一種避雷器在線監(jiān)測終端裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及監(jiān)測終端領(lǐng)域，更具體的說是涉及一種避雷器在線監(jiān)測終端。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬氧化物避雷器(簡稱Μ0Α)以其優(yōu)異的技術(shù)性能取代了其它類型的避雷器，成為電力系統(tǒng)的主要保護(hù)設(shè)備。但MOA無放電間隙，氧化鋅電阻片長期承受運(yùn)行電壓，并有泄漏電流不斷流過MOA各個(gè)串聯(lián)電阻片，這個(gè)電流的大小取決于MOA熱穩(wěn)定和電阻片的老化程度。如果MOA在雷擊電流作用下動作時(shí)發(fā)生劣化，將會使正常對地絕緣水平降低，泄漏電流增大，直至發(fā)展成為MOA的擊穿損壞和爆炸。所以監(jiān)測運(yùn)行中MOA的工作狀態(tài)，正確判斷其運(yùn)行狀況是非常必要的。現(xiàn)在多使用在線監(jiān)測裝置對MOA的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)測。傳統(tǒng)的避雷器在線監(jiān)測裝置需要外界提供電源，而使得避雷器在線監(jiān)測裝置與其他電氣設(shè)備有金屬介質(zhì)連接，安全性不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種避雷器在線監(jiān)測終端，該裝置能夠利用泄漏電流為其供電，免去其與其他電氣設(shè)備有金屬介質(zhì)連接，提高了裝置的安全性，另外還可延續(xù)巡檢人員以前的讀數(shù)、記數(shù)習(xí)慣，又增加了泄漏電流采樣、諧波分析、數(shù)據(jù)的無線遠(yuǎn)傳。
[0004]為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種避雷器在線監(jiān)測終端，包括CPU、避雷器泄漏電流采樣模塊、避雷器泄漏電流儲能供電模塊、無線通信模塊，CPU、避雷器泄漏電流采樣模塊、避雷器泄漏電流儲能供電模塊三者相連，無線通信模塊的一端和CPU相連，無線通信模塊的另一端和天線端口相連。
[0005]所述避雷器泄漏電流儲能供電模塊包括電阻片、動作儲能電容、能源儲能電容、觸發(fā)電路、整流橋電路、電磁繼電器、能源管理模塊，所述電阻片和整流橋電路并聯(lián)，整流橋電路的正極和觸發(fā)電路相連，觸發(fā)電路和電磁繼電器串聯(lián)，觸發(fā)電路并聯(lián)有一電流表，動作儲能電容的一端和整流橋電路的正極相連，動作儲能電容的另一端和電磁繼電器相連，動作儲能電容的另一端還連接有能源儲能電容的正極，能源儲能電容的負(fù)極和整流橋電路的負(fù)極相連，能源儲能電容上還并聯(lián)有能源管理模塊。
[0006]動作儲能電容的電容值很小其阻值較大，使得直流電流經(jīng)電流表、電磁繼電器后對能源儲能電容進(jìn)行充電。
[0007]能源管理模塊包括充電管理電路和供電管理電路，所述充電管理電路、供電管理電路均和能源儲能電容并聯(lián)。
[0008]所述避雷器泄漏電流采樣模塊包括套接在避雷器引下線上的穿心互感器、LPF低通濾波器、PGA可編程增益放大器和ADC，穿心互感器側(cè)接LPF低通濾波器，LPF低通濾波器、PGA可編程增益放大器、ADC依次相連，PGA可編程增益放大器、ADC同時(shí)和CPU相連。
[0009]還包括時(shí)鐘同步模塊，時(shí)鐘同步模塊和CPU相連。
[0010]CPU 采用 STM32L系列。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
1、本裝置能夠利用泄漏電流為其供電，免去其與其他電氣設(shè)備有金屬介質(zhì)連接，提高了裝置的安全性；
2、本裝置可延續(xù)巡檢人員以前的讀數(shù)、記數(shù)習(xí)慣，又增加了泄漏電流采樣、諧波分析、數(shù)據(jù)的無線遠(yuǎn)傳
【附圖說明】
[0012]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0013]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖；
圖2為本發(fā)明的局部圖；
