一种220kv避雷器在线监测传感器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种220kv避雷器在线监测传感器，包括用于采集泄漏电流的小信号电流互感器，用于采集故障电流的小故障电流互感器和大故障电流互感器，小信号电流互感器、小故障电流互感器、大故障电流互感器均作为避雷器在线监测终端的传感器单独安装在避雷器接地引下线上，用于采集避雷器接地引下线中流过的避雷器泄漏电流和避雷器雷击动作电流，并都使用航空接插件和避雷器在线监测终端相连。本实用新型采用分体部件在维护中可以保证精度不受环境影响，在维护中不产生安全隐患。
【专利说明】一种220kv避雷器在线监测传感器

【技术领域】
[0001]本实用新型属于避雷器在线监测【技术领域】，具体涉及一种超高压避雷器在线监测终端使用的传感器。

【背景技术】
[0002]220kv超高压避雷器安装环境一般都在3(Γ40米的架空铁塔上，对避雷器的使用寿命的监测，是预防和减少故障损失的最经济手段。在线监测终端使用的远程通讯技术等现在都已经不是难题，但要终端保持长期正常运行，必要的维护是必不可少的，就需要使经常要维护的终端和不经常维护的传感器分体安装，要克服更换方便和安全。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是提供一种和避雷器使用寿命指标有关系的在线监测传感器，作为避雷器在线监测终端的分体部件。
[0004]本实用新型所采用的技术方案是:一种220kv避雷器在线监测传感器，其特征在于:包括用于采集泄漏电流的小信号电流互感器，用于采集故障电流的小故障电流互感器和大故障电流互感器，所述的小信号电流互感器、小故障电流互感器、大故障电流互感器均作为避雷器在线监测终端的传感器单独安装在避雷器接地引下线上，用于采集避雷器接地引下线中流过的避雷器泄漏电流和避雷器雷击动作电流，并都使用航空接插件和避雷器在线监测终端相连。
[0005]作为优选，所述的小信号电流互感器设置有取样电阻，安装在避雷器在线监测终端内部，所述的航空接插件的接触电阻只是作为小信号电流互感器的负载电阻的一部分，且小信号电流互感器的负载电阻能力大于所述的航空接插件的接触电阻和所述的小信号电流互感器的取样电阻，从而确保所述的航空接插件的接触电阻的变化对测量精度没有影响。
[0006]作为优选，所述的小信号电流互感器与航空接插件之间并联设置有第一高压限幅保护器件，用于当航空接插件断开产生高压时保护维护人员安全。
[0007]作为优选，所述的小信号电流互感器的取样电阻与避雷器在线监测终端之间并联设置有第二高压限幅保护器件，为小信号电流互感器承受故障电流冲击时的限幅保护器件。
[0008]作为优选，所述的小故障电流互感器设置有取样电阻，安装在避雷器在线监测终端内部，所述的航空接插件的接触电阻只是作为小故障电流互感器的负载电阻的一部分，且小故障电流互感器的负载电阻能力大于所述的航空接插件的接触电阻和所述的小故障电流互感器的取样电阻，从而确保所述的航空接插件的接触电阻的变化对测量精度没有影响。
[0009]作为优选，所述的小故障电流互感器与航空接插件之间并联设置有第三高压限幅保护器件，用于当航空接插件断开产生高压时保护维护人员安全。
[0010]作为优选，所述的小故障电流互感器取样电阻与避雷器在线监测终端之间并联设置有第四高压限幅保护器件，为小故障电流互感器承受故障电流冲击时的限幅保护器件。
[0011]作为优选，所述的大故障电流互感器设置有取样电阻，安装在避雷器在线监测终端内部，所述的航空接插件的接触电阻只是作为大故障电流互感器的负载电阻的一部分，且大故障电流互感器的负载电阻能力大于所述的航空接插件的接触电阻和所述的大故障电流互感器的取样电阻，从而确保所述的航空接插件的接触电阻的变化对测量精度没有影响。
