CN102944738A - 开关柜避雷器泄漏电流的检测系统及检测方法 - Google Patents

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郭旭峰
叶辉
姚明强
沈东明
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Abstract

本发明公开了一种开关柜避雷器泄漏电流的检测系统，包含：电池，还包含通过所述电池供电的：屏蔽环，所述的屏蔽环套设在外部待检测的避雷器本体上，其对应于避雷器内部芯体的下部；检测仪，所述的检测仪的一端连接避雷器本体，其另一端接地；模数转换器，所述的模数转换器的输入端与检测仪的输出端相连；控制器，所述的控制器的输入端与模数转换器的输出端相连；显示装置，所述的显示装置与控制器的输出端相连。本发明还提供在一种开关柜避雷器泄漏电流的检测方法。本发明能够有效检测出泄漏全电流并计算出其中的阻性泄漏电流分量，从而有效、可靠地反映氧化锌避雷器内部的质量变化，实现对避雷器实时高效的在先检测。

Description

开关柜避雷器泄漏电流的检测系统及检测方法
技术领域
本发明涉及一种能在线检测开关柜避雷器阻性电流的检测系统，特别涉及一种开关柜避雷器泄漏电流的检测系统及检测方法。
背景技术
氧化锌避雷器是保护电器设备免受过电压侵害的一种保护设备。由于氧化锌避雷器优越的非线性特性和良好的通流能力，现已被广大电力部门的用户接受而广泛使用，然而随着氧化锌避雷器的大量使用，因避雷器本身发生事故而导致被保护设备发生损坏与引起电力事故也有发生，尤其是110KV及以上电压等级氧化锌避雷器一旦发生事故将给用户造成巨大损失。
在避雷器处于正常运行电压状态下阻性电流分量远远小于容性分量，一般阻性泄漏电流分量占全电流的比例不会超过10~15%的数值，所以阻性分量即使增加一倍，全电流的变化不会超过5.0%。只检测全电流，就不能有效监视避雷器的内部性能劣化的趋势。
阻性电流增大对全电流增大的幅度并不大，全电流不能快速、正确发现避雷器内部的质量变化，检测阻性电流才能有效的、可靠的反映氧化锌避雷器内部的质量变化。
传统的全电流测量的方法仅仅反映了避雷器容性电流的变化、外部环境变化，且变化值不能明显表明避雷器内部的质量发生变化，因此需要采用另外的方法，就是能够较快速、正确、有效的反映内部质量问题的测量方法，即在目前认为是比较有效的方法测量避雷器的电阻性分量也就是与氧化锌避雷器内部的发热损坏所结合的参数量，简称为阻性电流进行判别。
因此在运行电压下对避雷器的性能检测是一个重要的内容。多年来虽然采取了多种技术措施，但由于检测方法的原因导致了检测效果差、检测系统成本高，可靠性差。国内外均无成熟的在线检测产品。只有ABB公司有一个产品介绍的广告，但至今还没有正式产品推出。即便这样其公布的技术指标还是较差。
所以目前国内外所使用的检测装置存在以下问题：
1、缺乏有效的高压在线检测手段，特别是缺乏有效地自动检测手段；
2、目前的避雷器泄漏监视系统不能准确的对避雷器的故障及时做出判断，（目前一般采用测量全电流，而真正反映其故障的是阻性电流）；
3、由于缺乏无源检测和无电压参考量检测的方法，无法形成极高性价比的产品。
发明内容
本发明的目的是提供一种开关柜避雷器泄漏电流的检测系统及检测方法，能够有效检测出泄漏全电流并计算出其中的阻性泄漏电流分量，从而有效、可靠地反映氧化锌避雷器内部的质量变化，实现对避雷器实时高效的在先检测。
为了实现以上目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种开关柜避雷器泄漏电流的检测系统，包含：电池，还包含通过所述电池供电的：
屏蔽环，所述的屏蔽环套设在外部待检测的避雷器本体上，其对应于避雷器内部芯体的下部；
检测仪，所述的检测仪的一端连接避雷器本体，其另一端接地；
模数转换器，所述的模数转换器的输入端与检测仪的输出端相连；
控制器，所述的控制器的输入端与模数转换器的输出端相连；
显示装置，所述的显示装置与控制器的输出端相连。
所述的检测仪包含相互串联的阀片和保护电路。
所述的阀片和保护电路为一体化封装。
还包含：信号放大器，所述的信号放大器设置在检测仪与模数转换器之间，放大检测仪中所检测的信号。
所述的模数转换器的分辨率不小于12。
还包含：无线发射装置，所述的无线发射装置与控制器的输出端相连，其向外发射控制器所输出的信号。
所述的控制器为单片机或数字信号处理微处理器。
还包含：定时器，所述的定时器通过电路与电池相连，控制电池的电能输出与关闭。
一种开关柜避雷器泄漏电流的检测方法，包含如下步骤：
步骤1：在避雷器本体上安装屏蔽环和检测仪，通过定时器设定检测时间；
步骤2：检测仪采集避雷器本体上的表面泄漏电流；
步骤3：通过信号放大器放大检测仪所采集到的信号，再经过模数转换器将该信号转换成数字信号；
步骤4：控制器对模数转换器输出的数字信号进行运算，得出泄漏全电流、泄漏全电流中的阻性泄漏电流分量；当有雷电放电电流产生时，控制器对雷击放电次数进行计数。
所述的步骤3中，信号放大器采用差分运放放大检测仪所采集到的信号。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
