CN208459476U - 阻性电流检测装置及避雷器检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种阻性电流检测装置及避雷器检测系统。避雷器一端与母线电性连接，另一端经接地线接地，所述装置包括电性连接的分析组件及供电单元。供电单元与分析组件电性连接，供电单元用于从母线获取电能，并提供电能给分析组件。分析组件包括电性连接的泄漏电流采集单元、电压采集单元及处理单元。泄漏电流采集单元与接地线串联，用于获得经过避雷器的泄漏电流信号，并将泄漏电流信号发送给处理单元。电压采集单元用于获取母线上的电压信号，并将电压信号发送给处理单元。处理单元用于根据泄漏电流信号及电压信号获得阻性电流信号。由此，所述装置不仅可以获得流经避雷器的阻性电流信号，还具有取能方便的特点。

Description

阻性电流检测装置及避雷器检测系统

技术领域

本实用新型涉及电气测量技术领域，具体而言，涉及一种阻性电流检测装置及避雷器检测系统。

背景技术

避雷器是电力系统中重要的过电压保护设备。由于避雷器长期受到热破坏、暂态、谐态过电压冲击及内部潮湿等因素的影响，加快了避雷器的老化，进而导致避雷器丧失保护作用。因此对运行中的避雷器进行检测是电力系统可靠运行的重要保证。由于在避雷器内部绝缘状况不良、电阻片特性发生变化等时，流经避雷器的泄漏电流中的阻性分量就会增大很多，因此，阻性电流是对避雷器进行检测的一个重要检测参数。

目前一般通过人工在现场进行测试以获得阻性电流。在现场测试时，电流采集线一般比较长，测试完一组避雷器后，再将其接入到另一组避雷器上，比较耗费人力、物力。并且，一般采用现场测试都不能做到自动对避雷器进行检测。

实用新型内容

为了克服现有技术中的上述不足，本实用新型实施例的目的在于提供一种避雷器检测装置及避雷器检测系统，其能够自动测得流经避雷器的阻性电流信号，节省了人力，并且还具有取能方便的特点。

本实用新型实施例提供一种阻性电流检测装置，应用于避雷器，所述避雷器一端与母线电性连接，另一端经接地线接地，所述装置包括电性连接的分析组件及供电单元；

所述供电单元与所述分析组件电性连接，所述供电单元用于从母线获取电能，并提供电能给所述分析组件；

所述分析组件包括泄漏电流采集单元、电压采集单元及处理单元；

所述泄漏电流采集单元与所述接地线串联，并与所述处理单元电性连接，所述泄漏电流采集单元用于获得经过所述避雷器的泄漏电流信号，并将所述泄漏电流信号发送给所述处理单元；

所述电压采集单元与所述处理单元电性连接，所述电压采集单元用于获取母线上的电压信号，并将所述电压信号发送给所述处理单元；

所述处理单元用于根据所述泄漏电流信号及电压信号获得阻性电流信号。

可选地，在本实用新型实施例中，所述泄漏电流采集单元包括电流传感器；

所述电流传感器设置在所述接地线上，以获得流经所述避雷器的泄漏电流信号。

可选地，在本实用新型实施例中，所述装置还包括第一稳压管；

所述第一稳压管的负极电性连接于所述避雷器与所述电流传感器之间，所述第一稳压管的正极接地。

可选地，在本实用新型实施例中，所述处理单元包括第一放大子单元、第一模数转换器及处理器，

所述第一放大子单元的输入端与所述电流传感器电性连接，所述第一放大子单元用于对所述电流传感器发送的泄漏电流信号进行放大处理，得到放大后的泄漏电流信号；

所述第一模数转换器与所述处理器及所述第一放大子单元的输出端电性连接，用于对放大后的泄漏电流信号进行模数转换，并将得到的转换后的泄漏电流信号发送给所述处理器。

可选地，在本实用新型实施例中，所述电压采集单元包括电压传感器，所述处理单元还包括第二放大子单元及第二模数转换器；

所述第二放大子单元的输入端与所述电压传感器电性连接，所述第二放大子单元用于对所述电压传感器发送的电压信号进行放大处理，得到放大后的电压信号；

所述第二模数转换器与所述处理器及所述第二放大子单元的输出端电性连接，用于对放大后的电压信号进行模数转换，并将得到的转换后的电压信号发送给所述处理器，以使所述处理器根据所述转换后的泄漏电流信号及转换后的电压信号得到阻性电流信号。