[0012]作为优选，所述的大故障电流互感器与航空接插件之间并联设置有第五高压限幅保护器件，用于当航空接插件断开产生高压时保护维护人员安全。
[0013]作为优选，所述的大故障电流互感器的取样电阻与避雷器在线监测终端之间并联设置有第六高压限幅保护器件，为大故障电流互感器承受故障电流冲击时的限幅保护器件。
[0014]本实用新型采用分体部件在维护中可以保证精度不受环境影响，在维护中不产生安全隐患。

【专利附图】

【附图说明】
[0015]图1:本实用新型实施例的电路原理图。

【具体实施方式】
[0016]为了便于本领域普通技术人员理解和实施本实用新型，下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0017]请见图1，本实用新型所采用的技术方案是:一种220kv避雷器在线监测传感器，包括用于采集泄漏电流的小信号电流互感器1，用于采集故障电流的小故障电流互感器2和大故障电流互感器3，小信号电流互感器1、小故障电流互感器2、大故障电流互感器3均作为避雷器在线监测终端的传感器单独安装在避雷器接地引下线5上，用于采集避雷器接地引下线5中流过的避雷器泄漏电流和避雷器雷击动作电流，并都使用航空接插件4和避雷器在线监测终端相连，在使用过程中，只需要拔掉航空接插件4，避雷器在线监测终端就可以进行更换了。
[0018]本实施例的小信号电流互感器I的测量电流在ImA左右，设置有取样电阻101，安装在避雷器在线监测终端内部，航空接插件4的接触电阻只是作为小信号电流互感器I的负载电阻的一部分，且小信号电流互感器I的负载电阻能力大于航空接插件4的接触电阻和小信号电流互感器I的取样电阻101，由于取样到的电压只和小信号电流互感器I的一次电流大小有关，从而确保航空接插件4的接触电阻的变化对测量精度没有影响；小信号电流互感器I与航空接插件4之间并联设置有第一高压限幅保护器件102，用于当航空接插件4断开产生高压时保护维护人员安全；小信号电流互感器I的取样电阻101与避雷器在线监测终端之间并联设置有第二高压限幅保护器件103，为小信号电流互感器I承受故障电流冲击时的限幅保护器件。在小信号电流互感器I的取样电阻101后面的电路为运算放大电路和采样电路。
[0019]本实施例的小故障电流互感器2设置有取样电阻201，安装在避雷器在线监测终端内部，航空接插件4的接触电阻只是作为小故障电流互感器2的负载电阻的一部分，且小故障电流互感器2的负载电阻能力大于航空接插件4的接触电阻和小故障电流互感器2的取样电阻201，由于取样到的电压只和小故障电流互感器2的一次电流大小有关，从而确保航空接插件4的接触电阻的变化对测量精度没有影响；小故障电流互感器2与航空接插件4之间并联设置有第三高压限幅保护器件202，用于当航空接插件4断开产生高压时保护维护人员安全；小故障电流互感器2取样电阻201与避雷器在线监测终端之间并联设置有第四高压限幅保护器件203，为小故障电流互感器2承受故障电流冲击时的限幅保护器件。
[0020]由于故障电流是瞬时的一个尖脉冲，把故障电流信号进入整流桥Dl整流，得到直流电，对电容Cl进行充电，对电容Cl的电压值进行采样。就得到故障电流的大小。Ul是采样保持电容上的泄放电路，对Cl上电压进行及时的泄放，迎接下次故障电流的采集。
[0021]本实施例的大故障电流互感器3设置有取样电阻301，安装在避雷器在线监测终端内部，航空接插件4的接触电阻只是作为大故障电流互感器3的负载电阻的一部分，且大故障电流互感器3的负载电阻能力大于航空接插件4的接触电阻和大故障电流互感器3的取样电阻301，由于取样到的电压只和大故障电流互感器3的一次电流大小有关，从而确保航空接插件4的接触电阻的变化对测量精度没有影响；大故障电流互感器3与航空接插件4之间并联设置有第五高压限幅保护器件302，用于当航空接插件4断开产生高压时保护维护人员安全；大故障电流互感器3的取样电阻301与避雷器在线监测终端之间并联设置有第六高压限幅保护器件303，为大故障电流互感器3承受故障电流冲击时的限幅保护器件。
