CN102818961A - 一种用于避雷器监测设备的雷电取能装置 - Google Patents

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刘佑平
徐海宁
周文俊
喻剑辉
卢世奇
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CHINA ULTRA-HIGH VOLTAGE TRANSMITTING AND TRANSFORMING CONSTRUCTION Co
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State Grid Corp of China SGCC
Wuhan University WHU
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Abstract

本发明公开了一种用于避雷器监测设备的雷电取能装置，其特征在于：包括雷电流传感器（1）和电源提供电路（2），所述雷电流传感器（1）采用电流互感器，包括磁芯、与避雷器串联的原边线圈（N），以及副边线圈（N1），原边线圈（N）和电源的副边线圈（N1）分别绕在磁芯上；所述电源提供电路（2）包括整流桥（D1）、压敏电阻（MOV1）和向避雷器监测设备提供电源的电容器（C1）；整流桥（D1）的交流端并联雷电流传感器（1）的副边线圈（N1）和压敏电阻（MOV1）；整流桥（D1）的直流端与电容器（C1）并联。本发明为无源设备，具有实用性和经济性，使用寿命长，特别适合于作为35kV及以上线路避雷器状态指示器的电源。

Description

一种用于避雷器监测设备的雷电取能装置
技术领域
本发明涉及雷电监测技术领域，尤其是涉及一种用于避雷器监测设备的雷电取能装置。
背景技术
避雷器应用在输电线路上可以提高线路耐雷水平，降低雷击跳闸率，实际运行经验表明其防雷效果良好。因此，线路避雷器有广泛的应用前景。线路避雷器一般安装在雷击跳闸率高、接地电阻降低困难的线段，如果避雷器发生故障而没有被发现，不仅不能起到保护作用，反而会增大工作量来寻找故障避雷器。因此就需要对避雷器是否能正常运行的状态进行监测。
现有技术一般是提供避雷器监测设备，通过对无间隙避雷器漏电流的在线监测来判断避雷器的老化状态，有些研究成果带有自动脱离装置甚至故障指示功能。对于带间隙线路避雷器，比较新的相应的研究有通过对各种电流段的放电次数做相应记录并用LED管指示。缺点是需要提供电源，一两年就要更换一次电池。
发明内容
本发明的目的就是填补带间隙避雷器监测的漏缺，保障线路重要位置避雷器能够实现无源工作，提供能监测避雷器运行状况的一种带间隙线路避雷器状态的自供能装置。
本发明的技术方案为一种用于避雷器监测设备的雷电取能装置，包括雷电流传感器1和电源提供电路2，
所述雷电流传感器1采用电流互感器，包括磁芯、与避雷器串联的原边线圈N，以及副边线圈N1，原边线圈N和电源的副边线圈N1分别绕在磁芯上；
所述电源提供电路2包括整流桥D1、压敏电阻MOV1和向避雷器监测设备提供电源的电容器C1；整流桥D1的交流端并联雷电流传感器1的副边线圈N1和压敏电阻MOV1； 整流桥D1的直流端与电容器C1并联。
而且，雷电流传感器1的磁芯上缠绕多个匝数不同的副边线圈N1同时进行取能，并为每个副边线圈N1设置一路电源提供电路2。
本发明设置的取能装置能够耦合避雷器放电电流，并且通过整流桥将能量存储在储能电容器中，通过电容器储存的能量对避雷器状态指示器供电；设计的锰锌铁氧体磁环作为感应的磁芯材料以及对应的原副线圈变比在实际测试中能够达到取能的最优效果。本发明能够实现避雷器状态指示器的无源监测，直接利用雷电流作为能源，通过整流桥给电容充能，储能电容对避雷器指示器供电。本发明为无源设备，无需使用电池，方便实用，使用寿命长，特别适合于作为35kV及以上线路避雷器状态指示器的电源。
附图说明
图1是本发明实施例的电路原理图。
具体实施方式   
以下结合附图和实施例详细说明本发明技术方案。
参见图1，本发明提供的用于避雷器监测的雷电取能装置包括雷电流传感器1和电源提供电路2。
其中雷电流传感器1为一种电流互感器，包括磁芯、与避雷器串联的原边线圈N，以及副边线圈N1，原边线圈N和电源的副边线圈N1分别绕在磁芯上。磁芯可采用高频磁环，通过磁芯和一定匝数的原边线圈N、副边线圈N1，可按照一定的比例转换能量。当避雷器有放电电流通过时，原边线圈N流过放电电流，根据电磁感应定律，会在副边线圈N1耦合出电压，然后通过电源提供电路2转换成为直流脉冲电压，给状态指示器的提供工作能源。实施例中，磁芯采用锰锌铁氧体磁环，原边线圈N、副边线圈N1的线圈匝数分别取取三圈、六圈。具体实施时，本领域技术人员可以根据具体需要设置原边线圈N、副边线圈N1的线圈匝数。
由电源提供电路2提供避雷器监测设备的电源，该电路由包括整流桥D1、压敏电阻MOV1和向避雷器监测设备提供电源的电容器C1；整流桥D1的交流端并联雷电流传感器1的副边线圈N1和压敏电阻MOV1； 整流桥D1的直流端与电容器C1并联。
使用时，将本发明提供的雷电取能装置的原边线圈N一端与避雷器连接，电容器C1一端与避雷器监测设备连接即可。现有技术中，避雷器与避雷器监测设备可能集成为一体，具体实施时可以根据具体情况进行连接。避雷器监测设备一般即为避雷器状态指示器，例如无源机械式放电计数器。
雷电取能装置工作原理是：当避雷器有放电电流通过时，原边线圈N流过放电电流；从雷电流传感器1的副边线圈N1感应的电流，经整流桥D1整流后给电容器C1充电，然后电容器C1存储的能量给避雷器监测设备放电。当电流过大时，压敏电阻MOV1动作，限制电压的增加。考虑到避雷器监测设备可能需要多个不同电压等级，本发明进一步提出：可在磁芯上缠绕多个匝数不同的副边线圈N1同时进行取能，并为每个副边线圈N1设置一路电源提供电路2。具体实施时，本领域技术人员可以根据具体电压等级需要设置副边线圈N1的个数和线圈匝数。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (2)

1.一种用于避雷器监测设备的雷电取能装置，其特征在于：包括雷电流传感器（1）和电源提供电路（2），
所述雷电流传感器（1）采用电流互感器，包括磁芯、与避雷器串联的原边线圈（N），以及副边线圈（N1），原边线圈（N）和电源的副边线圈（N1）分别绕在磁芯上；
所述电源提供电路（2）包括整流桥（D1）、压敏电阻（MOV1）和向避雷器监测设备提供电源的电容器（C1）；整流桥（D1）的交流端并联雷电流传感器（1）的副边线圈（N1）和压敏电阻（MOV1）； 整流桥（D1）的直流端与电容器（C1）并联。
2.如权利要求1所述用于避雷器监测设备的雷电取能装置，其特征在于：雷电流传感器（1）的磁芯上缠绕多个匝数不同的副边线圈（N1）同时进行取能，并为每个副边线圈（N1）设置一路电源提供电路（2）。
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