CN102118066B - 一种避雷器自取能在线监测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种避雷器自取能在线监测装置，包括CPLD、供电单元及避雷器雷击次数采集单元，所述CPLD的输出端通过光纤与远程计算机相连，供电单元通过整流器连接在避雷器两端，通过避雷器对第二和第三电容蓄能，然后经过第一DC/DC转换后供电。本发明利用避雷器自身特点，用电容储能与低压变换的思路，实现通信芯片的自供能，解决了避雷器在线监测接口模块的供能难题。

Description

一种避雷器自取能在线监测装置
技术领域
本发明涉及一种避雷器在线监测装置，特别是一种避雷器自取能在线监测装置。
背景技术
避雷器在线监测模块已有很多厂家产品在应用，但是其接口模块的供能方式均是外部供能方式，例如：外供直流源、太阳能供电、电池供电等，这些方式相对都有一定的局限性。如外供直流源得方式，成本高且因为引入雷电而不安全；太阳能供电方式，依赖天气，室内无法实现；电池供电方式，需要定时更换，因此不经济且工作量大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种方便、高效的避雷器自取能在线监测装置，彻底解决接口模块的供电难题。
为实现上述目的，本发明提供了一种避雷器自取能在线监测装置，包括CPLD以及分别与CPLD连接的供电单元及避雷器雷击次数采集单元，所述CPLD的输出端通过光纤与远程计算机相连，所述供电单元通过整流器连接在避雷器两端，包括串联连接的第四电阻、二极管，以及第二和第三电容、在所述二极管和第二电容之间的结点A和整流器的输出端之间连接有第一DC/DC转换器，该第一DC/DC转换器的输出端的一支通过第二DC/DC转换器为CPLD供电，另一支通过第五电阻连接在MOS场效应管的漏极；所述避雷器雷击次数采集单元通过整流器连接在避雷器两端，包括串联连接的第六电阻和第一TVS，所述第六电阻和第一TVS之间的结点连接在MOS场效应管的栅极，整流器的输出端连接在MOS场效应管的源极，该MOS场效应管的漏极连接在CPLD上。
作为本发明的优选实施例，所述监测装置进一步包括避雷器电流采集单元，其通过整流器连接在避雷器两端，包括第一电阻、第三电阻、保护装置、电流表，以及光电二极管，所述第三电阻和保护装置并联连接，所述电流表和光电二极管并联连接，并联后的第三电阻和保护装置和并联后的电流表和光电二极管以及第一电阻串联在一起，所述第一电阻通过并联ADC而与CPLD连接。
本发明避雷器自取能在线监测装置至少具有以下优点：本发明装置利用避雷器自身特点，用电容储能与低压变换的思路，实现通信芯片的自供能，解决了避雷器在线监测接口模块的供能难题。
附图说明
图1为氧化锌（MOA）避雷器的等效电路图；
图2是本发明装置的电路结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明避雷器自取能在线监测装置进行详细描述：
请参阅图1所示，为氧化锌避雷器的等效电路图，由非线性电阻R和线性支路电容C组成。其中Ir为阻性电流，IC为容性电流，IX为总泄漏电流。
请参阅图2所示，本发明装置包括CPLD（Complex Programmable LogicDevice）以及分别与CPLD连接的供电单元、避雷器电流采集单元、避雷器雷击次数采集单元，所述CPLD的输出端通过光纤与远程计算机相连。
所述避雷器电流采集单元通过整流器连接在避雷器两端，包括第一电阻R1、第三电阻R3、保护装置BH、电流表，以及光电二极管，所述第三电阻R3和保护装置BH并联连接，所述电流表和光电二极管并联连接，并联后的第三电阻R3和保护装置BH和并联后的电流表和光电二极管以及第一电阻R1串联在一起，所述第一电阻R1通过并联ADC而与CPLD连接。由于第一电阻R1与避雷器是串联连接的，因此，通过测量第一电阻R1的电流即可确定避雷器上流过的电流。
所述避雷器雷击次数采集单元通过整流器连接在避雷器两端，包括串联连接的第六电阻R6和第一瞬态抑制二极管（Transient Voltage Suppressor，以下称为第一TVS），在所述第六电阻R6和第一TVS之间的结点以及整流器的输出端之间连接有MOS场效应管J，该MOS场效应管J的另一端连接在CPLD上，如此，通过MOS场效应管J的导通与截止，就可以读取出避雷器被雷击的次数。
所述供电单元通过整流器连接在避雷器两端，包括串联连接的第四电阻R4、二极管，以及第二和第三电容C2、C3、在所述二极管和第二电容C2之间的结点A和整流器的输出端之间连接有第一DC/DC转换器，该第一DC/DC转换器的输出端的一支通过第二DC/DC转换器为CPLD供电，另一支通过第五电阻R5连接在MOS场效应管J的输出端结点Up。
另外，在所述整流器的输出端与第四电阻R4之间的结点以及整流器的输出端之间还连接有第二TVS；在整流器的输出端与避雷器电流采集单元之间连接有计数器以及与该计数器并联的第二电阻R2，该计数器与第二电阻R2与避雷器电流采集单元串联连接。
在本发明中，在正常情况下，避雷器可以认为是恒流源，通过避雷器对第二和第三电容C2、C3蓄能，该蓄能经第一DC/DC转换后为装置供电，实现避雷器自取能，彻底解决了避雷器监测装置供电难的问题。
正常情况下，通过采集第一电阻R1的电流即可确定出流经避雷器的电流，当该电流严重偏大时，则表明该避雷器可能发生故障；当该电流与历史电流相比，有不断增大的趋势时，则表明该避雷器可能有故障，如此，通过本发明装置可以对避雷器的电流进行监测，当避雷器发生故障时，可以及时发现并更换。
另外，在正常情况下，所述MOS场效应管J处于导通状态，此时，其输出结点Up为零电平，当有雷击发生时，上述MOS场效应管J截止，此时，其输出结点Up的电位由零电平变为高电平，如此，该电平的变化可以被CPLD检测到，并进行计数，因此，通过本发明装置，对避雷器的雷击次数也可以统计。
以上所述仅为本发明的一种实施方式，不是全部或唯一的实施方式，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。