[0022]由于故障电流是瞬时的一个尖脉冲，把故障电流信号进入整流桥D2整流，得到直流电，对电容C2进行充电，对电容C2的电压值进行采样。就得到故障电流的大小。U2是采样保持电容上的泄放电路，对C2上电压进行及时的泄放，迎接下次故障电流的采集。
[0023]本实施例的避雷器泄漏电流的测量，可以监控氧化锌避雷器自身结构的寿命，避雷器泄漏电流也是氧化锌避雷器的工作电流，一般设定的工作电流是1mA。用坡莫合金材料制作的小信号电流互感器要克服在避雷器接地引下线5上的雷击大电流到来时，对在线终端小信号测量回路的影响，要克服小信号电流互感器的二次输出通过航空插件和在线终端连接，随着环境的变化，航空插接件4上的接触电阻变化后对测量精度的影响。
[0024]本实施例的小信号电流互感器I的制作成承受50欧姆的负载，取样电阻101在终端里面，这样航空插接件4的接触电阻只是小信号电流互感器I的负载，由于小信号电流互感器I的负载能力是一个范围值，只要在50欧姆范围内，小信号电流互感器I 二次回路的精度不受负载电阻的影响，只受一次回路测量电流值的影响，解决了航空插接件4上的接触电阻对测量精度的影响。
[0025]本实施例的小信号电流互感器I承受雷击大电流，势必会影响小信号的测量回路，需要在小信号电流互感器I的二次回路，加第二高压限幅保护器件103，平常测量避雷器泄漏电流的时候，第二高压限幅保护器件103上感应的电压小于动作电压，相当于第二高压限幅保护器件103两边的电阻无穷大，当雷击大电流到来时，在第二高压限幅保护器件103上感应的电压高于动作电压，第二高压限幅保护器件103动作，电压被钳位在第二高压限幅保护器件103的参数电压。另一部分第一高压限幅保护器件102钳位电路在传感器这边，在维护时，需要把航空插接件4从终端上拔插下来，这部分钳位电路可以把小信号电流互感器I的二次回路进行钳位在安全电压范围内，而不至于引起高压安全隐患。
[0026]避雷器雷击动作电流是决定避雷器的寿命的外因，本实施例在传感器中加入故障电流互感器，采集氧化锌避雷器承受的雷击能量，把能量转换为以电流表示，区分出故障电流的大小，对故障电流的大小计数，来判断避雷器的剩余寿命。
[0027]由于雷电波是瞬时的一个尖脉冲，而且随着云层的电荷极性不同有正负，要求故障电流互感器的铁芯能通过高频信号。通过故障电流互感器，在二次回路对故障电流整流，得到直流对电容充电，使用电容来做雷电波的保持器件，充电的电压幅值正比于故障电流的大小，通过测量平均值，得到峰值数据，从而得到每次避雷器的动作电流大小。为了提高测量精度，本实施例采用2个故障电流互感器，I个测量2000A的小故障电流互感器2，I个测量20kA的大故障电流互感器3。
[0028]应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。
[0029]应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本实用新型专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换或变形，均落入本实用新型的保护范围之内，本实用新型的请求保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种220kv避雷器在线监测传感器，其特征在于:包括用于采集泄漏电流的小信号电流互感器(1)，用于采集故障电流的小故障电流互感器(2)和大故障电流互感器(3);所述的小信号电流互感器(I)、小故障电流互感器(2)、大故障电流互感器(3)均作为避雷器在线监测终端的传感器单独安装在避雷器接地引下线(5 )上，用于采集避雷器接地引下线(5)中流过的避雷器泄漏电流和避雷器雷击动作电流，并都使用航空接插件(4)和避雷器在线监测终端相连。
