CN105277854A - 一种避雷器接地指示器及避雷器接地指示方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种避雷器接地指示器及避雷器接地指示方法，属于电力系统巡检技术领域。技术方案是：通过电流感应器对避雷器接地引线的磁场感应电流的强度和持续时间进行检测，捕捉大于0.5毫安电流并锁定，然后通过持续时间进行判定：如果感应电流持续时间小于50微秒，则为雷电流，无需报警；如果持续时间大于4毫秒，则为接地电流，进行显示报警，并确认此处即为故障点。本发明积极效果是：电力系统因避雷器内部击穿造成线路接地跳闸后，本发明能准确在接地点处显示报警，使巡查人员直观发现，使艰辛的巡查工作变得简易，使发现避雷器接地点变得直观，为快速恢复送电打下了基础。
Description
技术领域
本发明涉及一种避雷器接地指示器及避雷器接地指示方法，属于电力系统巡检技术领域。
背景技术
电网中输电线路以接地跳闸事故居多，雷雨季节是接地跳闸的高峰。尤其在我国南方地区的输电线路上的事故基本上雷击引起。北方也占较高比例。安装避雷器防止输电设备过电压是非常有效的方法。有效地保护输配线路的安全运行，但是避雷器本身被击穿，造成的接地事故也是屡屡发生。10kV及35kV线路雷雨季节接地故障首先怀疑避雷器。本身被击穿占这个时段接地事故的50%以上。输电线路架设与旷野，受雷电侵害，避雷器首当其冲，保护了输电线路及设备免受过电压同时，本身直接承受超额定高压的破坏。有个别避雷器释放超高压雷电流以后，内部损毁泄漏阀门不能正常闭合，而造成避雷器击穿致使输电线路接地跳闸事故，造成大面积停电事故，多发生在10kV、35kV线路上。被雷击穿的避雷器造成接地事故，在查找接地时需要仔细查找，有时要用高倍望远镜，甚至直升机查寻才能确定是接地点，但有明显击穿点的是少数，只占20%左右，有80%避雷器内部击穿外观不明显，无法从地面直接观察到，只能登杆作业把避雷器卸开，仔细观察或用仪器实际测量其好与坏。背景技术存在的问题是：具有不确定性，盲目性，无目标，要靠工作经验。浪费了宝贵的时间，随之是巨大的经济损失和严重负面影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种避雷器接地指示器及避雷器接地指示方法，能直观发现接地点，使发现避雷器接地点变得直观，为快速恢复送电打下了基础，解决背景技术存在的上述问题。
本发明的技术方案是：
一种避雷器接地指示方法，避雷器三个为一组，顶部分别接ABC三相高压线，底部通过接地引线统一接地，雷电流通过该接地引线接地；如果避雷器内部被击穿，高压线路电流通过接地引线接地，并引起跳闸，造成停电事故；雷电流、接地电流皆流经该接地引线，均产生磁场，感应出电流；雷电流与接地电流相比，持续时间远远小于接地电流，但是电流强度远远高于接地电流；
通过电流感应器对避雷器接地引线的磁场感应电流的强度和持续时间进行检测，捕捉大于0.5毫安电流并锁定，然后通过持续时间进行判定：如果感应电流持续时间小于50微秒，则为雷电流，无需报警；如果持续时间大于等于50毫秒、小于等于4毫秒，为待机状态；如果持续时间大于4毫秒，则为接地电流，进行显示报警，并确认此处即为故障点，使巡查工作人员直接观察到，便于及时抢修。
本发明的创新点是：以感应电流持续时间来鉴别出是雷电流还是接地电流，雷电流特点是高电压大电流，持续时间在50微秒以下；接地电流特点是时间长、电流小，持续时间最小在0.01秒以上，最长可达2小时（规程允许），电流在数十安以下，属容性电流。监测避雷器接地引线电流动作时间小于50微秒不动作，大于4毫秒报警，这里就是接地点，其上面的三只避雷器一定至少有一只被击穿。
一种避雷器接地指示器，包含太阳能电源、电流感应器、处理器和显示报警装置，电流感应器为环形，套装在避雷器的接地引线上，电流感应器的输出端连接处理器，太阳能电源和显示报警装置也与处理器连接；
