CN110850336A

CN110850336A - 一种智能接地监测装置

Info

Publication number: CN110850336A
Application number: CN201911269083.3A
Authority: CN
Inventors: 雷全学; 袁祺; 唐月奎; 肖敏
Original assignee: Shenzhen Parabola Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Parabola Technology Co Ltd
Priority date: 2019-12-11
Filing date: 2019-12-11
Publication date: 2020-02-28

Abstract

本发明公开了一种智能接地监测装置，包括：外壳、设于外壳内的监测主控板、与监测主控板电性连接的高精度过电压、过电流、漏电流三合一传感器；监测主控板包括：主控PCB板和显示PCB板；主控PCB板采用高性能主控芯片接收并转换处理高精度过电压、过电流、漏电流三合一传感器采集的数据以计算出雷电流幅值、过电压幅值、漏电流幅值；主控PCB板采用IC记录雷电流时间和漏电流时间；显示PCB板用于实时显示雷电流时间和漏电流时间的数据。智能接地监测装置在线自动监测屏柜及二次设备的接地可靠性状态，数据可保存以供查询，能够采集雷电流的最小值可达10A、过电压采最小值可达20V、采集漏电流最小值1mA。

Description

一种智能接地监测装置

技术领域

本发明涉及变电站二次设备维护设备，尤其涉及一种智能接地监测装置。

背景技术

目前，二次系统的接地可靠性是保证系统设备可靠运行的重要措施，设备屏柜地线漏装、地线锈蚀、断裂、接地螺母松动、交流系统两点接地等问题经常存在，接地异常没有及时发现势必会造成屏柜屏柜带电、雷电泄放不畅、环流过大等一些列问题，对人身及设备安全造成极大的安全隐患。目前业内还有没有一种可自动实时监测设备接地状态及接地线异常过的电压、异常过电流的监测装置，接地故障发生后没有事故分析的数据支撑，无法做优化改进。

在传统的变电站接地网中，设备都是接在一个环形的接地网上面，然后再经由一点接入大地。此方法的劣势在于由于设备接地点电势的不平衡，导致接地网中存在环电流，当环流超过安全值时，就会给现场维护人员带来严重的安全隐患，同时极易损坏设备。

随着变电站相关设施的发展，电力系统屏柜数量增多，接地线连接地网较隐蔽，当出现漏接、断线、接线松动故障时，找出故障点、排除故障的工程量大，需要大量人力物力花费大量时间进行开坑排查，耗时费力。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

基于上述原因，本申请人提出了一种智能接地监测装置，旨在解决上述问题。

发明内容

为了满足上述要求，本发明创新设计一种智能接地监测装置，对屏柜接地状态、屏柜外壳带电情况、低电位反击数据进行自动监测，及时知晓设备的接地状态有故障时及时告警，实现故障的定位，及时发现隐蔽故障、缩短故障排查时间，对瞬态过电压过电流反击数据进行实时监测采集，为事故原因提供分析依据，提高变电站电力供电系统的生产安全水平。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种智能接地监测装置，包括：外壳、设于所述外壳内的监测主控板、与所述监测主控板电性连接的高精度过电压、过电流、漏电流三合一传感器；

所述监测主控板包括：主控PCB板和显示PCB板；所述主控PCB板采用高性能主控芯片接收并转换处理所述高精度过电压、过电流、漏电流三合一传感器采集的数据以计算出雷电流幅值、过电压幅值、漏电流幅值；所述主控PCB板采用IC记录过电压、雷电流发生时间和漏电流超限时间；所述显示PCB板用于实时显示漏电流时间的数据。

其进一步技术方案为：所述显示PCB板控制若干LED灯，与所述LED灯对应连接有按键电路和显示屏；所述LED灯分别用于指示运行状态、告警状态和通信功能；所述按键电路对应所述LED灯设有运行按键、告警按键和通信按键；所述LED灯、按键电路和显示屏均设于所述外壳外侧正面。

其进一步技术方案为：还包括对外接口模块，所述对外接口模块设于所述外壳内部，并采用交流220V供电/直流110-220V供电/DC12V供电；所述对外接口模块包括二路遥信干接点和二路通信串口；所述二路遥信干接点用于防雷装置状态的输入，以实现过电压保护装置的故障告警。

