CN205120897U - 一种氧化锌避雷器缺陷检测的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种氧化锌避雷器缺陷检测的装置，装置包括超宽频信号采集装置、局部放电信号处理主机以及手持终端；超宽频信号采集装置所采集的避雷器放电信号传递给所述局部放电信号处理主机，手持终端与局部放电信号处理主机通过无线方式进行连接。超宽频信号采集装置包括探测天线，电容式电压传感器。局部放电信号处理主机包括单片机，显示屏，报警元件，原子钟无线信号同步元件和指示灯，单片机分别连接显示屏、报警元件、原子钟无线信号同步元件以及指示灯。本实用新型有效避免了因环境干扰导致的误诊断正常避雷器的弊端。原子钟同步技术实现系统的无线缆化传输，抑制了工频及噪声对测量环节的影响，显著提升了测量结果的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及高压电气设备状态监测与故障诊断的研究、应用技术领域，具体涉及一种氧化锌避雷器缺陷检测的装置。
背景技术
金属氧化锌避雷器主要由若干具有过电压防护功能的氧化锌压敏电阻阀片构成。此类压敏电阻的特性在于具备特定开关电压，当正常工频电压时的压敏电阻阻值大，使之处于开路状态；而当受到冲击电压作用后的压敏电阻击穿，使之处于短路状态。通过可限制过电压幅值的特性，金属氧化锌避雷器以放电降压的方式使雷电流等通过压敏电阻流入大地，保护输电线路或变压器设备的绝缘，是广泛应用于电网中的关键元件。
然而，在实际运用避雷器的过程中仍然存在一些突出问题。一方面，氧化锌压敏电阻阀片的安装工艺良莠不齐，因其阀片间接触不紧密而导致设备内部电场过于集中，催生局部放电。另一方面，氧化锌避雷器的制造工艺参差不齐，因其密封不严致使本体受潮而导致阀片逐渐劣化，增大泄漏电流。上述原因均会致使避雷器泄漏电流中的阻性成分产生有功损耗，并使阀片升温，甚至在热崩溃时导致设备损坏、爆炸，进而引发大面积停电事故，危害电力工业基础。
传统的避雷器检测手段仅能测试避雷器的泄漏电流大小、记录避雷器泻放动作次数，不能满足跟踪分析、诊断避雷器内部局部放电情况的迫切需求。此外，一些研究机构、制造商所提出的利用射频干扰探测局部放电的检测技术不仅因操作过于繁琐、接线十分复杂，而欠缺实用性；且由于受制于现场环境中的电气干扰，难以准确定位异常避雷器。以一座500kV变电站为例，其高压设备区域的电场强度甚至可达4.5～7.5kV/m，可见测试过程中存在的干扰影响极大。
鉴于此，有必要在分析传统局部放电测试仪器不足的基础上，研发一种结构简单，操作方便，能够可靠实现氧化锌避雷器局部放电缺陷检测，最终使得不仅能够用以准确地分析避雷器局部放电状态,还能用以诊断其内部缺陷的系统。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决现有技术的上述问题，提供了一种操作便捷、结构简单，具备抗干扰能力的氧化锌避雷器局部放电缺陷检测的装置，并以此评判诊断避雷器的运行状态。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种氧化锌避雷器缺陷检测的装置，其特征在于：包括超宽频信号采集装置、局部放电信号处理主机以及手持终端；所述超宽频信号采集装置所采集的避雷器放电信号传递给所述局部放电信号处理主机，所述手持终端与所述局部放电信号处理主机通过无线方式进行连接。
所述超宽频信号采集装置包括探测天线，电容式电压传感器，所述探测天线与电容式电压传感器通过SMA高频同轴电缆连接。
所述探测天线的匹配阻抗是50Ω，频带范围是10～3000MHz。
所述探测天线的形状是弯钩状。
所述局部放电信号处理主机包括单片机，显示屏，报警元件，原子钟无线信号同步元件和指示灯，所述单片机201分别连接显示屏、报警元件、原子钟无线信号同步元件以及指示灯。
所述单片机采用时钟频率为200MHz的DSP芯片TMS320VC5510。
所述原子钟无线信号同步元件采用SA45SCSAC原子钟芯片。
所述的手持终端包括原子钟无线信号同步元件和显示屏。