所述太阳能电源，其结构为：5.5V500mA太阳能板，经CN3808充电管理模块给3.7V锂电池充电，再经MC3406模块升压到12V为避雷器接地指示器提供长效电源；所述CN3808、MC3406是模块电路，为市售产品；
所述电流感应器，为两个相同的半圆形铁芯组合而成，其内圆与接地引线外径相匹配；每个半圆形铁芯缠绕漆包线，浇注环氧树脂；半圆形铁芯通过加装圆形应力弹簧，制成双半圆形电流感应器，双半圆形是为了便于安装在避雷器的接地引线上；电流感应器的变比是：一次0.5A电流，二次0.5mA；
所述处理器，其结构为：电流感应器输出的接地信号，经二极管D2限幅进入集成块IC1的1、2脚，集成块IC1内部差动放大、锁定、时间判断，是否集成块IC1的7脚输出高电平；集成块IC1是上海微晶科技公司产的VG54-123M芯片；集成块IC1功能是对微小电流放大、时间调整，当避雷器接地引线电流大于0.5A且时间大于5毫秒时，集成块IC1的7脚输出高电平；恰好可以躲过雷电流，而感知接地电流，雷电流的时间小于50微秒；当集成块IC1的7脚输出高电平时，场效应管Q1开通，集成块IC3、集成块IC4工作，集成块IC3是NE555芯片，其3脚高低电平控制三极管Q3的通断，使发光二极管D6--D16闪动，节省耗能；集成块IC4是LM393电压比较芯片，受光敏二极管D5的控制，集成块IC4控制三极管Q2是否导通，用于短接电阻R11，使发光二极管的光闪电流增大或降低；白天光线强，显示亮度强，保证从远处易发现；在夜间亮度降到白天的1/4，也能从远方发现，降低能耗；处理器动作一次，发光二极管显示18小时，自动关闭，等待下一次工作循环；
光伏电池板自动充满锂电池，待机备用。
本发明积极效果是：电力系统因避雷器内部击穿造成线路接地跳闸后，本发明能准确在接地点处显示报警，使巡查人员直观发现，使艰辛的巡查工作变得简易，使发现避雷器接地点变得直观，为快速恢复送电打下了基础。
附图说明
图1为本发明实施例结构示意图；
图2为本发明原理示意图；
图3为本发明系统示意图；
图4为本发明动作过程示意图；
图中：避雷器11、接地引线12、电流感应器13、处理器14、太阳能电源15、显示报警装置16。
具体实施方式
以下结合附图，通过实施例对本发明做进一步说明。
一种避雷器接地指示方法，避雷器三个为一组，顶部分别接ABC三相高压线，底部通过接地引线统一接地，雷电流通过该接地引线接地；如果避雷器内部被击穿，高压线路电流通过接地引线接地，并引起跳闸，造成停电事故；雷电流、接地电流皆流经该接地引线，均产生磁场，感应出电流；雷电流与接地电流相比，持续时间远远小于接地电流，但是电流强度远远高于接地电流；
通过电流感应器对避雷器接地引线的磁场感应电流的强度和持续时间进行检测，捕捉大于0.5毫安电流并锁定，然后通过持续时间进行判定：如果感应电流持续时间小于50微秒，则为雷电流，无需报警；如果持续时间大于等于50毫秒、小于等于4毫秒，为待机状态；如果持续时间大于4毫秒，则为接地电流，进行显示报警，并确认此处即为故障点，使巡查工作人员直接观察到，便于及时抢修。
本发明的创新点是：以感应电流持续时间来鉴别出是雷电流还是接地电流，雷电流特点是高电压大电流，持续时间在50微秒以下；接地电流特点是时间长、电流小，持续时间最小在0.01秒以上，最长可达2小时（规程允许），电流在数十安以下，属容性电流。监测避雷器接地引线电流动作时间小于50微秒不动作，大于4毫秒报警，这里就是接地点，其上面的三只避雷器一定至少有一只被击穿。
一种避雷器接地指示器，包含太阳能电源15、电流感应器13、处理器14和显示报警装置16，电流感应器为环形，套装在避雷器11的接地引线12上，电流感应器的输出端连接处理器，太阳能电源和显示报警装置也与处理器连接；