可选地，在本实用新型实施例中，所述供电单元包括变压器及整流电路；

所述变压器用于从母线获取电能，并将获取的电能转换为电压值为预设电压值的交流电；

所述整流电路与所述变压器电性连接，所述整流电路用于对所述变压器输出的交流电进行整流，得到电流值为预设电流值的电流。

可选地，在本实用新型实施例中，所述整流电路为桥式整流电路。

可选地，在本实用新型实施例中，所述供电单元还包括稳压电容；

所述稳压电容一端电性连接于所述整流电路与所述分析组件之间，另一端接地。

可选地，在本实用新型实施例中，所述装置还包括计数器；

所述计数器串联在所述接地线上，所述计数器用于记录避雷器的动作次数。

本实用新型实施例还提供一种避雷器检测系统，所述系统包括控制平台及多个所述的阻性电流检测装置，每个所述阻性电流检测装置用于获得一避雷器上的阻性电流信号，所述控制平台与多个所述阻性电流检测装置通信连接，用于获得每个避雷器上的阻性电流信号，并对每个避雷器的状态进行诊断。

相对于现有技术而言，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型实施例提供一种组性电流检测装置及避雷器检测系统。所述装置应用于避雷器，所述避雷器一端与母线电性连接，另一端经接地线接地。所述装置包括电性连接的分析组件及供电单元。所述供电单元与所述分析组件电性连接，所述供电单元用于从母线获取电能，并提供电能给所述分析组件。所述分析组件包括泄漏电流采集单元、电压采集单元及处理单元。所述泄漏电流采集单元与所述接地线串联，并与所述处理单元电性连接，所述泄漏电流采集单元用于获得经过所述避雷器的泄漏电流信号，并将所述泄漏电流信号发送给所述处理单元。所述电压采集单元与所述处理单元电性连接，所述电压采集单元用于获取母线上的电压信号，并将所述电压信号发送给所述处理单元。所述处理单元用于根据所述泄漏电流信号及电压信号获得阻性电流信号。在上述装置中，基于分析组件获得母线上的电压信号及流经避雷器的泄漏电流信号，进而基于所述电压信号及所述泄漏电流信号获得阻性电流信号，并通过供电单元从母线获取用于保证自身运行的电能。由此，所述装置不仅可以自动测得流经避雷器的阻性电流信号，从而节省人力，并且还具有取能方便的特点。

为使实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本实用新型较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本实用新型实施例提供的阻性电流检测装置的示意图之一。

图2是本实用新型实施例提供的分析组件的示意图。

图3是本实用新型实施例提供的阻性电流检测装置的示意图之二。

图4是图3中第一放大单元的电路示意图。

图5是本实用新型实施例提供的供电单元的示意图。

图6是本实用新型实施例提供的避雷器检测系统的方框示意图。

图标：10-避雷器检测系统；100-阻性电流检测装置；110-供电单元；120-泄漏电流采集单元；130-电压采集单元；140-处理单元；150- 稳压管；200-控制平台。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参照图1，图1是本实用新型实施例提供的阻性电流检测装置 100的示意图之一。所述阻性电流检测装置100用于检测流经避雷器的阻性电流信号。所述避雷器一端与母线电性连接，另一端经接地线接地。所述阻性电流检测装置100可以包括电性连接的分析组件及供电单元110。所述供电单元110从母线处获取电能，进而为所述分析组件提供电能。所述分析单元用于检测所述避雷器的阻性电流。由此，不需要通过人工进行现场测试既可以获得流经避雷器的阻性电流，并且还具有取能方便的特点。

在本实施例中，所述分析组件包括泄漏电流采集单元120、电压采集单元130及处理单元140。所述泄漏电流采集单元120与所述接地线串联，并与所述处理单元140电性连接，所述泄漏电流采集单元 120用于获得经过所述避雷器的泄漏电流信号，并将所述泄漏电流信号发送给所述处理单元140。所述电压采集单元130与所述处理单元 140电性连接，所述电压采集单元130用于获取母线上的电压信号，并将所述电压信号发送给所述处理单元140。所述处理单元140用于根据所述泄漏电流信号及所述电压信号获得阻性电流信号。

由于氧化锌避雷器是具有良好保护性能的避雷器，利用氧化锌良好的非线性伏安特性，使在正常工作电压时流过避雷器的电流极小 (微安或毫安级)；当过电压作用时，电阻急剧下降，泄放过电压的能量，达到保护的效果。因此，本实施例中的避雷器可以是氧化锌避雷器。

氧化锌避雷器的泄漏电流可以分为容性部分和阻性部分，其中，阻性电流与电压同相位，容性电流超前电压90°。因此，只要测得母线上的电压与泄漏电流之间的相角差及泄漏电流的值即可计算出阻性电流。

