CN202041599U - 一种带间隙线路避雷器故障指示器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带间隙线路避雷器故障指示器，它由串联在避雷器接地线上的感应取能部件，小电流计数部件、大电流计数部件和告警指示部件组成，其中大、小计数部件及告警部件，分别和感应取能部件输出的对应端连接，获取能量；大电流计数部件和告警部件连接，大电流计数部件为告警部件提供开关控制信号，控制告警指示机构动作；计数器复位部件和大电流计数部件相连，实现复位。本实用新型为无源设备，结构简单；使用寿命长；可视性强；适用于110kV及以上带间隙线路金属氧化物避雷器的在线监测。

Description

一种带间隙线路避雷器故障指示器

技术领域

本发明涉及一种防雷保护设备,尤其涉及一种对带间隙线路避雷器的运行故障进行监测的指示器。

背景技术

    目前国内外各地区电力局都在输电线路上推广使用金属氧化物避雷器来提高输电线路的耐雷水平，降低线路的雷击跳闸率，从而提高供电可靠性，满足工业用电的要求；因此，线路避雷器有广泛的发展应用前景。

    避雷器在电力系统中的重要地位要求对避雷器正常工作提供保证，这就要求对避雷器是否能正常运行的故障进行监测。

    目前前沿的研究一般为通过对无间隙避雷器漏电流的在线检测来判断避雷器的老化故障，而对于带间隙线路避雷器，由于运行过程中没有漏电流，要对其寿命做出判断就需要寻找新的判据。

发明内容

本实用新型的目的就是提供一种可以在线监测通过带间隙线路避雷器中雷击次数的带间隙避雷器故障在线监测装置。

本实用新型的技术解决方案是：一种带间隙线路避雷器故障指示器，它由串联在避雷器接地线上的感应取能部件的输出对应端分别与小电流计数部件、大电流计数部件、告警指示部件连接；其中大电流计数部件连接有计数器复位部件，告警指示部件连接有吊牌部件，大电流计数部件还与告警指示部件连接；感应取能部件为一种电流互感器，包括磁芯及绕在磁芯上的原边线圈和第一、二、三副边线圈，即N1、N2、N3；小电流计数部件JS-1由第一整流桥、第一压敏电阻、第一电容器和小电流计数器组成；第一整流桥D1的交流端并联感应取能部件的第一副边线圈N1和第一压敏电阻MOV1，第一整流桥的直流端分别与第一电容器C1和小电流计数器并联；大电流计数部件JS-2由第二整流桥D2、第二压敏电阻MOV2、第二电容器C2和大电流计数器组成，第二整流桥D2的交流端与感应取能部件的第二副边线圈N2并联，第二整流桥的交流端还与第二压敏电阻MOV2并联，第二整流桥D2的直流端分别与第二电容器C2和大电流计数器并联。告警指示部件由第三整流桥D3、第三压敏电阻MOV3、第三电容器C3、负载电阻R3及吊牌部件组成，第三整流桥D3的交流端与第三压敏电阻MOV3并联，再与第三副边线圈N3相联，第三整流桥D3的直流端与第三电容器C3、负载电阻R3并联，再与掉牌部件相联。 

本实用新型所述的大电流计数部件的电路设有复位部件。

本实用新型所述复位机构由套管、弹簧、复位杆和按钮组成的清零机构，其中弹簧套设在复位杆上，套管套设在复位杆外，复位杆的一端连接大电流触发计数器，另一端连接按钮。 

本实用新型感应取能部件为电流互感器，通过磁芯和不同匝数的线圈按照一定的比例转换能量，给大、小电流计数，告警等三个部件提供工作能源。

当避雷器放电时，放电电流流过采样感应取能部件使得大电流触发计数电路模块和小电流触发计数电路模块取得能量，所取得能量的多少也反映出雷电流幅值的大小，当放电电流超过100A、小于20kA的时候小电流计数部件的小电流触发计数器触发累加计数，而大电流计数部件中的大电流计数器不触发；当放电电流超过20kA的时候大电流计数器触发累加计数，同时小电流计数器也触发累加计数，计数器所指示的次数反映出避雷器的运行状况。感应取能部件通过磁芯和不同匝数的线圈按照一定的比例转换能量，给三个支路提供工作能源，同时作为雷电流测量传感器，实现了测量装置与雷电流通道的电气隔离，极大地提高了测量装置本身在雷电作用下的安全可靠性。在大电流触发计数器计数达到18次时，告警部件触发，指示牌掉出，提示巡线人员指示器所属避雷器可能出现故障，需检修。

