CN208459509U - 避雷器监测装置及监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例提供一种避雷器监测装置及监测系统，涉及避雷器故障监测技术领域。其中，所述装置包括电压采集单元、电流采集单元、数据处理器、通信模块及容置箱；其中，所述数据处理器用于根据电压采集单元和电流采集单元采集的避雷器的电压数据和电流数据判断避雷器是否存在绝缘故障，然后由所述通信模块将所述电压数据和电流数据传输至管理中心，实现了远程监测避雷器的绝缘状态。同时，所述容置箱设置有通风散热结构，且所述通风散热结构的开口朝下，以防止雨水从所述通风散热结构处进入容置箱导致安装于容置箱中的数据处理器和通信模块损坏，提高了避雷器监测装置对室外环境的适应性。
Description
技术领域
本实用新型涉及避雷器故障监测技术领域，具体而言，涉及一种避雷器监测装置及监测系统。
背景技术
避雷器是电力行业中重要的一次设备，其主要作用是在变电站及输电线路中保护其它设备免遭雷电过电压和系统浪涌过电压造成的伤害。
当避雷器出现阀片老化、受潮或内部绝缘部件受损等情况时，会导致避雷器的泄漏电流增大，损耗电能。因此，对于本领域技术人员而言，研究一种能够实时监测避雷器绝缘状态并且可以适应室外环境的装置具有重要意义。
实用新型内容
为了克服现有技术中的上述不足，本实用新型的目的在于提供一种避雷器监测装置及监测系统，以实现在实时监测避雷器绝缘状态的同时，提高其对室外环境的适应性。
为了实现上述目的，本实用新型较佳实施例采用的技术方案如下：
本实用新型实施例提供一种避雷器监测装置，所述装置包括电压采集单元、电流采集单元、数据处理器、通信模块及容置箱；
所述容置箱设置有通风散热结构，且所述通风散热结构的开口朝下，所述数据处理器及通信模块设置于所述容置箱内；
用于采集避雷器的电压数据的所述电压采集单元及用于采集避雷器的电流数据的所述电流采集单元分别与所述数据处理器电性连接；
所述数据处理器对所述电压采集单元采集的电压数据以及所述电流采集单元采集的电流数据进行处理，并通过所述通信模块进行数据传输。
可选地，在本实用新型实施例中，所述装置还包括温度传感器、湿度传感器和风机，所述温度传感器、湿度传感器及风机均设置于所述容置箱内，且分别与所述数据处理器连接；其中，
所述温度传感器用于采集所述容置箱内的温度数据，所述湿度传感器用于采集所述容置箱内的湿度数据；所述数据处理器根据所述温度数据、湿度数据以及预设的温度阈值、湿度阈值控制所述风机工作，以对所述容置箱内部进行温湿度管理。
可选地，在本实用新型实施例中，所述容置箱设置有盖板，所述盖板连接于所述容置箱的顶面，且所述盖板的边缘相对于所述容置箱伸出。
可选地，在本实用新型实施例中，所述盖板远离所述容置箱的一面设置有相对所述容置箱的顶面倾斜的斜顶。
可选地，在本实用新型实施例中，所述容置箱采用金属材料制造而成，以实现电磁屏蔽。
可选地，在本实用新型实施例中，所述容置箱外壁设置有接地连接件，所述接地连接件用于与接地线连接。
可选地，在本实用新型实施例中，所述装置还包括报警单元；
所述报警单元与所述数据处理器电性连接，用于在所述避雷器的电压数据和/或避雷器的电流数据出现异常时发出报警提示。
可选地，在本实用新型实施例中，所述电流数据中包括所述避雷器的阻性电流。
可选地，在本实用新型实施例中，所述电流采集单元包括电流传感器、A/D转换器及滤波器；其中，
所述电流传感器用于采集所述避雷器的电流数据，所述A/D转换器用于对所述电流数据进行信号类型转换，所述滤波器用于对所述A/D转换器转换得到的电流数据进行去噪。
此外，本实用新型实施例还提供一种避雷器监测系统，所述避雷器监测系统包括管理中心及至少一个上述的避雷器监测装置；
所述避雷器监测装置用于实时监测避雷器的电压数据及电流数据；
所述管理中心与至少一个所述避雷器监测装置通信连接，用于从所述避雷器监测装置获取所述避雷器的电压数据及电流数据，并对获取到的电压数据和电流数据进行分析，得到避雷器的当前绝缘参数。