其进一步技术方案为：所述二路通信串口采用标准的RS485接口数据通信，对应连接所述监测主控板内置的无线模块，实现支持有线通讯方式的同时进行无线通讯。

其进一步技术方案为：还包括温湿度采集模块，所述温湿度采集模块设于所述外壳底部；所述温湿度采集模块采用ARM控制器以实现监测现场温度和湿度的采集。

其进一步技术方案为：所述高精度过电压、过电流、漏电流三合一传感器采用六芯航空插头与所述外壳连接，所述高精度过电压、过电流、漏电流三合一传感器用于采集漏电流；所述高精度过电压、过电流、漏电流三合一传感器集成非接触式罗氏线圈用于采集雷电流，非接触式过电压传感器采集过电压、非接触式CT采集接地电流。

其进一步技术方案为：所述外壳顶部设有导轨卡扣，用于将所述智能接地监测装置整体固定安装于标准导轨上。

其进一步技术方案为：所述显示屏为1.8寸TFT显示屏。

其进一步技术方案为：所述智能接地监测装置整体为箱式结构，所述箱式结构外形长宽高的最大尺寸小于108mm。

其进一步技术方案为：所述IC累计存储数据最多达1000条。

相比于现有技术,本发明的有益效果在于：

本方案提供的一种智能接地监测装置，可以在线自动监测屏柜及二次设备的接地可靠性状态，具有远程故障报警功能，故障点及时发现有利于及时处理，有效提高维护效率，提高生产安全水平；能实现采集接地线路雷电流数据、过电压数据、漏电流数据，雷电流时间、过电压数据、漏电流时间，数据可保存以供查询，方便快捷地判断接地线路电流的大小。发现接点故障，解决人工排查、效率低下的问题，提升系统安全性；能够采集雷电流的最小值可达10A、过电压采最小值可达20V、采集漏电流最小值1mA；通过显示屏可直观地显示雷电流值、过电压值、漏电流值、雷电流、过电压发生时间以及漏电流超标发生时间。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

附图说明

图1是本发明的智能接地监测装置外形结构示意图。

附图标记

1、外壳 2、TFT显示屏

3、对外接口模块 4、温湿度采集模块

5、高精度过电压、过电流、漏电流三合一传感器

6、导轨卡扣

7、运行、告警、通信指示灯 8、按键电路

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

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。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

现市场上没有专用的对电力系统屏柜、二次设备接地可靠性状态的监测装置，接地状态不可知，故障被隐蔽，给电力供电系统安全性造成威胁，人工排查效率也低下；现在有用于电力二次系统屏柜线路及防雷装置的雷电监测装置，是监测相线的，没有监测接地线的；现有一种避雷器接地引线监测预警装置是检测避雷器接地引线的电阻，脉冲感应器记录接地引线内的雷电流出现次数和接地引线内的雷电流，但雷击时间不可知，没有显示屏显示，数据不能可视化读取。

如图1所示，具体实施例1中，本发明提供的一种智能接地监测装置包括：外壳1、设于外壳1内的监测主控板、与监测主控板电性连接的高精度过电压、过电流、漏电流三合一传感器5。

监测主控板包括：主控PCB板和显示PCB板；主控PCB板采用高性能主控芯片接收并转换处理高精度过电压、过电流、漏电流三合一传感器5采集的数据以计算出雷电流幅值、漏电流幅值；主控PCB板利用IC记录雷电流时间、漏电流时间，并可以累积存储数据1000条。显示PCB板用于实时显示雷电流时间和漏电流时间的数据。

显示PCB板控制若干LED灯，与LED灯对应连接有按键电路8和显示屏；LED灯即运行、告警、通信指示灯7的汇总，分别用于指示运行状态、告警状态和通信功能；按键电路8对应LED灯设有运行按键、告警按键和通信按键；LED灯、按键电路8和显示屏均设于外壳1外侧正面。

智能接地监测装置还包括对外接口模块3，对外接口模块3设于外壳1内部，并采用交流220V供电(同时兼容交流220V，直流110-220V,直流12V供电)。对外接口模块3包括二路遥信干接点和二路通信串口；二路遥信干接点通过外部器件的开关量输入监测，用于防雷装置状态的输入，以实现过电压保护装置的故障告警。二路通信串口采用标准的RS485接口数据通信，对应连接监测主控板内置的无线模块，实现支持有线通讯方式的同时进行无线通讯。

智能接地监测装置还包括温湿度采集模块4，温湿度采集模块4设于外壳1底部；温湿度采集模块4采用ARM控制器以实现监测现场温度和湿度的采集。

高精度过电压、过电流、漏电流三合一传感器5采用六芯航空插头与外壳1连接，高精度过电压、过电流、漏电流三合一传感器5用于采集屏柜漏电流、屏柜泄放雷电流、低电位反击过电压；高精度过电压、过电流、漏电流三合一传感器5集成雷电流传感器、过电压传感器、漏电流传感器。