2.根据权利要求1所述的220kv避雷器在线监测传感器，其特征在于:所述的小信号电流互感器(I)设置有取样电阻(101 )，安装在避雷器在线监测终端内部；所述的航空接插件(4)的接触电阻只是作为小信号电流互感器(I)的负载电阻的一部分，且小信号电流互感器(I)的负载电阻能力大于所述的航空接插件(4)的接触电阻和所述的小信号电流互感器(I)的取样电阻(101)，从而确保所述的航空接插件(4)的接触电阻的变化对测量精度没有影响。
3.根据权利要求1所述的220kv避雷器在线监测传感器，其特征在于:所述的小信号电流互感器(I)与航空接插件(4)之间并联设置有第一高压限幅保护器件(102)，用于当航空接插件(4)断开产生高压时保护维护人员安全。
4.根据权利要求2所述的220kv避雷器在线监测传感器，其特征在于:所述的小信号电流互感器(I)的取样电阻(101)与避雷器在线监测终端之间并联设置有第二高压限幅保护器件(103)，为小信号电流互感器(I)承受故障电流冲击时的限幅保护器件。
5.根据权利要求1所述的220kv避雷器在线监测传感器，其特征在于:所述的小故障电流互感器(2)设置有取样电阻(201)，安装在避雷器在线监测终端内部；所述的航空接插件(4)的接触电阻只是作为小故障电流互感器(2)的负载电阻的一部分，且小故障电流互感器(2)的负载电阻能力大于所述的航空接插件(4)的接触电阻和所述的小故障电流互感器(2)的取样电阻(201)，从而确保所述的航空接插件(4)的接触电阻的变化对测量精度没有影响。
6.根据权利要求1所述的220kv避雷器在线监测传感器，其特征在于:所述的小故障电流互感器(2)与航空接插件(4)之间并联设置有第三高压限幅保护器件(202)，用于当航空接插件(4)断开产生高压时保护维护人员安全。
7.根据权利要求5所述的220kv避雷器在线监测传感器，其特征在于:所述的小故障电流互感器(2)取样电阻(201)与避雷器在线监测终端之间并联设置有第四高压限幅保护器件(203)，为小故障电流互感器(2)承受故障电流冲击时的限幅保护器件。
8.根据权利要求1所述的220kv避雷器在线监测传感器，其特征在于:所述的大故障电流互感器(3)设置有取样电阻(301)，安装在避雷器在线监测终端内部；所述的航空接插件(4)的接触电阻只是作为大故障电流互感器(3)的负载电阻的一部分，且大故障电流互感器(3)的负载电阻能力大于所述的航空接插件(4)的接触电阻和所述的大故障电流互感器(3)的取样电阻(301)，从而确保所述的航空接插件(4)的接触电阻的变化对测量精度没有影响。
9.根据权利要求1所述的220kv避雷器在线监测传感器，其特征在于:所述的大故障电流互感器(3)与航空接插件(4)之间并联设置有第五高压限幅保护器件(302)，用于当航空接插件(4)断开产生高压时保护维护人员安全。
10.根据权利要求8所述的220kv避雷器在线监测传感器，其特征在于:所述的大故障电流互感器(3)的取样电阻(301)与避雷器在线监测终端之间并联设置有第六高压限幅保护器件(303)，为大故障电流互感器(3)承受故障电流冲击时的限幅保护器件。
【文档编号】G01R19/00GK204065274SQ201420449648
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年8月11日 优先权日:2014年8月11日
【发明者】吴清, 王勇, 黄松, 张文兵, 王思捷, 唐祥炎, 陈钦柱, 余红喜, 全业生 申请人:海南电力技术研究院, 精伦电子股份有限公司