CN1808640A - 避雷器用监测器 - Google Patents

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Abstract

该发明属于在线监测避雷器工作状态的监测器。包括带面板的壳体、双指针计数装置、泄漏电流监测及报警、待工作状态显示机构及其监测、显示电路，高压出线端。本发明采用闭合磁场回路的双指针计数装置计数、增设待工作状态显示并在主电路中增加一保护电路、及继电器，同时在电流表及报警发光二极管两端设可调电阻；因而具有可百位数循环计算，灵敏度及计数频率高、数字及视窗面积大，对通过电流表的电流及报警电流值可根据要求调节，对电流表和发光二极管进行双重保护，提高了工作的可靠性和准确性并可为远程监测避雷器工作状况提供信号等特点。克服了背景技术或视窗面积小、或一次循环计数少以及灵敏度低、电路安全及可靠性差等弊病。

Description

避雷器用监测器
技术领域
本发明属于一种在线监测带电运行中的避雷器工作状况的监测器，特别适合与6～500千伏电压等级的各型避雷器配套用以监测避雷器工作状态，以便及时检修、更换，确保电网运行和用电设施安全。
背景技术
避雷器用监测器包括记录避雷器动作次数的计数机构及避雷器处于正常待工作状态时泄漏电流值和异常状态(包括避雷器动作状态)时显示电流变化的电流表和报警指示灯以及相应的监测、报警显示电路。目前普遍使用的监测器中其计数装置为采用开放式电磁回路的单指针电磁计数装置或数码计数装置，后者虽然可连续进行近千次的计数，但由于数码计数机构的数字太小(字大仅3×5mm)，有效观察面积仅28×8mm，其距离一旦超过1m则很难看清读数。而为了确保工作人员的安全，监测器在带电状态下工作人员是不得进入该监测器2m以内进行工作，因而只能借助望远镜观察、读数，极不方便。而前者虽然具有数字较大、便于观察的特点，但却存在一次循环仅能计数十次动作，且由于每次动作后存在剩磁、连续计数的频率低、在雷击连续发生时易发生漏记。因此在雷击多发区及雷击较频繁时则难以准确得知动作次数，特别是当指针处于雷雨前的位置时指针到底动没动作、动作了10次、还是20次等均不能准确认定。加之近年来对放电计数器动作的下限电流灵敏度的要求已提高到50A(特殊场所为20A)因而动作频率和次数大幅度提高，这种灵敏度较差的单指针计数装置更难满足要求；而目前监测器中普遍采用的泄漏电流监测及报警显示的电路结构包括由硅桥、阀片及电阻、电容组成的整流电路，设于整流电路及报警显示电路之间的由计数装置及限流和分流电阻组成的计数指示电路及由电流表、带瞬间抑制二级管和红色发光二极管组成的泄漏电流在线监测电路及报警显示电路。该监测器在线使用中当无雷击发生而处于待工作状态时，由避雷器来的泄漏电流在正常状态时处于一个较稳定的值(正常值)、此时虽有小部份电流通过发光二极管亦不会发生闪亮报警；而当避雷器达到监测器的泄漏电流超过正常值时，电流表则发出异常指示，即指针到头同时发光二极管发光报警或无泄漏电流经监测器时电流表指示0位置，而实现对避雷器待工作状况进行监测；当雷击发生、避雷器动作时，雷击电流经阀片到地、同时在阀片两端产生一残压、并经硅桥整流后经计数器、电流监测及报警指示回路放电，因此时受远较正常泄漏电流强大的冲击电流的影响计数器衔铁吸合计数、电流表摆到极限位、二极管闪亮。西安电瓷研究所生产的JCQ-C1型采用数码计数机构的避雷器用监测器即为此类监测器。此类监测器由于在报警显示电路中采用了瞬间抑制二极管吸收瞬间大电流、实现过压保护、防止发光二极管被强电流击穿，但0～2mA的电流表则要承受大电流的冲击，其指针往往在多次冲击电流的作用下发生弯曲而影响监测效果。此外，该监测器只能进行现场近距离观察而不能提供远程监测信号。因而上述监测器存在或有效观察面积过小需借助望远镜观察，或单循环计数次数少、灵敏度差、在雷击多发区或雷雨季节准确计数困难；以及泄漏电流监测机构安全性差、无待工作状态安全信号显示，无法提供远程监测信号等缺陷。
发明内容
本发明的目的是研究设计一种避雷器用监测器以达到提高每一计数循环的计数次数及计数的准确性，易于观察且灵敏度高，泄漏电流监测机构使用安全、可靠并增设待工作状态安全信号显示，给电力系统各级电网管理部门监测避雷器工作状况提供准确可靠的依据，确保电网正常运行，以及针对需求提供远程监测信号，对避雷器工作状况实施远程监测等目的。
