(fā)光管得電導(dǎo)通發(fā)光。而一旦電壓比較器的輸出為5V時(shí)，由于電容C6連接成正反饋，所以加速放電，精密積分電路的輸出電壓低于2.5V時(shí)，電壓比較器的輸出為0V，電子開(kāi)關(guān)關(guān)斷，發(fā)光管媳滅。反復(fù)循環(huán)，形成振蕩的脈沖信號(hào)。由于光電器件有一定的導(dǎo)通壓降，因此，通過(guò)其放電時(shí)電壓不可能放到零，為了能使放電電壓能到零，在穩(wěn)壓二極管Dl兩端并接一個(gè)電感LI和二極管D3，這樣可以通過(guò)電感提供泄放通路。使得輸出脈沖的起點(diǎn)為0，二極管可以起到保護(hù)作用。不至于使電路損壞。這樣每一個(gè)輸出脈沖均為O至2.5V的窄脈沖。
[0016]上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種金屬氧化物避雷器在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)傳送模塊，數(shù)據(jù)采集模塊將采集的數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)傳送模塊發(fā)送給數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)設(shè)備的運(yùn)行情況做出評(píng)估和診斷，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括漏電流傳感器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬氧化物避雷器在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理模塊采用LM3S1138微控制器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬氧化物避雷器在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)傳送模塊采用光纖傳送方式。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬氧化物避雷器在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述漏電流傳感器包括全電流回路輸入接口、自取電源電路、漏電流取樣電路、電流頻率轉(zhuǎn)換電路、電子開(kāi)關(guān)電路和電光轉(zhuǎn)換電路，自取電源電路接入避雷器輸出端，電流頻率轉(zhuǎn)換電路的電源連接至自取電源電路輸出電源，漏電流取樣電路的取樣電阻串接在電流回路中，輸出連接到電流頻率轉(zhuǎn)換電路，電流頻率轉(zhuǎn)換電路的輸出端至電子開(kāi)關(guān)電路，去控制電光轉(zhuǎn)換器電路。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的金屬氧化物避雷器在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述自取電源電路與避雷器輸出端IN+和IN-相串聯(lián)，自取電源電路在輸入端IN+和IN-端并聯(lián)一個(gè)8.2V的穩(wěn)壓二極管D1。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的金屬氧化物避雷器在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述電流頻率轉(zhuǎn)換電路包括精密積分電路和電壓比較電路，電壓比較電路的電源連接自取電源電路的輸出電源；電壓比較器的輸出端至電子開(kāi)關(guān)電路，去控制電光轉(zhuǎn)換器電路。精密積分電路的輸入信號(hào)為避雷器漏電流，精密積分電路的輸出電壓和避雷器漏電流的關(guān)系為積分。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的金屬氧化物避雷器在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述電壓比較器的反相輸入端接電源2.5V，同相輸入端接精密積分電路的輸出。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的金屬氧化物避雷器在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述穩(wěn)壓二極管Dl兩端并接一個(gè)電感LI和二極管D3，通過(guò)電感提供泄放通路。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬氧化物避雷器在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集模塊還包括溫濕度傳感器模塊。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的金屬氧化物避雷器在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括電源模塊，電源模塊為數(shù)據(jù)處理模塊和溫濕度傳感器模塊供電，溫濕度傳感器模塊采用±15V的交直流電源，數(shù)據(jù)處理模塊采用+5V的直流電源。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種金屬氧化物避雷器在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)傳送模塊，數(shù)據(jù)采集模塊將采集的數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)傳送模塊發(fā)送給數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)設(shè)備的運(yùn)行情況做出評(píng)估和診斷，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括漏電流傳感器。通過(guò)漏電流傳感器采集避雷器的泄露電流，來(lái)進(jìn)行避雷器運(yùn)行狀況的監(jiān)測(cè)。
【IPC分類(lèi)】G01R31/00, G01R19/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105223433
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510537559
【發(fā)明人】陳波
【申請(qǐng)人】蕪湖市凱鑫避雷器有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2016年1月6日
【申請(qǐng)日】2015年8月26日