CN110333407A - 智能型金属氧化物避雷器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了智能型金属氧化物避雷器，包括底座和安装在底座上的避雷器元件，避雷器元件位于底座内部的部分套设有隔套，隔套的外环面绕设有铜绕线圈，避雷器元件上的下接线端子之间共同连接有接地线，底座其中一端的端面从上而下依次安装有数据接口和接地螺栓，接地螺栓与接地线的一端相连接，接地线靠近接地螺栓的一端穿设有零磁通漏流传感器，零磁通漏流传感器通过信号线连接有漏流测量转换模块，漏流测量转换模块通过数据线与数据接口相连接，铜绕线圈与数据接口之间通过连接线相连接，数据接口通过传输线缆连接有在线监测仪。本发明在使用的过程中可进行智能化和数字化管理，有利于进行推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及避雷器技术领域，尤其涉及智能型金属氧化物避雷器。
背景技术
随着现代电力电网的快速发展，MOA获得广泛应用，MOA的例行维护工作量也越来越大，已很难达到现行的电力设备预防性试验规程要求的每年一次定期停电试验。由于MOA制造水平的提高及使用量的迅速增加，国网、南网及电力系统一些地方和部门的相关试验规程已将每年一次的定期停电试验延长为3－6年，而35kV及以上产品则以每年一次的带电测试替代定期停电试验。
带电测试的关键项目是MOA阻性电流或功率损耗的变化，它能直接反映运行中MOA的劣化情况，但对测试设备及现场条件的要求较高，特别对大量安装于箱变内及开关柜内的35kKV及以下电站、电容、电机型避雷器，受现场条件限制，是很难进行带电测试的。而正是运行于35kV及以下非有效接地系统的这类箱变和开关柜内的MOA，数量庞大，事故率相对较高，事故会给用户带来很大的直接或间接损失。对这类MOA，3－6年一次的定期停电试验显然是不够的。
现有的全电流在线检测装置的测量结果，规程中已明确指出不能代替带电试验项目，因此迫切需要一种测试结果能基本等效定期停电试验或带电测试的在线监测装置，达到状态检修的目的。为此，我们提出了智能型金属氧化物避雷器。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的智能型金属氧化物避雷器。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
智能型金属氧化物避雷器，包括底座和安装在底座上的避雷器元件，所述避雷器元件具体为三组，所述避雷器元件的下端贯穿底座的上表面并延伸至底座的内部，所述避雷器元件的上端设有上接线端子，所述避雷器元件的下端设有下接线端子，所述避雷器元件位于底座内部的部分套设有隔套，所述隔套与底座内部的上表面之间固定连接，所述隔套的外环面绕设有铜绕线圈，所述避雷器元件上的下接线端子之间共同连接有接地线，所述底座其中一端的端面从上而下依次安装有数据接口和接地螺栓，所述接地螺栓与接地线的一端相连接，所述接地线靠近接地螺栓的一端穿设有零磁通漏流传感器，所述零磁通漏流传感器通过信号线连接有漏流测量转换模块，所述漏流测量转换模块通过数据线与数据接口相连接，所述铜绕线圈与数据接口之间通过连接线相连接，所述数据接口通过传输线缆连接有在线监测仪，所述在线监测仪包括盒体和盖体，所述盒体内设有MCU微控制模块，所述MCU微控制模块上电性连接有DB15接头，连接至所述在线监测仪的传输线缆具体连接在DB15接头上，所述DB15接头固定在盒体一侧表面的上部，所述MCU微控制模块还电性连接有显示屏、指示灯板和操控板，所述显示屏、指示灯板和操控板均安装在盖体上。
优选的，所述底座两端端面下部的拐角处固定安装有固定座，所述固定座与底座之间为一体式设计。
优选的，三组所述避雷器元件分别为A相避雷器元件、B相避雷器元件和C相避雷器元件。
优选的，所述数据接口型号为GX20-10芯接口。
