CN204578083U - 自取电源式避雷器监控系统 - Google Patents

Abstract

一种自取电源式避雷器监控系统，包括供电模块；所述供电模块包括压敏电阻、第一电容、限流电阻、NPN三极管以及第一稳压二极管；所述第一电容的一端连接避雷器的输出端、所述限流电阻的一端以及所述NPN三极管的集电极，所述第一电容的另一端连接避雷器的接地端、所述第一稳压二极管的阳极并接地；所述限流电阻的另一端连接所述NPN三极管的基极和所述第一稳压二极管的阴极，所述NPN三极管的发射极适于输出电源电压。本实用新型的自取电源式避雷器监控系统采用自取电源的工作方式，保证避雷器监控系统长期稳定的工作。

Description

自取电源式避雷器监控系统

技术领域

本实用新型涉及输电线路在线监控技术领域，特别涉及一种自取电源式避雷器监控系统。

背景技术

随着我国电网智能化的快速发展，各种智能设备的可靠性显得非常重要。其中金属氧化物避雷器的可靠性直接影响电力系统中其他设备的安全运行，因此金属氧化物避雷器的在线监测技术应用变得日益广泛。

无间隙金属氧化物避雷器主要由瓷套、电阻片和绝缘构架等部分组成，其中重要基本结构就是电阻片，是由金属氧化锌电阻片串联和/或并联组成且无并联或串联放电间隙的避雷器。氧化锌电阻片具有非常有益的非线性特性，在有雷击等较高电压下呈现的电阻很小，可以泄放大量雷电流且残压很低；在电网正常运行电压下，避雷器呈现的电阻很大，泄漏电流只有50μA~150μA，电流过小可视为无工频续流。

由于金属氧化物避雷器没有放电间隙，氧化锌电阻片长期承受运行电压，并有泄漏电流不断流过避雷器各个串联电阻片，这个电流的大小取决于避雷器的热稳定和电阻片的老化程度。避雷器一般安装在室外，很容易受潮、老化和表面有污秽，这都会使避雷器正常对地的绝缘水平降低，泄漏电流增大，直接被击穿而损坏。因此，可以把测量避雷器的泄漏电流作为监测避雷器质量状况的一种重要手段。

由于避雷器故障发展速度快，传统的每年一次的预防性试验是不能完全发现其缺陷的，必须采用在线监测技术掌握避雷器的运行状况，以确保避雷器的安全运行。现有的避雷器在线监控系统一般采用外部电源或者电池供电，采用外部电源供电时，外部电源容易被雷电损坏，而采用电池供电，需要定时更换电池，在线监测供电电源是要解决的关键问题之一。

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题是提供一种自取电源式避雷器监控系统，其供电模块能够保证避雷器监控系统长期稳定的工作。

为解决上述问题，本实用新型提供一种自取电源式避雷器监控系统，包括供电模块；所述供电模块包括压敏电阻、第一电容、限流电阻、NPN三极管以及第一稳压二极管；

所述第一电容的一端连接避雷器的输出端、所述压敏电阻的一端、所述限流电阻的一端以及所述NPN三极管的集电极，所述第一电容的另一端连接所述第一稳压二极管的阳极、所述压敏电阻的另一端并接地；

所述限流电阻的另一端连接所述NPN三极管的基极和所述第一稳压二极管的阴极，所述NPN三极管的发射极适于输出电源电压。

可选的，所述供电模块还包括第二稳压二极管；

所述第二稳压二极管的阴极连接避雷器的输出端，所述第二稳压二极管的阳极接地。

可选的，所述第二稳压二极管的稳定电压高于所述第一稳压二极管的稳定电压。

可选的，所述供电模块还包括第二电容；

所述第二电容的一端连接所述NPN三极管的发射极，所述第二电容的另一端连接所述第一稳压二极管的阳极。

可选的，所述供电模块还包括与所述NPN三极管的发射极连接的分压电路，所述分压电路适于对所述电源电压进行分压以产生分压电压。

可选的，所述分压电路为电阻分压电路。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型提供的自取电源式避雷器监控系统，供电模块串联在避雷器的漏电流回路中，采用对电容充电的方式将避雷器的漏电流转换为电压，并对转换后的电压进行稳压以作为避雷器监控系统供电的电源电压，从而替代外部电源或者电池供电，保证避雷器监控系统长期稳定的工作。