所述大电流计数单元设有清零机构。该清零机构由套管、弹簧、复位杆和按钮组成，其中弹簧套设在复位杆上，套管套设在复位杆外，复位杆的一端连接大电流触发计数器，另一端连接按钮。

由上述可知，当该故障指示器与线路避雷器串联，小电流计数器显示避雷器的总放电次数，大电流计数器显示避雷器放电电流超过20kA的次数。当大电流次数超过预定值时，告警指示机构的掉牌下落，便于巡线人员检查。 

本实用新型的有益效果及特点是：指示器为无源设计，未工作时不承受电压；使用寿命长，对避雷器故障具有指示功能。 

附图说明

图1是本实用新型结构方框图；

图2是本实用新型的电路原理图；

图3是告警部件的控制开关机构示意图； 

图4是告警部件示意图；

图5是复位机构示意图；

图6是指示器面板示意图；

图7是指示器底部掉牌部分示意图。

具体实施方式：

实施例：如图1、2，本实施例中的带间隙线路避雷器故障指示器包括感应取能部件1、小电流计数部件2、大电流计数部件3、告警部件4、掉牌部件5和计数器复位部件6；

如图2，感应取能部件1为一电流传感器，它串联在避雷器接地线上，小电流计数部件2、大电流计数部件3和告警指示部件4分别和感应取能部件1的各副边端子连接，获取能量；

如图2、3，告警指示部件4中的磁控开关4.1与大电流计数部件3中的大电流计数器表盘连接，为告警部件4提供开关信号；

告警部件4和掉牌部件5连接，控制掉牌部件5动作；

大电流计数器清零部件6和大电流计数部件3连接，实现清零。

其工作原理是：当避雷器放电时，放电电流流过感应取能部件1使得小电流计数部件2、大电流计数部件3和告警部件4中的电容器C1、C2、C3充电，取得能量。当放电电流幅值超过100A而小于20kA的时候小电流计数部件2触发，小电流计数器JS-1动作累加计数；当放电电流超过20kA的时候，电容器电压足够高，而使得小电流计数部件2和大电流计数部件3同时触发，小电流计数器JS-1大电流计数器JS-2同时动作累加计数；当大电流计数器JS-2计数次数未达到18次时，告警部件中C3所储存的电能通过R3释放掉；当大电流计数器JS-2计数次数累加到18次时，大电流计数器JS-2指针上的永磁体吸引表盘后面的磁控开关4.1，使告警部件4中电磁铁线圈L和第三电容器C3接通，电磁铁衔铁5.3缩回，掉牌5.1掉出，告警完成。

重复使用的时候，通过计数器复位部件6将大电流计数器JS-2清零；用手将掉牌5.1垂直推入，同时另一只手按动掉牌复位部件5.3，就完成了掉牌5.1的复位。全部复位后该指示器可以重复使用。

小电流计数器JS-1选用404型计数器；大电流计数器JS-2选用JS-8型计数器。

各功能块结构：

1）、感应取能部件1

    如图2，感应取能部件1为一种电流互感器，包括磁芯及绕在磁芯上的原边线圈N和第一、二、三副边线圈N1、N2、N3；通过磁芯和不同匝数的线圈按照一定的比例转换能量，给三个支路提供工作能源。

2)、小电流计数部件2

如图2，小电流计数部件2由第一整流桥D1、第一压敏电阻MOV1、第一电容器C1和小电流计数器JS-1组成；第一整流桥D1的交流端并联感应取能部件1的第一副边N1和第一压敏电阻MOV1；第一整流桥D1的直流端分别与第一电容器C1和小电流计数器JS-1并联。

其工作原理是：从感应取能部件1的第一副边线圈N1感应的电流经第一整流桥D1整流后给第一电容器C1充电，然后给小电流计数器JS-1放电，小电流计数器JS-1累加计数，并显示；当电流过大时，第一压敏电阻MOV1动作，限制电压的增加。

3)、大电流计数部件3

大电流计数电路3和小电流计数电路2的结构和工作原理一样。

具体地说，如图2，大电流计数电路3由第二整流桥D2、第二压敏电阻MOV2、第二电容器C2和大电流计数器JS-2组成；第二整流桥D2的交流端与取能部件1的第二副边线圈N2并联，第二整流桥D2的交流端还与第二压敏电阻MOV2并联；第二整流桥D2的直流端分别与第二电容器C2和大电流计数器JS-2并联。

其工作原理是：从感应取能部件1的第二副边线圈N2感应的电流经第二整流桥D2整流给第二电容器C2充电，并通过大电流计数器JS-2放电，大电流计数器JS-2的指针转动一个角度累加计数，并显示。