优选的，所述零磁通漏流传感器和漏流测量转换模块均固定安装在底座的内表面，所述漏流测量转换模块内包含电流信号处理单元、ADC模数转换单元和谐波分析单元。
优选的，所述显示屏的显示界面与盖体的外表面相平齐，所述指示灯板上安设有指示灯，所述操控板上安设有操控按键，所述指示灯及操控按键均延伸至盖体的外表面。
优选的，所述MCU微控制模块上电性连接有RS-485通讯接头和存储模块，所述存储模块安放在盒体内部，所述RS-485通讯接头延伸至盒体外部的一侧表面。
优选的，所述盒体内安设有电源，所述电源与MCU微控制模块之间电性连接，所述电源设置有输入接口，所述输入接口的输入端延伸至盒体的外表面。
本发明提出的智能型金属氧化物避雷器，有益效果在于：
(1)本方案在使用的过程中，采用零磁通漏流传感器监测避雷器的漏电流，此时非接触式的测量方式可实现避雷器的全隔离无残压取样，对避雷器工作不产生任何影响。
(2)本方案在使用的过程中，零磁通漏流传感器监测到的漏电流信号在传送至漏流测量转换模块后，能够获得避雷器漏电流的测量数据，进一步的通过在线监测仪可对测量数据进行查看及查询，即通过测量数据能有效反应运行中避雷器的受潮和劣化情况。
(3)本方案在使用的过程中，在线监测仪内的存储模块储存记录有初始值和设定域值，在线监测仪获得的漏电流数据与初始值进行对比时，当变化达到设定域值时会通过指示灯板上指示灯的闪烁进行自动报警，能够实现避雷器运行的预警。
(4)针对传输至在线监测仪内漏电流数据，可通过存储模块进行储存，伴随着避雷器发生雷击、人为拉合闸的情况时，铜绕线圈上能够产生相应的电流，针对铜绕线圈上的电流的信号，此时在线监测仪内的MCU微控制模块可记录避雷器元件过电压的动作次数及相应时间，并通过存储模块进行储存，结合RS-485通讯接头的设置，使得整个在线监测仪具备完备的数据管理和通讯功能，能够实时采集、记录整个避雷器的漏电流数据以及避雷器的过电压动作次数和时间，且通过操控板可进行查询，查询的过程中MCU微控制模块还可自动将避雷器的漏电流数据与初始值进行比较，并将比较结果通过显示屏进行显示，因此用户只需定期查看避雷器漏电流的实时值与初始值的比较，即可快速了解避雷器的使用情况及使用状态，进一步的通过RS485数据通讯接口，可将监测的数据传输到上位机，帮助用户实现对监控避雷器的运行状态的远程监控，因此避雷器在使用的过程中能够实现智能化和数字化管理，进而有利于进行推广使用。
附图说明
图1为本发明提出的智能型金属氧化物避雷器的结构示意图；
图2为本发明提出的智能型金属氧化物避雷器的盒体的内部结构示意图；
图3为本发明提出的智能型金属氧化物避雷器的盖体的后视图；
图4为本发明提出的智能型金属氧化物避雷器的漏流测量转换模块与在线监测仪之间的工作流程图。
图中：底座1、固定座101、避雷器元件2、上接线端子3、下接线端子4、隔套5、铜绕线圈501、连接线6、零磁通漏流传感器7、漏流测量转换模块8、电流信号处理单元801、ADC模数转换单元802、谐波分析单元803、接地线9、接地螺栓10、数据接口11、在线监测仪12、DB15接头13、传输线缆14、RS-485通讯接头15、MCU微控制模块16、盒体17、盖体18、电源19、输入接口20、显示屏21、指示灯板22、操控板23、存储模块24。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
参照图1-4，智能型金属氧化物避雷器，包括底座1和安装在底座1上的避雷器元件2，避雷器元件2具体为三组，三组避雷器元件2分别为A相避雷器元件2、B相避雷器元件2和C相避雷器元件2，避雷器元件2的下端贯穿底座1的上表面并延伸至底座1的内部，底座1两端端面下部的拐角处固定安装有固定座101，固定座101与底座1之间为一体式设计，避雷器在使用的过程中，具体通过固定座101与外部设备进行固定安装，固定座101与底座1均为塑料材质。