本实用新型的可选方案中，在避雷器的输出端和地之间并联稳压二极管，可以防止雷击时因产生过压和过流而损坏自取电源式避雷器监控系统中的供电模块，提高了自取电源式避雷器监控系统的可靠性。

本实用新型的可选方案中，在供电模块的输出端并联滤波电容，提高了供电模块提供的电源电压的稳定性。

本实用新型的可选方案中，在供电模块的输出端并联分压电路，通过分压电路对供电模块提供的电源电压进行分压，可以为避雷器监控系统提供可用的参考电压。

附图说明

图1是本实用新型实施例的供电模块的一种电路图；

图2是本实用新型实施例的供电模块的另一种电路图；

图3是本实用新型实施例的供电模块的另一种电路图；

图4是本实用新型实施例的供电模块的另一种电路图；

图5是本实用新型实施例的供电模块的一种结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步地的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

图1是本实用新型实施例提供的一种自取电源式避雷器监控系统的供电模块的电路图，所述供电模块包括压敏电阻R11、第一电容C11、限流电阻R12、NPN三极管Q11以及第一稳压二极管ZD11。所述第一电容C11的一端连接避雷器10的输出端、所述压敏电阻R11的一端、所述限流电阻R12的一端以及所述NPN三极管Q11的集电极，所述第一电容C11的另一端连接所述第一稳压二极管ZD11的阳极、所述压敏电阻R11的另一端并接地；所述限流电阻R12的另一端连接所述NPN三极管Q11的基极和所述第一稳压二极管ZD11的阴极，所述NPN三极管Q11的发射极适于输出电源电压Vout，所述电源电压Vout为避雷器在线监控系统的供电。需要说明的是，通过选取具有不同稳定电压的所述第一稳压二极管ZD11，可以调节所述电源电压Vout的电压值，以满足不同避雷器监控系统的供电需求。

现有技术中，避雷器10的输出端直接接地，而在本实施例中，将供电模块串联在避雷器10的漏电流回路中。当避雷器10未动作时，所述压敏电阻R11呈现高阻抗，漏电流对所述第一电容C11充电，所述NPN三极管Q11、所述限流电阻R12以及所述第一稳压二极管ZD11构成的稳压电路对所述第一电容C11输出的电压进行稳压，从而产生所述电源电压Vout；当避雷器10动作时，在非常短的时间内有大电流流过避雷器10，所述压敏电阻R11的阻抗变得非常小，冲击电流通过所述压敏电阻R11泄放到地。本实施例的避雷器监控系统采用自取电源的工作方式，不易被雷击损坏，也省却了频繁更换电池的不便，保证了避雷器监控系统长期稳定的工作。

图2是本实用新型实施例提供的另一种自取电源式避雷器监控系统的供电模块的电路图，所述供电模块包括压敏电阻R21、第一电容C21、限流电阻R22、NPN三极管Q21、第一稳压二极管ZD21以及第二稳压二极管ZD22。所述压敏电阻R21、所述第一电容C21、所述限流电阻R22、所述NPN三极管Q21以及所述第一稳压二极管ZD21的连接结构与图1对应的实施例类似，在此不再赘述。所述第二稳压二极管ZD22的阴极连接避雷器20的输出端，所述第二稳压二极管ZD22的阳极接地，所述第二稳压二极管ZD22的稳定电压高于所述第一稳压二极管ZD21的稳定电压。

与图1对应的实施例相比，本实施例的供电模块在避雷器20的输出端与地之间并联所述第二稳压二极管ZD22。当雷击造成避雷器20的输出端与地之间过压或过流时，所述第二稳压二极管ZD22被击穿，瞬时能量通过所述第二稳压二极管ZD22泄放至地，可以防止供电模块损坏，进一步提高了避雷器监控系统的可靠性。

