避雷器工作異常自動報警電路的制作方法
【專利說明】避雷器工作異常自動報警電路
[0001]
技術領域
[0002]本發(fā)明涉及輸電線路在線監(jiān)控技術領域，特別涉及一種避雷器工作異常自動報警電路。
【背景技術】
[0003]隨著我國電網(wǎng)智能化的快速發(fā)展，各種智能設備的可靠性顯得非常重要。其中金屬氧化物避雷器的可靠性直接影響電力系統(tǒng)中其他設備的安全運行，因此監(jiān)測金屬氧化物避雷器的工作狀態(tài)變得日益重要。
[0004]無間隙金屬氧化物避雷器主要由瓷套、電阻片和絕緣構(gòu)架等部分組成，其中重要基本結(jié)構(gòu)就是電阻片，是由金屬氧化鋅電阻片串聯(lián)和/或并聯(lián)組成且無并聯(lián)或串聯(lián)放電間隙的避雷器。氧化鋅電阻片具有非常有益的非線性特性，在有雷擊等較高電壓下呈現(xiàn)的電阻很小，可以泄放大量雷電流且殘壓很低；在電網(wǎng)正常運行電壓下，避雷器呈現(xiàn)的電阻很大，泄漏電流只有50 μΑ~150 μ A，電流過小可視為無工頻續(xù)流。
[0005]由于金屬氧化物避雷器沒有放電間隙，氧化鋅電阻片長期承受運行電壓，并有泄漏電流不斷流過避雷器各個串聯(lián)電阻片，這個電流的大小取決于避雷器的熱穩(wěn)定和電阻片的老化程度。避雷器一般安裝在室外，很容易受潮、老化和表面有污穢，這都會使避雷器正常對地的絕緣水平降低，泄漏電流增大，直接被擊穿而損壞。因此，可以把測量避雷器的泄漏電流作為監(jiān)測避雷器質(zhì)量狀況的一種重要手段。
[0006]監(jiān)測避雷器質(zhì)量狀況的傳統(tǒng)方法是進行周期性預防試驗，即在避雷器停電狀態(tài)下檢測避雷器直流ImA下臨界動作參考電壓U1im和75%的U 1ηΛ下的泄漏電流，通過試驗可以檢查避雷器的閥片是否受潮，確定其動作性能是否符合要求。周期性預防試驗的測量結(jié)果準確可靠，但正常工作狀態(tài)下的避雷器均要接受周期性預防試驗，造成檢測資源浪費、檢測效率低。并且，周期性預防試驗必須使避雷器停電進行，采用此方法監(jiān)測避雷器質(zhì)量狀況的成本很高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的是采用周期性預防試驗監(jiān)測避雷器質(zhì)量狀況的成本高、效率低、檢測資源浪費的問題。
[0008]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種避雷器工作異常自動報警電路，包括壓敏電阻、扼流線圈、第一電阻、電流互感器、第二電阻、電壓比較電路、NPN三極管、PNP三極管、第三電阻以及發(fā)光二極管；
所述壓敏電阻的一端連接避雷器的輸出端和所述扼流線圈的一端，所述壓敏電阻的另一端連接所述電流互感器的初級線圈的一端并接地；
所述扼流線圈的另一端連接所述第一電阻的一端，所述第一電阻的另一端連接所述電流互感器的初級線圈的另一端；
所述電流互感器的次級線圈的一端連接所述第二電阻的一端、所述電壓比較電路的輸入端以及所述PNP三極管的發(fā)射極，所述電流互感器的次級線圈的另一端連接所述第二電阻的另一端、所述NPN三極管的發(fā)射極以及所述發(fā)光二極管的陰極；
所述電壓比較電路的輸出端連接所述NPN三極管的基極和所述PNP三極管的集電極，所述NPN三極管的集電極連接所述PNP三極管的基極和所述第三電阻的一端，所述第三電阻的另一端連接所述發(fā)光二極管的陽極，所述電壓比較電路適于在其輸入端的電壓高于預設的門限電壓時控制所述NPN三極管導通。
[0009]可選的，所述避雷器工作異常自動報警電路還包括瞬變電壓抑制二極管；
所述瞬變電壓抑制二極管的一端連接所述扼流線圈的另一端，所述瞬變電壓抑制二極管的另一端接地。
[0010]可選的，所述避雷器工作異常自動報警電路還包括第一穩(wěn)壓二極管和第二穩(wěn)壓二極管；
所述第一穩(wěn)壓二極管的陽極連接所述扼流線圈的另一端，所述第一穩(wěn)壓二極管的陰極連接所述第二穩(wěn)壓二極管的陰極，所述第二穩(wěn)壓二極管的陽極接地。
[0011]可選的，所述避雷器工作異常自動報警電路還包括濾波電容；
所述濾波電容的一端連接所述電壓比較電路的輸出端，所述濾波電容的另一端連接所述第二電阻的另一端。
[0012]可選的，所述電壓比較電路為電壓比較芯片、氣體放電管或者雙向?qū)ǘO管。
[0013]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