避雷器元件2的上端设有上接线端子3，避雷器元件2的下端设有下接线端子4，避雷器元件2位于底座1内部的部分套设有隔套5，隔套5与底座1内部的上表面之间固定连接，隔套5的外环面绕设有铜绕线圈501，避雷器元件2上的下接线端子4之间共同连接有接地线9，底座1其中一端的端面从上而下依次安装有数据接口11和接地螺栓10，接地螺栓10与接地线9的一端相连接，接地线9靠近接地螺栓10的一端穿设有零磁通漏流传感器7，零磁通漏流传感器7通过信号线连接有漏流测量转换模块8，漏流测量转换模块8通过数据线与数据接口11相连接，铜绕线圈501与数据接口11之间通过连接线6相连接，数据接口11通过传输线缆14连接有在线监测仪12，数据接口11型号为GX20-10芯接口。
零磁通漏流传感器7和漏流测量转换模块8均固定安装在底座1的内表面，漏流测量转换模块8内包含电流信号处理单元801、ADC模数转换单元802和谐波分析单元803，零磁通漏流传感器7在获得电流信号后，电流信号会在电流信号处理单元801、ADC模数转换单元802和谐波分析单元803的依次处理下获得避雷器元件2的漏电流数据。
在线监测仪12包括盒体17和盖体18，盒体17内设有MCU微控制模块16，MCU微控制模块16上电性连接有DB15接头13，连接至在线监测仪12的传输线缆14具体连接在DB15接头13上，DB15接头13固定在盒体17一侧表面的上部，MCU微控制模块16还电性连接有显示屏21、指示灯板22和操控板23，显示屏21、指示灯板22和操控板23均安装在盖体18上。
显示屏21的显示界面与盖体18的外表面相平齐，指示灯板22上安设有指示灯，操控板23上安设有操控按键，指示灯及操控按键均延伸至盖体18的外表面，通过操控板23的操控按键可对在线监测仪12进行操控，指示灯板22上的指示灯可通过闪烁而实现对在线监测仪12的运行状态进行显示。
MCU微控制模块16上电性连接有RS-485通讯接头15和存储模块24，存储模块24安放在盒体17内部，RS-485通讯接头15延伸至盒体17外部的一侧表面。
盒体17内安设有电源19，电源19与MCU微控制模块16之间电性连接，电源19设置有输入接口20，输入接口20的输入端延伸至盒体17的外表面，避雷器中在线监测仪12及漏流测量转换模块8的运行具体通过电源19提供电能，且电源19具体通过输入接口20与外部的电源相连接。
工作原理及优点：本发明在使用的过程中，采用零磁通漏流传感器7监测避雷器的漏电流，此时非接触式的测量方式可实现避雷器的全隔离无残压取样，对避雷器工作不产生任何影响；零磁通漏流传感器7监测到的漏电流信号在传送至漏流测量转换模块8后，能够获得避雷器漏电流的测量数据，进一步的通过在线监测仪12可对测量数据进行查看及查询，即通过测量数据能有效反应运行中避雷器的受潮和劣化情况；在线监测仪12内的存储模块24储存记录有初始值和设定域值，在线监测仪12获得的漏电流数据通过MCU微控制模块16的处理与初始值进行对比时，当变化达到设定域值时会通过指示灯板22上指示灯的闪烁进行自动报警，能够实现避雷器运行的预警；针对传输至在线监测仪12内漏电流数据，可通过存储模块24进行储存，伴随着避雷器发生雷击、人为拉合闸的情况时，铜绕线圈501上能够产生相应的电流，针对铜绕线圈501上的电流的信号，此时在线监测仪12内的MCU微控制模块16可记录避雷器元件2过电压的动作次数及相应时间，并通过存储模块24进行储存，结合RS-485通讯接头15的设置，使得整个在线监测仪具备完备的数据管理和通讯功能，能够实时采集、记录整个避雷器的漏电流数据以及避雷器的过电压动作次数和时间，且通过操控板23可进行查询，查询的过程中MCU微控制模块16还可自动将避雷器的漏电流数据与初始值进行比较，并将比较结果通过显示屏21进行显示，因此用户只需定期查看避雷器漏电流的实时值与初始值的比较，即可快速了解避雷器的使用情况及使用状态，进一步的通过RS485数据通讯接头15，可将监测的数据传输到上位机，帮助用户实现对监控避雷器的运行状态的远程监控，因此避雷器在使用的过程中能够实现智能化和数字化管理，进而有利于进行推广使用。