请结合参照图2，图2是本实用新型实施例提供的分析组件的示意图。所述泄漏电流采集单元120可以包括电流传感器及电流测量连接线，所述电流传感器通过所述电流测量连接线串联在所述接地线上，从而获得流经所述避雷器的泄漏电流信号。

所述电压采集单元130可以包括电压传感器，该电压传感器可以是电压互感器，电压互感器设置在母线处，从而获得母线上的电压信号。由此，所述处理单元140获得所述泄漏电流信号及所述电压信号。

请结合参照图3，图3是本实用新型实施例提供的阻性电流检测装置100的示意图之二。所述阻性电流检测装置100还可以包括一稳压管150。所述稳压管150的负极电性连接于所述避雷器与所述电流传感器之间，所述稳压管150的正极接地。由于电流传感器直接串联在接地线上，在避雷器上泄漏电流过大时可能将电流传感器烧毁，通过上述设置的稳压管150则可以包括所述电流传感器。

可选地，所述处理单元140可以包括第一放大子单元、第一模数转换器及处理器。所述第一放大子单元的输入端与所述电流传感器电性连接，所述第一放大子单元用于对所述电流传感器发送的泄漏电流信号进行放大处理，得到放大后的泄漏电流信号。所述第一模数转换器与所述处理器及所述第一放大子单元的输出端电性连接，用于对放大后的泄漏电流信号进行模数转换，并将得到的转换后的泄漏电流信号发送给所述处理器。所述处理器基于所述转换后的泄漏电流信号及所述电压信号得到阻性电流信号。

进一步地，所述处理单元140还可以包括第二放大子单元及第二模数转换器。所述第二放大子单元的输入端与所述电压传感器电性连接，所述第二放大子单元用于对所述电压传感器发送的电压信号进行放大处理，得到放大后的电压信号。所述第二模数转换器与所述处理器及所述第二放大子单元的输出端电性连接，用于对放大后的电压信号进行模数转换，并将得到的转换后的电压信号发送给所述处理器，以使所述处理器根据所述转换后的泄漏电流信号及转换后的电压信号得到阻性电流信号。

其中，所述处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

请参照图4，图4是图3中第一放大子单元的电路示意图。所述第二放大子单元与所述第一放大子单元可以是相同的结构，也可以是不同的结构。所述第一放大子单元可以包括第一运算放大器A1、第二运算放大器A2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5及电容C1。

所述第一运算放大器A1的输出端经所述第一电阻R1与所述第二运算放大器A2的反相输入端电性连接；所述第一运算放大器A1 的反相输入端与所述电流传感器电性连接，以获得所述电流传感器采集的泄漏电流信号；所述第一运算放大器A1的正相输入端电性连接于所述第一运算放大器A1的输出端与所述第一电阻R1之间。所述第二运算放大器A2的正相输入端经所述第二电阻R2接地。所述第三电阻R3一端电性连接于所述第一电阻R1与所述第二运算放大器 A2的负相输入端之间，另一端经所述第四电阻R4与所述第二运算放大器A2的输出端电性连接，所述第五电阻一端电性连接与所述第三电阻R3与第四电阻R4之间，另一端经电容C1接地。

请结合参照图5，图5是本实用新型实施例提供的供电单元110 的示意图。所述供电单元110可以包括变压器及整流电路。所述变压器设置在母线周围，以从母线处获得电能，并将获取的电能转换为电压值为预设电压装置的交流电。所述整流电路与所述变压器电性连接，所述整流电路用于对所述变压器输出的交流电进行整流，得到电流值为预设电流值的电流值，从而为分析组件提供电能。可选地，所述整流电路可以为桥式整流电路。

可选地，所述供电单元110还可以包括蓄电池。所述整流电路还可以与所述蓄电池电性连接，给蓄电池充电，由此在不便于从母线处获取电能时，可以基于该蓄电池获得电能。

请再次参照图5，所述供电单元110还可以包括稳压电容C2。所述稳压电容C2一端电性连接于所述整流电路与所述分析组件之间，一端接地。

在本实施例中，所述装置还可以包括计数器。所述计数器可以与所述处理器电性连接，所述计数器串联在所述接地线上，所述计数器用于计量避雷器的动作次数，从而使得所述处理器可以得到避雷器的动作次数。可选地，所述计数器可以设置于所述避雷器、所述稳压管 150与所述接地线的连接处之间。

请参照图6，图6是本实用新型实施例提供的避雷器检测系统10 的方框示意图。所述避雷器检测系统10可以包括控制平台200及多个阻性电流检测装置100。所述阻性电流检测装置100还可以包括通信单元，所述阻性电流检测装置100通过所述通信单元与所述控制平台200通信连接。每个阻性电流检测装置100用于获得一避雷器上的阻性电性信号，并通过所述通信单元发送给所述控制平台200。所述控制平台200用于根据获得的每个避雷器上的阻性电流信号对每个避雷器的状态进行诊断。若避雷器已不能继续工作，则可以向外部设备发送更换避雷器的提示信息。

