CN111830317A - 输电线路避雷器 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种输电路避雷器，包括避雷器，所述避雷器的接地回路中串联设置有雷击信号采集单元，雷击信号采集单元包括电流传感器，电流传感器通过积分器和A/D信号转换器与MCU相连接，MCU与雷击信号检测单元相连接，雷击信号检测单元与信号接收端相连接。本发明具有远距离无线传输、免维护、无需更换电池等特点，能够实现输电线路雷电计数的远程信息传送与监测，避免了登塔查看机械式雷击计数器，极大的提高了输电线路的运维检修效率，同时大大减轻了输电线路运行维护人员的劳动强度，节省了大量人力和物力资源，节约了线路运行维护成本。
Description
技术领域
本发明涉及避雷器的技术领域，尤其涉及一种输电路避雷器。
背景技术
高压输电线路是我国电网的骨干网架，由于电压等级高，输送距离远，输电线路杆塔安装的地点多，面积广，距离长，线路检修维护工作量大大增加。虽然《电力安全作业规程》对作业人员的安全作业环境、活动范围、作业程序及动作均做出了相应规定，但在实际巡检过程中作业人员往往因为巡线任务繁重而无法高效全面的完成规定巡检工作。因此，需要通过技术手段减轻巡检工作强度，提高巡检效果，确保线路运行安全和工作人员人身安全。
架空输电线路地处旷野，自然和地理条件十分复杂，输电线路和杆塔容易遭受雷击，从而引起大面积的停电事故，给国民经济和人民生活带来重大损失。合理的雷电防护系统设计是实现防雷减灾的一种重要途径，而雷电防护系统接闪的雷击次数则是评价该系统雷电防御能力的一个重要指标，雷电计数器测量结果不仅可以直观地反应雷电防护系统对直击雷的接闪能力，同时为确定雷电灾害类型、划分输电杆塔防雷等级供依据。
然而，目前普遍安装的机械式雷电计数器与避雷器一起安装在线路杆塔上，需要巡线人员定期查看并记录计数器所标示的雷击次数，耗费了大量的人力物力，十分不便。
发明内容
针对目前机械式雷电计数器与避雷器一起安装在线路杆塔上，需要巡线人员定期查看并记录计数器所标示的雷击次数，耗费了大量的人力物力，十分不便的技术问题，本发明提出一种输电路避雷器。
为了解决上述问题，本发明的技术方案是这样实现的：
一种输电路避雷器，包括避雷器，所述避雷器的接地回路中串联设置有雷击信号采集单元，雷击信号采集单元包括电流传感器，电流传感器通过积分器和A/D信号转换器与MCU相连接，MCU与雷击信号检测单元相连接，雷击信号检测单元与信号接收端相连接。
优选地，所述MCU分别与时钟输入模块、键盘输入模块、显示模块、外部存储器、电源和RS232接口相连接，RS232接口与雷击信号检测单元相连接。
优选地，所述时钟输入模块包括时钟IC芯片，显示模块为LCD或LED显示屏。
优选地，所述雷击信号检测单元包括微处理器，微处理器通过RS232接口与MCU相连接，微处理器通过无线传输模块与信号接收端相连接；所述微处理器通过稳压电路与光伏取能电源相连接，光伏取能电源与电压监测电路相连接，电压监测电路与微处理器相连接。
优选地，所述稳压通路通过继电器与无线传输模块相连接，继电器与微处理器相连接。
优选地，所述电压监测电路包括电压传感器，电压传感器分别与光伏取能电源和微处理器相连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、本发明具有远距离无线传输、免维护、无需更换电池等特点，能够实现输电线路雷电计数的远程信息传送与监测，避免了登塔查看机械式雷击计数器，极大的提高了输电线路的运维检修效率，同时大大减轻了输电线路运行维护人员的劳动强度，节省了大量人力和物力资源，节约了线路运行维护成本；
2、通过应用本发明，可以减少了发生人身事故的机率，原来的巡视，需要人员定时到线路进行，且输电线路都在地质条件比较恶劣的地方，还有在天气条件比较恶劣的情况，工人很疲劳，在实际工作中，发生人身事故的险情在系统内时有发生，有效保障输电线路安全稳定的运行，满足电网安全运行和优质服务的要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的原理示意图。
图2为图1中雷击信号采集单元信号框图。
图3为图1中雷击信号检测单元信号框图。
图中，1为输电路避雷器，2为雷击信号采集单元，21为电流传感器，22为A/D信号转换器，23为MCU，24为显示模块，25为外部存储器，26为RS232接口，27为电源，28为时钟输入模块，29为键盘输入模块，3为雷击信号检测单元，31为光伏取能电源，32为稳压电路，33为无线传输模块，34为微处理器，35为电压监测电路，4为信号接收端。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付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。