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.智能型金属氧化物避雷器，包括底座(1)和安装在底座(1)上的避雷器元件(2)，其特征在于，所述避雷器元件(2)具体为三组，所述避雷器元件(2)的下端贯穿底座(1)的上表面并延伸至底座(1)的内部，所述避雷器元件(2)的上端设有上接线端子(3)，所述避雷器元件(2)的下端设有下接线端子(4)，所述避雷器元件(2)位于底座(1)内部的部分套设有隔套(5)，所述隔套(5)与底座(1)内部的上表面之间固定连接，所述隔套(5)的外环面绕设有铜绕线圈(501)，所述避雷器元件(2)上的下接线端子(4)之间共同连接有接地线(9)，所述底座(1)其中一端的端面从上而下依次安装有数据接口(11)和接地螺栓(10)，所述接地螺栓(10)与接地线(9)的一端相连接，所述接地线(9)靠近接地螺栓(10)的一端穿设有零磁通漏流传感器(7)，所述零磁通漏流传感器(7)通过信号线连接有漏流测量转换模块(8)，所述漏流测量转换模块(8)通过数据线与数据接口(11)相连接，所述铜绕线圈(501)与数据接口(11)之间通过连接线(6)相连接，所述数据接口(11)通过传输线缆(14)连接有在线监测仪(12)，所述在线监测仪(12)包括盒体(17)和盖体(18)，所述盒体(17)内设有MCU微控制模块(16)，所述MCU微控制模块(16)上电性连接有DB15接头(13)，连接至所述在线监测仪(12)的传输线缆(14)具体连接在DB15接头(13)上，所述DB15接头(13)固定在盒体(17)一侧表面的上部，所述MCU微控制模块(16)还电性连接有显示屏(21)、指示灯板(22)和操控板(23)，所述显示屏(21)、指示灯板(22)和操控板(23)均安装在盖体(18)上。
2.根据权利要求1所述的智能型金属氧化物避雷器，其特征在于，所述底座(1)两端端面下部的拐角处固定安装有固定座(101)，所述固定座(101)与底座(1)之间为一体式设计。
3.根据权利要求1所述的智能型金属氧化物避雷器，其特征在于，三组所述避雷器元件(2)分别为A相避雷器元件(2)、B相避雷器元件(2)和C相避雷器元件(2)。
4.根据权利要求1所述的智能型金属氧化物避雷器，其特征在于，所述数据接口(11)型号为GX20-10芯接口。
5.根据权利要求1所述的智能型金属氧化物避雷器，其特征在于，所述零磁通漏流传感器(7)和漏流测量转换模块(8)均固定安装在底座(1)的内表面，所述漏流测量转换模块(8)内包含电流信号处理单元(801)、ADC模数转换单元(802)和谐波分析单元(803)。
6.根据权利要求1所述的智能型金属氧化物避雷器，其特征在于，所述显示屏(21)的显示界面与盖体(18)的外表面相平齐，所述指示灯板(22)上安设有指示灯，所述操控板(23)上安设有操控按键，所述指示灯及操控按键均延伸至盖体(18)的外表面。
7.根据权利要求1所述的智能型金属氧化物避雷器，其特征在于，所述MCU微控制模块(16)上电性连接有RS-485通讯接头(15)和存储模块(24)，所述存储模块(24)安放在盒体(17)内部，所述RS-485通讯接头(15)延伸至盒体(17)外部的一侧表面。
8.根据权利要求1所述的智能型金属氧化物避雷器，其特征在于，所述盒体(17)内安设有电源(19)，所述电源(19)与MCU微控制模块(16)之间电性连接，所述电源(19)设置有输入接口(20)，所述输入接口(20)的输入端延伸至盒体(17)的外表面。
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