所述太阳能电源，其结构为：5.5V500mA太阳能板，经CN3808充电管理模块给3.7V锂电池充电，再经MC3406模块升压到12V为避雷器接地指示器提供长效电源；所述CN3808、MC3406是模块电路，为市售产品；
所述电流感应器，为两个相同的半圆形铁芯组合而成，其内圆与接地引线外径相匹配；每个半圆形铁芯缠绕漆包线，浇注环氧树脂；半圆形铁芯通过加装圆形应力弹簧，制成双半圆形电流感应器，双半圆形是为了便于安装在避雷器的接地引线上；电流感应器的变比是：一次0.5A电流，二次0.5mA；
所述处理器，其结构为：电流感应器输出的接地信号，经二极管D2限幅进入集成块IC1的1、2脚，集成块IC1内部差动放大、锁定、时间判断，是否集成块IC1的7脚输出高电平；集成块IC1是上海微晶科技公司产的VG54-123M芯片；集成块IC1功能是对微小电流放大、时间调整，当避雷器接地引线电流大于0.5A且时间大于5毫秒时，集成块IC1的7脚输出高电平；恰好可以躲过雷电流，而感知接地电流，雷电流的时间小于50微秒；当集成块IC1的7脚输出高电平时，场效应管Q1开通，集成块IC3、集成块IC4工作，集成块IC3是NE555芯片，其3脚高低电平控制三极管Q3的通断，使发光二极管D6--D16闪动，节省耗能；集成块IC4是LM393电压比较芯片，受光敏二极管D5的控制，集成块IC4控制三极管Q2是否导通，用于短接电阻R11，使发光二极管的光闪电流增大或降低；白天光线强，显示亮度强，保证从远处易发现；在夜间亮度降到白天的1/4，也能从远方发现，降低能耗；处理器动作一次，发光二极管显示18小时，自动关闭，等待下一次工作循环；
光伏电池板自动充满锂电池，待机备用。
Claims (2)
1.一种避雷器接地指示方法，其特征在于：包含如下工艺步骤：
避雷器三个为一组，顶部分别接ABC三相高压线，底部通过接地引线统一接地；通过电流感应器对避雷器接地引线的磁场感应电流的强度和持续时间进行检测，捕捉大于0.5毫安电流并锁定，然后通过持续时间进行判定：如果感应电流持续时间小于50微秒，则为雷电流，无需报警；如果持续时间大于等于50毫秒、小于等于4毫秒，为待机状态；如果持续时间大于4毫秒，则为接地电流，进行显示报警，并确认此处即为故障点，使巡查工作人员直接观察到，便于及时抢修。
2.一种避雷器接地指示器，其特征在于：包含太阳能电源（15）、电流感应器（13）、处理器（14）和显示报警装置（16），电流感应器为环形，套装在避雷器（11）的接地引线（12）上，电流感应器的输出端连接处理器，太阳能电源和显示报警装置也与处理器连接；
所述太阳能电源，其结构为：5.5V500mA太阳能板，经CN3808充电管理模块给3.7V锂电池充电，再经MC3406模块升压到12V为避雷器接地指示器提供长效电源；
所述电流感应器，为两个相同的半圆形铁芯组合而成，其内圆与接地引线外径相匹配；每个半圆形铁芯缠绕漆包线，浇注环氧树脂；半圆形铁芯通过加装圆形应力弹簧，制成双半圆形电流感应器，安装在避雷器的接地引线上；电流感应器的变比是：一次0.5A电流，二次0.5mA；
所述处理器，其结构为：电流感应器输出的接地信号，经二极管D2限幅进入集成块IC1的1、2脚，集成块IC1内部差动放大、锁定、时间判断，是否集成块IC1的7脚输出高电平；集成块IC1功能是对微小电流放大、时间调整，当避雷器接地引线电流大于0.5A且时间大于5毫秒时，集成块IC1的7脚输出高电平；当集成块IC1的7脚输出高电平时，场效应管Q1开通，集成块IC3、集成块IC4工作，集成块IC3是NE555芯片，其3脚高低电平控制三极管Q3的通断，使发光二极管D6--D16闪动；集成块IC4是LM393电压比较芯片，受光敏二极管D5的控制，集成块IC4控制三极管Q2是否导通，用于短接电阻R11，使发光二极管的光闪电流增大或降低。
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