Claims (2)

1.一种避雷器自取能在线监测装置，其特征在于：包括CPLD以及分别与CPLD连接的供电单元及避雷器雷击次数采集单元，所述CPLD的输出端通过光纤与远程计算机相连，所述供电单元通过整流器连接在避雷器两端，包括串联连接的第四电阻（R4）、二极管，以及第二和第三电容（C2、C3），在所述二极管和第二电容（C2）之间的结点A和整流器的输出端之间连接有第一DC/DC转换器，该第一DC/DC转换器的输出端的一支通过第二DC/DC转换器为CPLD供电，另一支通过第五电阻（R5）连接在MOS场效应管（J）的漏极（Up）；所述避雷器雷击次数采集单元通过整流器连接在避雷器两端，包括串联连接的第六电阻（R6）和第一TVS，所述第六电阻（R6）和第一TVS之间的结点连接在MOS场效应管（J）的栅极，整流器的输出端连接在MOS场效应管（J）的源极，该MOS场效应管（J）的漏极连接在CPLD上。
2.如权利要求1所述的避雷器自取能在线监测装置，其特征在于：所述监测装置进一步包括避雷器电流采集单元，其通过整流器连接在避雷器两端，包括第一电阻（R1）、第三电阻（R3）、保护装置（BH）、电流表，以及光电二极管，所述第三电阻（R3）和保护装置（BH）并联连接，所述电流表和光电二极管并联连接，并联后的第三电阻（R3）和保护装置（BH）和并联后的电流表和光电二极管以及第一电阻（R1）串联在一起，所述第一电阻（R1）通过并联模拟数字转换器（ADC）而与CPLD连接。
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