CN106249035A - 一种电压电流双监避雷器动作计数器及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电压电流双监避雷器动作计数器及方法，包括电压互感器、电流互感器、传感器信号调理电路和计数电路，其中，所述电压互感器和电流互感器分别检测避雷器的动作前后接地引线的电压及电流变化，并将检测信号发送给传感器信号调理电路，所述传感器信号调理电路将检测信号进行整形、滤波处理后，传送给计数电路，计数电路对电压、电流的波动信号的符合设定条件的参数特征的个数进行统计，得到雷器动作的动作次数。以避雷器两端电压和避雷器放电电流两种参数作为计数判断依据，电压和电流的变化可以相互印证，大大提高计数的准确率，减少漏计和误计。
Description
技术领域
本发明涉及一种电压电流双监避雷器动作计数器及方法。
背景技术
传统的避雷器动作计数器，需要把避雷接地线断开，串接入一个阀片R(非线性电阻)，避雷器动作时，放电电流流经阀片R，会在R上产生压降U，这个压降U用来驱动后边的电磁式计数器，实现对避雷器动作的计数。
这种避雷器动作计数器存在三点不足：
1、阀片R的串入，降低了接地线的通流能力，抬高了避雷器的残压；
2、需要断开接地引下线，安装使用不便，施工存在风险；
3、计数判据过于简单，易受外界干扰，可靠性和准确率不高。
发明内容
本发明为了解决上述问题，提出了一种电压电流双监避雷器动作计数器及方法，以避雷器两端电压和避雷器放电电流两种参数作为计数判断依据，电压和电流的变化可以相互印证，大大提高计数的准确率，减少漏计和误计。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种电压电流双监避雷器动作计数器，包括电压互感器、电流互感器、传感器信号调理电路和计数电路，其中，所述电压互感器和电流互感器分别检测避雷器的动作前后接地引线的电压及电流变化，并将检测信号发送给传感器信号调理电路，所述传感器信号调理电路将检测信号进行整形、滤波处理后，传送给计数电路，计数电路对电压、电流的波动信号的符合设定条件的参数特征的个数进行统计，得到雷器动作的动作次数。
优选的，所述电压互感器为开合式非接触电压传感器，安装在避雷器上部的引线上，用以监测避雷器动作前、动作中、动作后接地引线上电压的变化，并把电压取样信号传送到信号调理电路。
优选的，所述电流互感器为开合式非接触电流互感器，安装在避雷器下部的接地引线上，用以监测避雷器动作前、动作中、动作后，接地引线上电流的变化，并把电流取样信号传送到传感器信号调理电路。
优选的，所述计数电路对经信号调理电路预处理的电压、电流采样信号进行处理和判决，若符合判决条件则对计数器加一，不符合判决条件，则对输入信号进行舍弃。
优选的，所述判决条件根据电压、电流采样信号的幅值、脉冲宽度或/和相对时间关系来设定。
优选的，所述判决条件为：根据每个采样时刻的电压和电流值，计算避雷器的瞬时电阻，若避雷器的瞬时电阻与稳定值相比有明显下降，且此下降值小于等于稳定值的N倍，则确认避雷器工作，计数次数加一。
一种电压电流双监避雷器动作计数方法，包括以下步骤：
(1)在避雷器上部的接地引线上安装电压传感器，监测避雷器接地引线上电压的变化，并对电压取样信号进行整形、滤波和去抖动处理；
(2)在避雷器下部的接地引线上安装电流互感器，监测避雷器接地引线上电流的变化，并对电流取样信号进行整形、滤波和去抖动处理；
(3)对经预处理的电压、电流采样信号进行处理和判决，若符合判决条件则对计数器加一，不符合判决条件，则对输入信号进行舍弃。
所述判决条件为：根据每个采样时刻的电压和电流值，计算避雷器的瞬时电阻，若避雷器的瞬时电阻与稳定值相比有明显下降，且此下降值小于等于稳定值的N倍，则确认避雷器工作，计数次数加一。
本发明的有益效果为：
(1)通过本发明的实施，可以实现不断开避雷器接地线，以避雷器两端电压和避雷器放电电流两种参数作为计数判断依据，电压和电流的变化可以相互印证，大大提高计数的准确率，减少漏计和误计；
(2)通过本发明的实施，其使用的传感器设计为开合式安装方式的非接触式传感器，不在放电路径串入任何元件，不会对放电路径的通流能力产生不利影响，安装不需要断开接地引线；
(3)本发明操作简单，无安全隐患和风险。
附图说明
图1为本发明的测试连接示意图；
图2为避雷器电阻走势图。
具体实施方式：
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种电压电流双监避雷器动作计数器，通过电压互感器，电流互感器，传感器信号调理电路，智能计数电路和避雷器，来完成避雷器动作的计数。
在避雷器的上部引线上，安装电压互感器，用以监测避雷器动作前、动作中、动作后接地引线上电压的变化，并把电压取样信号传送到信号调理电路。
在避雷器下部的接地引线上，安装电流互感器，用以监测避雷器动作前、动作中、动作后，接地引线上电流的变化，并把电流取样信号传送到传感器信号调理电路。