能够有效检测出泄漏全电流并计算出其中的阻性泄漏电流分量，从而有效、可靠地反映氧化锌避雷器内部的质量变化，实现对避雷器实时高效的在先检测。
附图说明
图1为本发明开关柜避雷器泄漏电流的检测系统的原理框图；
图2为本发明开关柜避雷器泄漏电流的监测系统的检测仪安装示意图。
具体实施方式
以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。
如图1和图2所示，一种开关柜避雷器泄漏电流的检测系统，包含：电池8，还包含通过所述电池8供电的：屏蔽环2、检测仪3、模数转换器5、控制器6、显示装置7；其中，屏蔽环2套设在外部待检测的避雷器本体1上，其对应于避雷器内部芯体11的下部；检测仪3的一端连接避雷器本体1，其另一端接地；模数转换器5的输入端与检测仪3的输出端相连；控制器6的输入端与模数转换器5的输出端相连；显示装置7与控制器6的输出端相连。在本实施例中，还包含：信号放大器4和定时器9，其中，信号放大器4设置在检测仪3与模数转换器5之间，放大检测仪3中所检测的信号；定时器9通过电路与电池8相连，控制电池8的电能输出与关闭。
在本实施例中，检测仪3包含相互串联的阀片和保护电路，在本实施例中，阀片和保护电路为一体化封装。
在本实施例中，模数转换器5的分辨率不小于12。
在本实施例中，控制器6为单片机或数字信号处理微处理器，或者ARM芯片。
另外，本发明还可以设置：无线发射装置，该无线发射装置与控制器6的输出端相连，其向外发射控制器6所输出的信号，供监控人员实时远程监控检测情况。
本发明还提供一种开关柜避雷器泄漏电流的检测方法，包含如下步骤：
步骤1：在避雷器本体1上安装屏蔽环2和检测仪3，通过定时器9设定检测时间。
步骤2：检测仪3采集避雷器本体1上的表面泄漏电流。
步骤3：通过信号放大器4放大检测仪3所采集到的信号，再经过模数转换器5将该信号转换成数字信号；其中，信号放大器4采用差分运放放大检测仪3所采集到的信号。
步骤4：控制器6对模数转换器5输出的数字信号进行运算，得出泄漏全电流、泄漏全电流中的阻性泄漏电流分量；当有雷电放电电流产生时，控制器6对雷击放电次数进行计数。
综上所述，本发明开关柜避雷器泄漏电流的检测系统及检测方法，能够有效检测出泄漏全电流并计算出其中的阻性泄漏电流分量，从而有效、可靠地反映氧化锌避雷器内部的质量变化，实现对避雷器实时高效的在先检测。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种开关柜避雷器泄漏电流的检测系统，其特征在于，包含：电池（8），还包含通过所述电池（8）供电的：
屏蔽环（2），所述的屏蔽环（2）套设在外部待检测的避雷器本体（1）上，其对应于避雷器内部芯体（11）的下部；
检测仪（3），所述的检测仪（3）的一端连接避雷器本体（1），其另一端接地；
模数转换器（5），所述的模数转换器（5）的输入端与检测仪（3）的输出端相连；
控制器（6），所述的控制器（6）的输入端与模数转换器（5）的输出端相连；
显示装置（7），所述的显示装置（7）与控制器（6）的输出端相连。
2.如权利要求1所述的开关柜避雷器泄漏电流的检测系统，其特征在于，所述的检测仪（3）包含相互串联的阀片和保护电路。
3.如权利要求2所述的开关柜避雷器泄漏电流的检测系统，其特征在于，所述的阀片和保护电路为一体化封装。
4.如权利要求1所述的开关柜避雷器泄漏电流的检测系统，其特征在于，还包含：信号放大器（4），所述的信号放大器（4）设置在检测仪（3）与模数转换器（5）之间，放大检测仪（3）中所检测的信号。
5.如权利要求1或4所述的开关柜避雷器泄漏电流的检测系统，其特征在于，所述的模数转换器（5）的分辨率不小于12。
6.如权利要求1所述的开关柜避雷器泄漏电流的检测系统，其特征在于，还包含：无线发射装置，所述的无线发射装置与控制器（6）的输出端相连，其向外发射控制器（6）所输出的信号。
7.如权利要求1所述的开关柜避雷器泄漏电流的检测系统，其特征在于，所述的控制器（6）为单片机或数字信号处理微处理器。
8.如权利要求1所述的开关柜避雷器泄漏电流的检测系统，其特征在于，还包含：定时器（9），所述的定时器（9）通过电路与电池（8）相连，控制电池（8）的电能输出与关闭。
9.一种开关柜避雷器泄漏电流的检测方法，其特征在于，包含如下步骤：
步骤1：在避雷器本体（1）上安装屏蔽环（2）和检测仪（3），通过定时器（9）设定检测时间；
步骤2：检测仪（3）采集避雷器本体（1）上的表面泄漏电流；
步骤3：通过信号放大器（4）放大检测仪（3）所采集到的信号，再经过模数转换器（5）将该信号转换成数字信号；
步骤4：控制器（6）对模数转换器（5）输出的数字信号进行运算，得出泄漏全电流、泄漏全电流中的阻性泄漏电流分量；当有雷电放电电流产生时，控制器（6）对雷击放电次数进行计数。
10.如权利要求9所述的开关柜避雷器泄漏电流的检测方法，其特征在于，所述的步骤3中，信号放大器（4）采用差分运放放大检测仪（3）所采集到的信号。
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