综上所述，本实用新型实施例提供一种组性电流检测装置及避雷器检测系统。所述装置应用于避雷器，所述避雷器一端与母线电性连接，另一端经接地线接地。所述装置包括电性连接的分析组件及供电单元。所述供电单元与所述分析组件电性连接，所述供电单元用于从母线获取电能，并提供电能给所述分析组件。所述分析组件包括泄漏电流采集单元、电压采集单元及处理单元。所述泄漏电流采集单元与所述接地线串联，并与所述处理单元电性连接，所述泄漏电流采集单元用于获得经过所述避雷器的泄漏电流信号，并将所述泄漏电流信号发送给所述处理单元。所述电压采集单元与所述处理单元电性连接，所述电压采集单元用于获取母线上的电压信号，并将所述电压信号发送给所述处理单元。所述处理单元用于根据所述泄漏电流信号及电压信号获得阻性电流信号。在上述装置中，基于分析组件获得母线上的电压信号及流经避雷器的泄漏电流信号，进而基于所述电压信号及所述泄漏电流信号获得阻性电流信号，并通过供电单元从母线获取用于保证自身运行的电能。由此，所述装置不仅可以自动测得流经避雷器的阻性电流信号，从而节省人力，并且还具有取能方便的特点。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种阻性电流检测装置，其特征在于，应用于避雷器，所述避雷器一端与母线电性连接，另一端经接地线接地，所述装置包括电性连接的分析组件及供电单元；

所述供电单元与所述分析组件电性连接，所述供电单元用于从母线获取电能，并提供电能给所述分析组件；

所述分析组件包括泄漏电流采集单元、电压采集单元及处理单元；

所述泄漏电流采集单元与所述接地线串联，并与所述处理单元电性连接，所述泄漏电流采集单元用于获得经过所述避雷器的泄漏电流信号，并将所述泄漏电流信号发送给所述处理单元；

所述电压采集单元与所述处理单元电性连接，所述电压采集单元用于获取母线上的电压信号，并将所述电压信号发送给所述处理单元；

所述处理单元用于根据所述泄漏电流信号及电压信号获得阻性电流信号。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述泄漏电流采集单元包括电流传感器；

所述电流传感器设置在所述接地线上，以获得流经所述避雷器的泄漏电流信号。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括第一稳压管；

所述第一稳压管的负极电性连接于所述避雷器与所述电流传感器之间，所述第一稳压管的正极接地。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述处理单元包括第一放大子单元、第一模数转换器及处理器，

所述第一放大子单元的输入端与所述电流传感器电性连接，所述第一放大子单元用于对所述电流传感器发送的泄漏电流信号进行放大处理，得到放大后的泄漏电流信号；

所述第一模数转换器与所述处理器及所述第一放大子单元的输出端电性连接，用于对放大后的泄漏电流信号进行模数转换，并将得到的转换后的泄漏电流信号发送给所述处理器。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述电压采集单元包括电压传感器，所述处理单元还包括第二放大子单元及第二模数转换器；

所述第二放大子单元的输入端与所述电压传感器电性连接，所述第二放大子单元用于对所述电压传感器发送的电压信号进行放大处理，得到放大后的电压信号；

所述第二模数转换器与所述处理器及所述第二放大子单元的输出端电性连接，用于对放大后的电压信号进行模数转换，并将得到的转换后的电压信号发送给所述处理器，以使所述处理器根据所述转换后的泄漏电流信号及转换后的电压信号得到阻性电流信号。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述供电单元包括变压器及整流电路；

所述变压器用于从母线获取电能，并将获取的电能转换为电压值为预设电压值的交流电；

所述整流电路与所述变压器电性连接，所述整流电路用于对所述变压器输出的交流电进行整流，得到电流值为预设电流值的电流。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述整流电路为桥式整流电路。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述供电单元还包括稳压电容；

所述稳压电容一端电性连接于所述整流电路与所述分析组件之间，另一端接地。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括计数器；

所述计数器串联在所述接地线上，所述计数器用于记录避雷器的动作次数。

10.一种避雷器检测系统，其特征在于，所述系统包括控制平台及多个权利要求1-9中任意一项所述的阻性电流检测装置，每个所述阻性电流检测装置用于获得一避雷器上的阻性电流信号，所述控制平台与多个所述阻性电流检测装置通信连接，用于获得每个避雷器上的阻性电流信号，并对每个避雷器的状态进行诊断。