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。本發(fā)明的實(shí)施方式包括但不限于下列實(shí)施例。
[0015]實(shí)施例1
如圖1和圖2所示一種避雷器在線監(jiān)測終端，包括CPU、避雷器泄漏電流采樣模塊、避雷器泄漏電流儲能供電模塊、無線通信模塊，CPU、避雷器泄漏電流采樣模塊、避雷器泄漏電流儲能供電模塊三者相連，無線通信模塊的一端和CHJ相連，無線通信模塊的另一端和天線端口相連。
[0016]所述避雷器泄漏電流儲能供電模塊包括電阻片、動作儲能電容、能源儲能電容、觸發(fā)電路、整流橋電路、電磁繼電器、能源管理模塊，所述電阻片和整流橋電路并聯(lián)，整流橋電路的正極和觸發(fā)電路相連，觸發(fā)電路和電磁繼電器串聯(lián)，觸發(fā)電路并聯(lián)有一電流表，動作儲能電容的一端和整流橋電路的正極相連，動作儲能電容的另一端和電磁繼電器相連，動作儲能電容的另一端還連接有能源儲能電容的正極，能源儲能電容的負(fù)極和整流橋電路的負(fù)極相連，能源儲能電容上還并聯(lián)有能源管理模塊。
[0017]能源管理模塊包括充電管理電路和供電管理電路，所述充電管理電路、供電管理電路均和能源儲能電容并聯(lián)。
[0018]所述避雷器泄漏電流采樣模塊包括套接在避雷器引下線上的穿心互感器、LPF低通濾波器、PGA可編程增益放大器和ADC，穿心互感器側(cè)接LPF低通濾波器，LPF低通濾波器、PGA可編程增益放大器、ADC依次相連，PGA可編程增益放大器、ADC同時(shí)和CPU相連。
[0019]還包括時(shí)鐘同步模塊，時(shí)鐘同步模塊和CPU相連。
[0020]CPU 采用 STM32L系列。
[0021]本監(jiān)測終端利用MOA固有的泄漏電流對能源儲能電容充電，由能源管理模塊進(jìn)行穩(wěn)壓和供電管理，由于監(jiān)測終端與其他電氣設(shè)備沒有金屬介質(zhì)連接，故其安全性遠(yuǎn)高于其它在線監(jiān)測裝置。
[0022]圖中MOA泄漏電流經(jīng)整流后對能源儲能電容進(jìn)行充電。由于動作儲能電容的電容值很小其阻值較大，使得直流電流經(jīng)電流表、電磁繼電器后對能源儲能電容進(jìn)行充電。此過程即將MOA固有的泄漏電流轉(zhuǎn)換為設(shè)備工作所需電源。在監(jiān)測終端首次安裝或線路長時(shí)間停電后上電時(shí)，由于能源儲能電容未儲能，監(jiān)測終端暫時(shí)不工作，待能源儲能電容存儲到工作所需的最低工作電壓后開始工作。供電管理電路檢測能源儲能電容電壓值，當(dāng)能源儲能電容電壓值達(dá)到3.3V將開啟裝置供電，當(dāng)線路停電持續(xù)一段時(shí)間后能源儲能電容電壓值低于2.5V將關(guān)閉裝置供電。充電管理電路控制能源儲能電容的最高儲能電壓，當(dāng)能源儲能電容電壓充電到5V將對多余的充電能源泄放，當(dāng)能源儲能電容電壓低于4.8V即停止泄放，保證了能源儲能電容電壓值最高不超過5V。現(xiàn)場MOA泄漏電流一般在200uA?lOOOuA，本裝置按照200uA最低能源進(jìn)行系統(tǒng)功率設(shè)計(jì)，可滿足20分鐘采樣一次MOA泄漏電流的數(shù)據(jù)的工作要求。
[0023]當(dāng)MOA釋放雷電流時(shí)，監(jiān)測終端內(nèi)部的電阻片呈現(xiàn)低阻短路狀態(tài)，雷電流通過電阻片對地釋放。由于電阻片的物理特性會在電阻片上形成一個(gè)剩余電壓(殘壓)。如圖中在整流橋前有一個(gè)線繞電阻，此電阻在常態(tài)時(shí)呈現(xiàn)純阻抗?fàn)顟B(tài)其阻抗很小，在瞬態(tài)脈沖下呈電感特性其阻抗較大，通過調(diào)整此線繞電阻的感抗即可調(diào)整整流橋在雷擊泄放時(shí)整流橋輸出電壓。整流后的電流對動作儲能電容進(jìn)行充電。觸發(fā)電路為一種電壓型檢測電路，其兩端電壓低于24V時(shí)其呈現(xiàn)斷路態(tài)，其兩端電壓高于24V時(shí)其呈現(xiàn)短路態(tài)。在常態(tài)時(shí)動作儲能電容其電壓值僅為毫伏級，觸發(fā)電路為斷路態(tài)；當(dāng)雷擊泄放發(fā)生時(shí)，如前所述動作儲能電容在瞬間充電至高于24V的電壓，觸發(fā)電路為短路態(tài)繼而推動電磁繼電器動作。電磁繼電器將此信號傳輸至CHJ單元，以獲得MOA的釋放雷電流動作事件，并記錄下發(fā)生事件的時(shí)間。