本發(fā)明提供的避雷器工作異常自動報警電路包括兩條電流回路:一條電流回路由壓敏電阻連接避雷器的輸出端直接到地，用于泄放輸電線路遭受雷擊時避雷器泄放的雷擊電流；另一條電流回路由扼流線圈、第一電阻、電流互感器、第二電阻、電壓比較電路、NPN三極管、PNP三極管、第三電阻以及發(fā)光二極管等器件構(gòu)成，用于泄放避雷器的泄漏電流，并在避雷器的泄漏電流峰值大于設定的電流值時控制所述發(fā)光二極管進行閃爍。輸電線路巡視人員通過觀察所述發(fā)光二極管是否閃爍，可以直觀地判斷避雷器是否需要進行周期性預防試驗，從而節(jié)約檢測資源、提高檢測效率，減輕避雷器停電試驗強度，加強電網(wǎng)的可靠性。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明實施例的避雷器工作異常自動報警電路的一種電路結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明實施例的避雷器工作異常自動報警電路的另一種電路結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明實施例的避雷器工作異常自動報警電路的另一種電路結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是本發(fā)明實施例的避雷器工作異常自動報警電路的另一種電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合實施例及附圖，對本發(fā)明作進一步地的詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0016]圖1是本發(fā)明實施例提供的一種避雷器工作異常自動報警電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖，所述避雷器工作異常自動報警電路包括壓敏電阻R10、扼流線圈L11、第一電阻R11、電流互感器L12、第二電阻R12、電壓比較電路11、NPN三極管Qll、PNP三極管Q12、第三電阻R13以及發(fā)光二極管D11。
[0017]具體地，所述壓敏電阻RlO的一端連接避雷器10的輸出端和所述扼流線圈Lll的一端，所述壓敏電阻RlO的另一端連接所述電流互感器L12的初級線圈的一端并接地；所述扼流線圈Lll的另一端連接所述第一電阻Rll的一端，所述第一電阻Rll的另一端連接所述電流互感器L12的初級線圈的另一端；所述電流互感器L12的次級線圈的一端連接所述第二電阻R12的一端、所述電壓比較電路10的輸入端以及所述PNP三極管Q12的發(fā)射極，所述電流互感器L12的次級線圈的另一端連接所述第二電阻R12的另一端、所述NPN三極管Qll的發(fā)射極以及所述發(fā)光二極管Dll的陰極；所述電壓比較電路11的輸出端連接所述NPN三極管Qll的基極和所述PNP三極管Q12的集電極，所述NPN三極管Qll的集電極連接所述PNP三極管Q12的基極和所述第三電阻R13的一端，所述第三電阻R13的另一端連接所述發(fā)光二極管Dll的陽極。進一步，所述電壓比較電路11適于在其輸入端的電壓高于預設的門限電壓時控制所述NPN三極管QlI導通，所述門限電壓根據(jù)避雷器10的泄漏電流標準進行設定。所述電壓比較電路11可以為電壓比較芯片、氣體放電管或者雙向?qū)ǘO管，本發(fā)明對此不作限定。
[0018]所述壓敏電阻RlO在避雷器10的輸出端電壓低于其壓敏電壓時，流過所述壓敏電阻RlO的電流很小，所述壓敏電阻RlO相當于一只關死的閥門；當避雷器10的輸出端電壓不低于所述壓敏電阻RlO的壓敏電壓時，流過所述壓敏電阻RlO的電流激增，相當于閥門打開。所述扼流線圈Lll在輸電線路未遭受雷擊時相當于導線以泄放避雷器10的泄漏電流，在輸電線路遭受雷擊時阻抗增大阻止避雷器10泄放的雷擊電流流過。所述第一電阻Rll用于限制流過所述電流互感器L12的初級線圈的電流，所述電流互感器L12可以為初次級線圈匝比為1:1的電流互感器，可以獲得高精度的監(jiān)測電流，并將后端的電路與避雷器10電氣隔離。所述第二電阻R12將流過所述電流互感器L12的次級線圈的電流轉(zhuǎn)換為監(jiān)測電壓，所述電壓比較電路11將所述監(jiān)測電壓與預設的門限電壓進行比較。
[0019]以下對本實施例的避雷器工作異常自動報警電路的工作原理進行說明:
當輸電線路遭受雷擊時，避雷器10動作，在非常短的時間內(nèi)泄放雷擊電流。根據(jù)壓敏電阻和扼流線圈的特性，避雷器10泄放的雷擊電流通過