本实用新型相对于现有技术具有以下的有益效果：
第一，具备带电探测局放放电信号部位的超宽频信号采集装置，实现了准确鉴别三相架空线系统中避雷器的衍生射频干扰，有效避免了因环境干扰导致的误诊断正常避雷器的弊端。
第二，原子钟同步技术实现系统的无线缆化传输，深度抑制了工频及噪声对测量环节的影响，显著提升了测量结果的可靠性。
第三，实现了结构简单、配置灵活的避雷器放电检测成套模块化设计方案，克服了现有检测仪器接线及操作复杂的技术缺陷，适应在电力企业内大面积推广应用的要求。
附图说明
图1是本实用新型的优选的系统结构原理示意图；
图2是本实用新型的优选的具体实施例结构示意图；
附图中，1-超宽频信号采集装置,2-局部放电信号处理主机，3-手持终端，101-探测天线，102-电容式电压传感器，201-单片机，202-显示屏，203-报警元件，204-原子钟无线信号同步元件，205-工作电源指示灯，206-警告状态红色指示灯，207-正常状态绿色指示灯，301-原子钟无线信号同步元件，302-显示屏。
具体实施方式
下面将结合附图对对本实用新型实施例中的技术方案进行进一步说明。
如图1所示，本实用新型的氧化锌避雷器局部放电缺陷诊断的系统，包括：超宽频信号采集装置1,局部放电信号处理主机2，手持终端3。
如图2所示，所述的超宽频信号采集装置1的端部形状为弯钩状，以利于更好的耦合局放信号，进而采集避雷器的放电信号。所述超宽频信号采集装置1包括探测天线101、电容式电压传感器102，并采用SMA高频同轴电缆连接探测天线101、电容式电压传感器102。所述的电容式电压传感器102采集探测到的电压波形信号，并可通过滤波整形电路进行信号的预处理。
如图2所示，局部放电信号处理主机2包括单片机201，显示屏202，报警元件203，原子钟无线信号同步元件204、工作电源指示灯205，警告状态红色指示灯206和正常状态绿色指示灯207。所述单片机201分别连接显示屏202、报警元件203、原子钟无线信号同步元件204，可以灵活控制测试、高速高精度同步处理检测信号、实时处理复杂的模数信号；并通过载频自适应技术过滤变电站环境的电磁干扰。
单片机201工作时，处理分析所探测到氧化锌避雷器局部放电模拟量信号，计算出漏电流的三次谐波分量等，再通过阈值分析技术诊断被测的氧化锌避雷器是否存在内部缺陷、隐患。当发现诊断结果为放电状态时通过显示屏202、报警元件203进行声光报警；并将计算分析的结果(三次谐波值、全电流、相位差、阻性电流)通过手持终端3告知测试人员。
实施例中，原子钟无线信号同步元件204可实现与手持终端3远程无线交互所获取的放电信号。
实施例中，所述的显示屏202安装在局部放电信号处理主机2的筒状外壳表面，显示屏202的表面有工作电源指示灯205，警告状态红色指示灯206，正常状态绿色指示灯207。优选地，所述的显示屏202包括表征局部放电程度的指示灯，作为具体实施例的变型，显示屏202还可采用显示屏通过数字指示避雷器局放缺陷的尺度。
优选地，所述指示灯采用LED灯实现光显报警。
实施例中，所述的报警元件203安装在局部放电信号处理主机2的筒状外壳内侧。
优选地，报警元件203通过发出蜂鸣实现声音报警。
如图2所示，手持终端3与所述的局部放电信号处理主机2通过无线方式进行连接。手持终端3内置原子钟无线信号同步元件301，显示屏302。原子钟无线信号同步元件301可实现远程无线获取局部放电信号处理主机2的放电信号结果，并在显示屏302展示检测信号；进而便于测试人员在远方监控、诊断氧化锌避雷器的运行状态。
优选地，显示屏302可显示动态范围-15～60dB的放电信号测试值。
本实用新型具体操作过程如下:
首先，将所述的超宽频信号采集装置的具有用于充分探测局放信号的部位接触放在待测某35kV避雷器的电线上。当启动系统后，所述的局部放电信号处理主机表面的工作电源指示灯先闪烁亮、后稳定亮。
其次，将所述的超宽频信号采集装置的具有用于充分探测局放信号的部位靠近避雷器，寻找异常部位。即是先尽量将探测天线靠近避雷器。