[0024]MOA監(jiān)測終端采用穿心式互感器進(jìn)行MOA泄漏電流的隔離采樣。泄漏電流采樣回路由穿心互感器、LPF低通濾波器、PGA可編程增益放大器、ADC構(gòu)成。穿心互感器將MOA泄漏電流隔離變換后送至LPF進(jìn)行低通濾波，CPU根據(jù)ADC的采集值動態(tài)的調(diào)整PGA放大器的放大增益，以此得到一個(gè)穩(wěn)定、相對測量精度較高的結(jié)果。采樣完成后利用FFT變換，分離出其基波電流、三次、五次諧波電流。
[0025]如上所述即為本發(fā)明的實(shí)施例。本發(fā)明不局限于上述實(shí)施方式，任何人應(yīng)該得知在本發(fā)明的啟示下做出的結(jié)構(gòu)變化，凡是與本發(fā)明具有相同或相近的技術(shù)方案，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種避雷器在線監(jiān)測終端，其特征在于:包括CPU、避雷器泄漏電流采樣模塊、避雷器泄漏電流儲能供電模塊、無線通信模塊，CPU、避雷器泄漏電流采樣模塊、避雷器泄漏電流儲能供電模塊三者相連，無線通信模塊的一端和CPU相連，無線通信模塊的另一端和天線端口相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線監(jiān)測終端，其特征在于:所述避雷器泄漏電流儲能供電模塊包括電阻片、動作儲能電容、能源儲能電容、觸發(fā)電路、整流橋電路、電磁繼電器、能源管理模塊，所述電阻片和整流橋電路并聯(lián)，整流橋電路的正極和觸發(fā)電路相連，觸發(fā)電路和電磁繼電器串聯(lián)，觸發(fā)電路并聯(lián)有一電流表，動作儲能電容的一端和整流橋電路的正極相連，動作儲能電容的另一端和電磁繼電器相連，動作儲能電容的另一端還連接有能源儲能電容的正極，能源儲能電容的負(fù)極和整流橋電路的負(fù)極相連，能源儲能電容上還并聯(lián)有能源管理模塊。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的在線監(jiān)測終端，其特征在于:能源管理模塊包括充電管理電路和供電管理電路，所述充電管理電路、供電管理電路均和能源儲能電容并聯(lián)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線監(jiān)測終端，其特征在于:所述避雷器泄漏電流采樣模塊包括套接在避雷器引下線上的穿心互感器、LPF低通濾波器、PGA可編程增益放大器和ADC，穿心互感器側(cè)接LPF低通濾波器，LPF低通濾波器、PGA可編程增益放大器、ADC依次相連，PGA可編程增益放大器、ADC同時(shí)和CPU相連。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線監(jiān)測終端，其特征在于:還包括時(shí)鐘同步模塊，時(shí)鐘同步模塊和CHJ相連。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線監(jiān)測終端，其特征在于:CRJ采用STM32L系列。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種避雷器在線監(jiān)測終端，包括CPU、避雷器泄漏電流采樣模塊、避雷器泄漏電流儲能供電模塊、無線通信模塊，CPU、避雷器泄漏電流采樣模塊、避雷器泄漏電流儲能供電模塊三者相連，無線通信模塊的一端和CPU相連，無線通信模塊的另一端和天線端口相連。該裝置能夠利用泄漏電流為其供電，免去其與其他電氣設(shè)備有金屬介質(zhì)連接，提高了裝置的安全性，另外還可延續(xù)巡檢人員以前的讀數(shù)、記數(shù)習(xí)慣，又增加了泄漏電流采樣、諧波分析、數(shù)據(jù)的無線遠(yuǎn)傳。
【IPC分類】G01R31/12
【公開號】CN105510778
【申請?zhí)枴緾N201510858889
【發(fā)明人】李海峰, 龍輝, 王悅, 廖文禮, 倪平波, 朱璠
【申請人】國網(wǎng)四川省電力公司資陽供電公司, 四川中電啟明星信息技術(shù)有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年12月1日