本发明的解决方案是采用闭合式磁场回路双指针电磁计数装置记录避雷器动作次数，使之在达到百位数时再循环；在泄漏电流监测电路中增设可调电阻并与电流表并联，通过调节并联电阻值调节通过电流表的电流以准确显示出泄漏电流实际值；在报警显示电路中串接一待工作状态显示电路、并在报警显示发光二极管两端亦并联一可调电阻以调节报警电流值；同时增设一与报警显示和待工作状态显示电路并联的保护电路；而将计数指示电路改设于整流电路与报警和待工作状态显示电路及其保护电路之间；本发明即以此实现其目的。因此，本发明包括带面板的壳体，计数机构、泄漏电流监测及报警显示机构，含整流电路、计数显示电路、泄漏电流监测及报警显示电路在内的监测、显示电路，高压出线端；关键在于计数显示机构为采用闭合式磁场回路的双指针计数装置、其计数显示电路亦仅包括该装置；在监测、显示电路中还增设有一保护电路以防止电流表及发光二极管被强电流击穿，并在电流表两端并联一可调电阻以调节通过电流表的电流，而在报警显示电路中串联一待工作状态显示电路，同时亦在报警显示发光二极管两端并联一可调电阻以调节报警电流值，报警及待工作显示电路之间通过一负载电阻联接；双指针计数装置、泄漏电流监测机构及报警、待工作状态显示机构的主体均设于壳体内，而相应的计数显示盘、电流表视窗及报警、待工作状态显示发光二极管则均设于面板上；保护电路与泄漏电流及报警、待工作状态显示电路并联，该并联电路串接于整流电路与计数显示电路之间、其输入端与整流电路输出端联接、末端则与计数显示电路联接，而计数显示电路另一端则接于整流电路负极。
上述保护电路包括压敏电阻和与之并联的可控硅二极管及其取样触发电路。而所述报警及待工作状态显示电路之间通过一负载电阻联接，当采用微型继电器置换该负载电阻、利用其触点动作通过输出端在泄漏电流报警显示和计数装置计数的同时将其信号输至远端、为实施远程监测避雷器提供信号。
本发明具有可实现百位数循环计数且灵敏度及计数频率高，下限动作灵敏度可提高到50～20A，数字及视窗面积大，可在较远距离直接观察；在监测、显示电路中可通过调节并联电阻的阻值调节通过电流表的电流及报警发光二极管的报警电流，准确模拟显示出泄漏电流实际大小值及准确设置报警电流值；通过压敏电阻吸收过电压及冲击电流，以及通过可控硅使待工作状态泄漏电流达到一定值后分流及将绝大部分冲击电流分流，对电流表和发光二极管进行双重保护，提高泄漏电流监测和报警及待工作状态显示电路的可靠性，以及可为远程监测避雷器工作状态提供信号等特点。
附图说明
图1、本发明监测器正视及使用状态示意图；
图2、为侧视图；
图3、为本发明监测、显示电路(主电路)结构图；
图4、继电器与主电路连接关系及信号输出接点示意图；
图5、为背景技术监测、显示电路(主电路)结构图。
图中：1、壳体，2、面板，3、双指针计数装置(RL)，4、电流表(A)，5、红色发光二极管(D6)，6、绿色发光二极管(D7)，7、电路板，8、电容(C1)，9、阀片(R)，10、固定板；主电路中：I、整流电路，II、泄漏电流监测电路，III、报警及待工作状态显示电路，IV、计数显示电路(装置)，V、保护电路；JK、微型继电器。
具体实施方式
实施例1：本实施例以与35～330千伏电压等级避雷器配套用监测器为例：双指针计数装置(RL)3采用申请号为200520034553.3的闭合式电磁回路双指针电磁计数装置，其电磁吸合力18安匝25g、灵敏度20A，电流表A.0～3mA，硅桥式整流器Q：3A/1200V；电阻：R1、R2：8Ω/10w，R4：1KΩ/0.5w，R7：5kΩ/2w，R8：7.5KΩ/0.5w；可调电阻：R3：1KΩ/0.5w，R5：6.8KΩ/0.5w，R6：2.2KΩ/0.5w，；压敏电阻RV、39V/1kA；电容：C1、2μf/400V，C2：0.2μf/100V；D5/DB3触发二极管，D6红色发光二极管，D7绿色发光二极管，DW：型号BT151、12A/600V；阀片(R)9为氧化锌阀片、方波600～2000A、残压≤1.5千V。本实施例面板2面积(即总视窗面积)108×78mm，壳体1高140mm、宽100mm，厚：上部为125mm、下部105m，固定板10(高×宽×厚)30×100×4mm。
实施例2：本实施例在实施例1基础上以型号为JZX-10M、60V/10kΩ微型继电器JK替换电阻R7，并通过JK1-2和JK2-2提供远程监测信号，可对避雷器实施远程监测；其余均与实施例1相同。
本实施例监测器当接入避雷器BL电路中、绿色发光二极管D7即发亮，显示监测器正常并处于待工作状态，此时若泄漏电流大于设定的报警值时红发光二极管点亮报警。当避雷器BL动作通过避雷器的冲击电流经阀片R，并在其两端产生残压，经硅桥Q整流，对电容器C1充电；与此同时，触发二极管D5/DB3导通并使可控硅DW导通，此时压敏电阻RV两端的电压亦已上升至使压敏电阻RV导通，两路电流汇同C1的放电电流经计数装置RL线圈并使计数装置动作计数；因压敏电阻RV和可控硅DW的导通，从而使电流监测和报警、待工作状态显示电路免受强电流冲击而得到保护。