    4)、告警部件4

如图2，告警部件4由第三整流桥D3、第三电容器C3、放电电阻R3、磁控开关4.1和电磁铁线圈L组成；

第三整流桥D3的交流端与取能部件1的第三副边线圈N3相联，并和第三压敏电阻MOV3并联；第三整流桥D3的直流端分别与第三电容器C3和放电电阻R3并联，再与磁控开关4.1串联后与电磁铁线圈L并联。

其工作原理是：

从取能部件1的第三副边线圈N3感应的电流经第三整流桥D3整流后给第三电容器C3充电；当磁控开关4.1断开，第三电容器C3上的电压经放电电阻R3放掉；当磁控开关4.1闭合，第三电容器C3经电磁铁线圈L放电，电磁铁5.3触发。

磁控开关4.1的闭合是由固定在大电流计数器指针上的强磁铁控制；当大电流计数器JS-2指针转到18次时，磁控开关4.1闭合，告警部件4电路导通；否则不导通。

5)、掉牌部件5

    如图4，掉牌部件5由掉牌5.1、电磁铁5.2、和掉牌复位部件5.3组成；

告警指示机构5的工作原理是：

当告警部件4电路触发，且电磁铁5.3衔铁动作，掉牌5.1掉落滑出，起警示作用。

复位时，将掉牌5.1推入，再按动复位部件5.3，使掉牌5.1复位。 

6)、大电流计数器复位部件6

参阅图5，大电流计数器的复位部件6是由套管6.1、弹簧6.2、复位杆6.3和按钮6.4组成；其中弹簧6.2套设在复位杆6.3上，套管6.1套设在复位杆6.3外，复位杆6.3的一端连接大电流计数器JS-2的动作衔铁，另一端连接按钮6.4。

其工作原理是：按动按钮6.4，使复位杆6.3另一端撞击大电流触发计数器JS-1背部衔铁动作计数，直到清零计数器。

面板及其它外部布置：

如图6，面板上有两个显示部分：一个是小电流计数器JS-1示数窗；另一个是大电流计数器JS-2表盘；大电流计数器复位部件6.5设置于本装置的左侧；掉牌出口、掉牌5.1和掉牌复位部件5.3均在仪器底部如图7。面板后面有两个M10的螺杆固定仪器在杆塔上面，兼做地线；面板右侧面上通过绝缘套管7和固定一个M10的螺杆8作为高压引线。

上列详细说明是针对本实用新型之一可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (3)

1.一种带间隙线路避雷器故障指示器，其特征在于：它由串联在避雷器接地线上的感应取能部件（1）的输出对应端分别与小电流计数部件（2）、大电流计数部件（3）、告警指示部件（4）连接；其中大电流计数部件（3）连接有计数器复位部件（6），告警指示部件（4）连接有吊牌部件（5），大电流计数部件（3）还与告警指示部件（4）连接；感应取能部件（1）为一种电流互感器，包括磁芯及绕在磁芯上的原边线圈和第一、二、三副边线圈，即N1、N2、N3；小电流计数部件JS-1（2）由第一整流桥、第一压敏电阻、第一电容器和小电流计数器组成；第一整流桥D1的交流端并联感应取能部件的第一副边线圈N1和第一压敏电阻MOV1，第一整流桥的直流端分别与第一电容器C1和小电流计数器并联；大电流计数部件JS-2（3）由第二整流桥D2、第二压敏电阻MOV2、第二电容器C2和大电流计数器组成，第二整流桥D2的交流端与感应取能部件（1）的第二副边线圈N2并联，第二整流桥的交流端还与第二压敏电阻MOV2并联，第二整流桥D2的直流端分别与第二电容器C2和大电流计数器并联;告警指示部件（4）由第三整流桥D3、第三压敏电阻MOV3、第三电容器C3、负载电阻R3及吊牌部件（5）组成，第三整流桥D3的交流端与第三压敏电阻MOV3并联，再与第三副边线圈N3相联，第三整流桥D3的直流端与第三电容器C3、负载电阻R3并联，再与掉牌部件（5）相联。

2.按权利要求1所述的一种带间隙线路避雷器故障指示器，其特征在于：所述的大电流计数部件（3）的电路设有复位部件。

3.按权利要求1所述的一种带间隙线路避雷器故障指示器，其特征在于：所述复位机构由套管（6.1）、弹簧（6.2）、复位杆（6.3）和按钮（6.4）组成的清零机构，其中弹簧（6.2）套设在复位杆（6.3）上，套管（6.1）套设在复位杆（6.3）外，复位杆（6.3）的一端连接大电流触发计数器，另一端连接按钮（6.4）。

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