传感器信号调理电路，对电压传感器、电流互感器送来的取样信号进行整形、滤波、去抖动等预处理，以形成适合单片机处理的信号形式，并送往以单片机为核心的智能计数电路。
智能计数电路，依据预先设置的策略，对经信号调理电路预处理的电压、电流采样信号进行处理和判决，若符合判决条件则对计数器加一，不符合判决条件，则对输入信号进行舍弃，通过以上的方法，即实现了避雷器动作的计数。
一种电压电流双兼避雷器工作计数方法，通过以下步骤来实现：
步骤1：安装电压互感器；
步骤2：安装电流互感器；
步骤3：信号处理；
步骤4：计数。
所述步骤1，所使用的电压互感器，开合式非接触电压传感器，安装在避雷器上部的引线上，用以监测避雷器动作前、动作中、动作后接地引线上电压的变化，并把电压取样信号传送到信号调理电路。
所述步骤2，所,使用的电流互感器，开合式非接触电流互感器，安装在避雷器下部的接地引线上，用以监测避雷器动作前、动作中、动作后，接地引线上电流的变化，并把电流取样信号传送到传感器信号调理电路。
所述步骤3，信号处理通过传感器信号调理电路来实现，本电路对电压传感器、电流互感器送来的取样信号进行整形、滤波、去抖动等预处理，以形成适合单片机处理的信号形式，并送往以单片机为核心的智能计数电路。
所述步骤4，计数通过智能计数电路来实现，计数电路依据预先设置的策略，对经信号调理电路预处理的电压、电流采样信号进行处理和判决，若符合判决条件则对计数器加一，不符合判决条件，则对输入信号进行舍弃。从而实现了对避雷器动作次数的计数。其中主要的计数判决策略如：电压、电流采样信号的幅值，电压、电流采样信号的脉冲宽度，电压、电流采样信号的相对时间关系等。
任一时间点t的电压、电流的采样值分别是Ut和It，对应时间点t的避雷器电阻Rt＝Ut/It，则避雷器电阻对时间的变化曲线应为如图2所示的V字形走向。下标t＝{0，1，2，……N-1}，N为总取样点数。
判据为：
若避雷器电阻走势呈V字形，且Rmin≤0.2*Rmax，则计数器增1，否则将数据丢弃。
Rmax为避雷器电阻最大值，Rmin为避雷器电阻最小值。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (8)
1.一种电压电流双监避雷器动作计数器，其特征是：包括电压互感器、电流互感器、传感器信号调理电路和计数电路，其中，所述电压互感器和电流互感器分别检测避雷器的动作前后接地引线的电压及电流变化，并将检测信号发送给传感器信号调理电路，所述传感器信号调理电路将检测信号进行整形、滤波处理后，传送给计数电路，计数电路对电压、电流的波动信号的符合设定条件的参数特征的个数进行统计，得到雷器动作的动作次数。
2.如权利要求1所述的一种电压电流双监避雷器动作计数器，其特征是：所述电压互感器为开合式非接触电压传感器，安装在避雷器上部的引线上，用以监测避雷器动作前、动作中、动作后接地引线上电压的变化，并把电压取样信号传送到信号调理电路。
3.如权利要求1所述的一种电压电流双监避雷器动作计数器，其特征是：所述电流互感器为开合式非接触电流互感器，安装在避雷器下部的接地引线上，用以监测避雷器动作前、动作中、动作后，接地引线上电流的变化，并把电流取样信号传送到传感器信号调理电路。
4.如权利要求1所述的一种电压电流双监避雷器动作计数器，其特征是：所述计数电路对经信号调理电路预处理的电压、电流采样信号进行处理和判决，若符合判决条件则对计数器加一，不符合判决条件，则对输入信号进行舍弃。
5.如权利要求1所述的一种电压电流双监避雷器动作计数器，其特征是：所述判决条件根据电压、电流采样信号的幅值、脉冲宽度或/和相对时间关系来设定。
6.如权利要求5所述的一种电压电流双监避雷器动作计数器，其特征是：所述判决条件为：根据每个采样时刻的电压和电流值，计算避雷器的瞬时电阻，若避雷器的瞬时电阻与稳定值相比有明显下降，且此下降值小于等于稳定值的N倍，则确认避雷器工作，计数次数加一。
7.一种电压电流双监避雷器动作计数方法，其特征是：包括以下步骤：
(1)在避雷器上部的接地引线上安装电压传感器，监测避雷器接地引线上电压的变化，并对电压取样信号进行整形、滤波和去抖动处理；
(2)在避雷器下部的接地引线上安装电流互感器，监测避雷器接地引线上电流的变化，并对电流取样信号进行整形、滤波和去抖动处理；
(3)对经预处理的电压、电流采样信号进行处理和判决，若符合判决条件则对计数器加一，不符合判决条件，则对输入信号进行舍弃。
8.如权利要求7所述一种电压电流双监避雷器动作计数方法，其特征是：所述判决条件为：根据每个采样时刻的电压和电流值，计算避雷器的瞬时电阻，若避雷器的瞬时电阻与稳定值相比有明显下降，且此下降值小于等于稳定值的N倍，则确认避雷器工作，计数次数加一。
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