如图1和图2所示，一种输电路避雷器，输电路避雷器1的接地回路中串联设置有雷击信号采集单元2，雷击信号采集单元2包括电流传感器21，电流传感器选用罗氏线圈，电流传感器21通过积分器和A/D信号转换器22与MCU23相连接，MCU选用AT89C51单片机，MCU23与雷击信号检测单元3相连接，MCU23分别与时钟输入模块28、键盘输入模块29、显示模块24、外部存储器25、电源27和RS232接口26相连接，时钟输入模块28包括时钟IC芯片，显示模块24为LCD或LED显示屏，罗氏线圈实时感应雷击电流，通过外部积分器、A/D信号转换器，将雷击大电流转换为与之具有对应关系的0～5V低压信号，并通过中断的方式由AT89C51单片机进行处理，将处理后的数据通过LCD进行显示，并保存到FLASH存储器中以备查询，RS232接口26与雷击信号检测单元3相连接，AT89C51将处理后的数据通过RS232接口26传输至雷击信号检测单元。
如图3所示，雷击信号检测单元3与信号接收端4相连接，信号接收端为ipad或智能手机等手持式信号接收端，所述雷击信号检测单元3包括微处理器34，微处理器采用TMS320F2812的DSP控制器，串口主要用于控制数据传输无线通信，串口为SCIB，通过DSP的TX引脚将发消息的指令传送到无线通信模块，实现雷击计数信息的发送功能，在装置初始化或者重启时，也通过串口以相同的方式发送相应的信息，即串口起着连接微处理器与无线传输模块的重要作用，微处理器34通过RS232接口26与MCU23相连接，当出现雷击时，雷击信号采集单元输出电平并产生外部中断信号向微处理器发送雷击信号，微处理器34通过无线传输模块33与信号接收端4相连接，微处理器通过串口将雷击次数信息传输到无线传输模块上，无线传输模块将雷击次数信息传输至信号接收端。
微处理器34通过稳压电路32与光伏取能电源31相连接，光伏取能电源为太阳能光伏电源，通过太阳能光伏取能电源配合稳压电路分别为监测系统装置各电路提供匹配的直流电源，光伏取能电源31与电压监测电路35相连接，电压监测电路35与微处理器34相连接，电压监测电路输入端和输出端分别连接取能电源与微处理器用于实时监测光伏取能电源电量情况，电压监测电路35包括电压传感器，电压传感器分别与光伏取能电源31和微处理器34相连接，稳压通路32通过继电器与无线传输模块33相连接，继电器与微处理器34相连接，微处理器还通过继电器控制无线传输模块电源的通断，只有在无线通信模块需要工作时才能接通电源，在非工作状态下则断开电源，从而节省整体装置的功耗。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种输电路避雷器，其特征在于，输电路避雷器（1）的接地回路中串联设置有雷击信号采集单元（2），雷击信号采集单元（2）包括电流传感器（21），电流传感器（21）通过积分器和A/D信号转换器（22）与MCU（23）相连接，MCU（23）与雷击信号检测单元（3）相连接，雷击信号检测单元（3）与信号接收端（4）相连接。
2.根据权利要求1所述的输电路避雷器，其特征在于，所述MCU（23）分别与时钟输入模块（28）、键盘输入模块（29）、显示模块（24）、外部存储器（25）、电源（27）和RS232接口（26）相连接，RS232接口（26）与雷击信号检测单元（3）相连接。
3.根据权利要求2所述的输电路避雷器，其特征在于，所述时钟输入模块（28）包括时钟IC芯片，显示模块（24）为LCD或LED显示屏。
4.根据权利要求1或2所述的输电路避雷器，其特征在于，所述雷击信号检测单元（3）包括微处理器（34），微处理器（34）通过RS232接口（26）与MCU（23）相连接，微处理器（34）通过无线传输模块（33）与信号接收端（4）相连接；所述微处理器（34）通过稳压电路（32）与光伏取能电源（31）相连接，光伏取能电源（31）与电压监测电路（35）相连接，电压监测电路（35）与微处理器（34）相连接。
5.根据权利要求4所述的输电路避雷器，其特征在于，所述稳压通路（32）通过继电器与无线传输模块（33）相连接，继电器与微处理器（34）相连接。
6.根据权利要求4所述的输电路避雷器，其特征在于，所述电压监测电路（35）包括电压传感器，电压传感器分别与光伏取能电源（31）和微处理器（34）相连接。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114113768A (zh) * | 2021-11-24 | 2022-03-01 | 国网北京市电力公司 | 一种配电雷电监测系统 |
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2020
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