Claims (3)

1、一种避雷器用监测器，包括带面板的壳体，计数机构、泄漏电流监测及报警显示机构，含整流电路、计数显示电路、泄漏电流监测及报警显示电路在内的监测、显示电路，高压出线端；其特征在于计数显示机构为采用闭合式磁场回路的双指针计数装置、其计数显示电路亦仅包括该装置；在监测、显示电路中还增设有一保护电路以防止电流表及发光二极管被强电流击穿，并在电流表两端并联一可调电阻以调节通过电流表的电流，而在报警显示电路中串联一待工作状态显示电路、同时亦在报警显示发光二极管两端并联一可调电阻以调节报警电流值，报警及待工作显示电路之间通过一负载电阻联接；双指针计数装置、泄漏电流监测机构及报警、待工作状态显示机构的主体均设于壳体内，而相应的计数显示盘、电流表视窗及报警、待工作状态显示发光二极管则均设于面板上；保护电路与泄漏电流及报警、待工作状态显示电路并联，该并联电路串接于整流电路与计数显示电路之间、其输入端与整流电路输出端联接、末端则与计数显示电路联接，而计数显示电路另一端则接于整流电路负极。
2、按权利要求1所述避雷器用监测器；其特征在于所述保护电路包括压敏电阻和与之并联的可控硅二极管及其取样触发电路。
3、按权利要求1所述避雷器用监测器；其特征在于所述报警及待工作状态显示电路之间通过一负载电阻联接，当采用微型继电器置换该负载电阻、利用其触点动作通过输出端在泄漏电流报警显示和计数装置计数的同时将其信号输至远端、为实施远程监测避雷器提供信号。
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