外壳1顶部设有导轨卡扣6，用于将智能接地监测装置整体固定安装于35mm标准导轨上。

于其他更具体的实施例中，显示屏为1.8寸TFT显示屏2。智能接地监测装置整体为箱式结构(即由外壳1的设计形状决定)，箱式结构外形(长宽高的尺寸)最大尺寸小于108mm。

于其他再为进一步的实施例中，显示屏不限于改变尺寸大小或者采用LCD显示；数据传输不限于采用RS485、LORA无线模块或其他传输方式；高精度过电压、过电流、漏电流三合一传感器不限于采用三芯和六芯插头的形式，目前方案是选用三合一传感器，于其他更具体的实施例中，选用二合一或者单独一种传感器来实现其中的部分功能也是保护的范围；高精度传感器不限于改变电感值来改变采集雷电流值的范围和漏电流的范围；装置整体固定安装不限于壁挂；装置外形最大尺寸不限于改变尺寸来规避，故凡依本发明申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明专利申请范围内。

综上所述，本方案提供的一种智能接地监测装置，可以在线自动监测屏柜及二次设备的接地可靠性状态，具有远程故障报警功能，故障点及时发现有利于及时处理，有效提高维护效率，提高生产安全水平；能实现采集接地线路雷电流数据、过电压数据、漏电流数据、雷电流时间、过电压时间、漏电流超标时间，数据可保存以供查询，方便快捷地判断接地线路电流的大小。发现接点故障，解决人工排查、效率低下的问题，提升系统安全性；能够采集雷电流的最小值可达10A、采集漏电流最小值1mA；采集过电压最小值20V；通过显示屏可直观地显示雷电流值、过电压时间、漏电流值、过电压值、雷电流发生时间以及漏电流发生时间。

上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims

1.一种智能接地监测装置，其特征在于，包括：外壳、设于所述外壳内的监测主控板、与所述监测主控板电性连接的高精度过电压、过电流、漏电流三合一传感器；

所述监测主控板包括：主控PCB板和显示PCB板；所述主控PCB板采用高性能主控芯片接收并转换处理所述高精度过电压、过电流、漏电流三合一传感器采集的数据以计算出雷电流幅值、过电压幅值、漏电流幅值；所述主控PCB板采用IC记录雷电流时间和漏电流时间；所述显示PCB板用于实时显示雷电流时间和漏电流时间的数据。

2.根据权利要求1所述的智能接地监测装置，其特征在于，所述显示PCB板控制若干LED灯，与所述LED灯对应连接有按键电路和显示屏；所述LED灯分别用于指示运行状态、告警状态和通信功能；所述按键电路对应所述LED灯设有运行按键、告警按键和通信按键；所述LED灯、按键电路和显示屏均设于所述外壳外侧正面。

3.根据权利要求1所述的智能接地监测装置，其特征在于，还包括对外接口模块，所述对外接口模块设于所述外壳内部，并采用交流220V供电/直流110-220V供电/DC12V供电；所述对外接口模块包括二路遥信干接点和二路通信串口；所述二路遥信干接点用于防雷装置状态的输入，以实现过电压保护装置的故障告警。

4.根据权利要求3所述的智能接地监测装置，其特征在于，所述二路通信串口采用标准的RS485接口数据通信，对应连接所述监测主控板内置的无线模块，实现支持有线通讯方式的同时进行无线通讯。

5.根据权利要求1所述的智能接地监测装置，其特征在于，还包括温湿度采集模块，所述温湿度采集模块设于所述外壳底部；所述温湿度采集模块采用ARM控制器以实现监测现场温度和湿度的采集。

6.根据权利要求1所述的智能接地监测装置，其特征在于，所述高精度过电压、过电流、漏电流三合一传感器采用五芯航空插头与所述外壳连接，所述高精度过电压、过电流、漏电流三合一传感器用于采集漏电流；所述高精度过电压、过电流、漏电流三合一传感器集成非接触式罗氏线圈用于采集雷电流，非接触式过电压传感器采集过电压、非接触式CT采集接地电流。

7.根据权利要求1所述的智能接地监测装置，其特征在于，所述外壳顶部设有导轨卡扣，用于将所述智能接地监测装置整体固定安装于标准导轨上。

8.根据权利要求2所述的智能接地监测装置，其特征在于，所述显示屏为1.8寸TFT显示屏。

9.根据权利要求1所述的智能接地监测装置，其特征在于，所述智能接地监测装置整体为箱式结构，所述箱式结构外形长宽高的最大尺寸小于108mm。

10.根据权利要求2所述的智能接地监测装置，其特征在于，所述IC累计存储数据最多达1000条。