再次，当装置采集到电压信号时，所述的局部放电信号处理主机外壳的工作电源指示灯处于稳定状态，通过局部放电信号处理主机的显示屏和报警元件获取避雷器局放的检测结果。当放电程度正常时，绿色指示灯亮；当存在异常放电或内部/外表面有弧闪，红色指示灯亮，且报警元件会发出蜂鸣提示。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本使用新型的精神和原则之内，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性的前提下，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种氧化锌避雷器缺陷检测的装置，其特征在于：包括超宽频信号采集装置、局部放电信号处理主机以及手持终端；所述超宽频信号采集装置所采集的避雷器放电信号传递给所述局部放电信号处理主机，所述手持终端与所述局部放电信号处理主机通过无线方式进行连接。
2.根据权利要求1所述一种氧化锌避雷器缺陷检测的装置，其特征在于：所述超宽频信号采集装置包括探测天线和电容式电压传感器，所述探测天线与电容式电压传感器通过SMA高频同轴电缆连接。
3.根据权利要求2所述一种氧化锌避雷器缺陷检测的装置，其特征在于：所述探测天线的匹配阻抗是50Ω，频带范围是10～3000MHz。
4.根据权利要求2所述一种氧化锌避雷器缺陷检测的装置，其特征在于：所述探测天线的形状是弯钩状。
5.根据权利要求2所述的一种氧化锌避雷器缺陷检测的装置，其特征在于：所述局部放电信号处理主机包括单片机、显示屏、报警元件、原子钟无线信号同步元件和指示灯，所述单片机分别连接显示屏、报警元件、原子钟无线信号同步元件以及指示灯。
6.根据权利要求5所述的一种氧化锌避雷器缺陷检测的装置，其特征在于：所述单片机采用时钟频率为200MHz的DSP芯片TMS320VC5510。
7.根据权利要求5所述的一种氧化锌避雷器缺陷检测的装置，其特征在于：所述原子钟无线信号同步元件采用SA45SCSAC原子钟芯片。
8.根据权利要求1所述的一种氧化锌避雷器缺陷检测的装置，其特征在于：所述的手持终端包括原子钟无线信号同步元件和显示屏。
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| CN201520661004.4U CN205120897U (zh) | 2015-08-28 | 2015-08-28 | 一种氧化锌避雷器缺陷检测的装置 |
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| CN201520661004.4U CN205120897U (zh) | 2015-08-28 | 2015-08-28 | 一种氧化锌避雷器缺陷检测的装置 |
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| CN107727974A (zh) * | 2017-11-09 | 2018-02-23 | 广西电网有限责任公司钦州供电局 | 基于伏安特性偏移的避雷器试验装置及方法 |
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2015
- 2015-08-28 CN CN201520661004.4U patent/CN205120897U/zh active Active
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| CN107727974A (zh) * | 2017-11-09 | 2018-02-23 | 广西电网有限责任公司钦州供电局 | 基于伏安特性偏移的避雷器试验装置及方法 |
| CN107727974B (zh) * | 2017-11-09 | 2023-12-29 | 广西电网有限责任公司钦州供电局 | 基于伏安特性偏移的避雷器试验装置及方法 |
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