图3是本实用新型实施例提供的另一种自取电源式避雷器监控系统的供电模块的电路图，所述供电模块包括压敏电阻R31、第一电容C31、限流电阻R32、NPN三极管Q31、第一稳压二极管ZD31以及第二电容C32，所述压敏电阻R31、所述第一电容C31、所述限流电阻R32、所述NPN三极管Q31以及所述第一稳压二极管ZD31的连接结构与图1对应的实施例类似，在此不再赘述。所述第二电容C32的一端连接所述NPN三极管Q31的发射极，所述第二电容C32的另一端连接所述第一稳压二极管ZD31的阳极。

与图1对应的实施例相比，本实施例的供电模块在所述NPN三极管Q31的发射极与地之间并联所述第二电容C32。通过并联所述第二电容C32，可以对供电模块输出的电源电压Vout进行滤波，提高所述电源电压的稳定性。

图4是本实用新型实施例提供的另一种自取电源式避雷器监控系统的供电模块的电路图，所述供电模块包括压敏电阻R41、第一电容C41、限流电阻R42、NPN三极管Q41、第一稳压二极管ZD41、第二稳压二极管ZD42以及第二电容C42。本实施例的供电模块的具体结构和工作原理与图2以及图3对应的实施例类似，在此不再赘述。

对于一些避雷器在线监控系统中，不仅需要提供工作的电源电压，还需要提供一些参考电压。基于此，本实用新型实施例提供另一种自取电源式避雷器监控系统的供电模块，结构示意图如图5所示。所述自取电源式避雷器监控系统的供电模块包括压敏电阻R51、第一电容C51、限流电阻R52、NPN三极管Q51、第一稳压二极管ZD51以及分压电路51，所述压敏电阻R51、所述第一电容C51、所述限流电阻R52、所述NPN三极管Q51以及所述第一稳压二极管ZD51的连接结构与图1对应的实施例类似，在此不再赘述。所述分压电路51与所述NPN三极管Q51的发射极连接，适于对电源电压Vout进行分压以产生分压电压。所述分压电路51可以为电阻分压电路，即包括多个串联的电阻进行分压，也可以为其他电路结构，在此不再一一描述。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种自取电源式避雷器监控系统，包括供电模块，其特征在于，所述供电模块包括压敏电阻、第一电容、限流电阻、NPN三极管以及第一稳压二极管；

所述第一电容的一端连接避雷器的输出端、所述压敏电阻的一端、所述限流电阻的一端以及所述NPN三极管的集电极，所述第一电容的另一端连接所述第一稳压二极管的阳极、所述压敏电阻的另一端并接地；

所述限流电阻的另一端连接所述NPN三极管的基极和所述第一稳压二极管的阴极，所述NPN三极管的发射极适于输出电源电压。

2.根据权利要求1所述的自取电源式避雷器监控系统，其特征在于，所述供电模块还包括第二稳压二极管；

所述第二稳压二极管的阴极连接避雷器的输出端，所述第二稳压二极管的阳极接地。

3.根据权利要求2所述的自取电源式避雷器监控系统，其特征在于，所述第二稳压二极管的稳定电压高于所述第一稳压二极管的稳定电压。

4.根据权利要求1至3任一项所述的自取电源式避雷器监控系统，其特征在于，所述供电模块还包括第二电容；

所述第二电容的一端连接所述NPN三极管的发射极，所述第二电容的另一端连接所述第一稳压二极管的阳极。

5.根据权利要求4所述的自取电源式避雷器监控系统，其特征在于，所述供电模块还包括与所述NPN三极管的发射极连接的分压电路，所述分压电路适于对所述电源电压进行分压以产生分压电压。

6.根据权利要求5所述的自取电源式避雷器监控系统，其特征在于，所述分压电路为电阻分压电路。