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的避雷器监测装置包括电压采集单元、电流采集单元、数据处理器、通信模块及容置箱；其中，所述数据处理器用于根据电压采集单元和电流采集单元采集的避雷器的电压数据和电流数据判断避雷器是否存在绝缘故障，然后由所述通信模块将所述电压数据和电流数据传输至管理中心，实现了远程监测避雷器的绝缘状态。同时，所述容置箱设置有通风散热结构，且所述通风散热结构的开口朝下，以防止雨水从所述通风散热结构处进入容置箱导致安装于容置箱中的数据处理器和通信模块损坏，提高了避雷器监测装置对室外环境的适应性。
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为本实用新型实施例提供的避雷器监测装置的第一模块示意图；
图2为本实用新型实施例提供的避雷器监测装置中容置箱的第一视角结构示意图；
图3为本实用新型实施例提供的避雷器监测装置中容置箱的第二视角结构示意图；
图4为本实用新型实施例提供的避雷器监测装置的第二模块示意图；
图5为本实用新型一种实施例提供的避雷器监测装置中容置箱的结构示意图。
图标：10-容置箱；11-通风散热结构；12-通风散热孔；13-条形通孔；14-盖板；15-接地连接件；20-电压采集单元；30-电流采集单元；40-数据处理器；50-通信模块；60-温度传感器；70-湿度传感器；80-风机；90-报警单元。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，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“内”、“顶面”、“外壁”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。
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”、“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，为本实用新型实施例提供的避雷器监测装置的模块示意图，所述装置包括电压采集单元20、电流采集单元30、数据处理器40、通信模块50及容置箱10。
其中，所述电压采集单元20和电流采集单元30分别与避雷器连接，用于采集避雷器的电压数据和电流数据。所述避雷器与输电母线的相线电性连接，且输电母线的每一相线分别连接一个避雷器，所述电压采集单元20和电流采集单元30可以同时对连接输电母线不同相线的多个避雷器进行电压数据和电流数据采集。所述电压采集单元20和电流采集单元30采集到的电压数据和电流数据发送至所述数据处理器40进行分析处理，然后通过所述通信模块50传输至管理中心，从而实现远程监测避雷器的绝缘状态。
工作原理：由于避雷器老化或受潮时，其阻性电流和全电流会增大，阻性电流占全电流的比重也会相应增大，因此，只要通过所述电流采集单元30对避雷器运行中的全电流或阻性电流进行监测，然后将该全电流数据或阻性电流数据通过所述数据处理器40与出厂及历史数据相比较，即可发现避雷器的绝缘故障。同时，通过所述电压采集单元20采集的电压数据可以监测到雷击次数。
在本实用新型实施例中，所述数据处理器40可以是，但不限于单片机；所述电流数据可以包括，但不限于避雷器的全电流数据和阻性电流数据；所述电压采集单元20通过电压互感器对避雷器的电压数据进行采集，所述电流采集单元30通过电流传感器对避雷器的电流数据进行采集；所述电压数据和电流数据经过A/D转换器进行处理后由模拟信号转换为数字信号，然后由所述数据处理器40进行分析处理并通过所述通信模块50传输至远程管理中心。
可选地，在本实用新型实施例中，所述通信模块50可以采用，但不限于GPRS通信模块，例如，所述通信模块50还可以是LoRa、NB-IoT、ZigBee等无线通信模块中的任意一种。同时，在本实用新型实施例中，所述数据处理器40可以通过内置于所述容置箱10中的电源供电，也可以连接220V交流电源变压后进行供电。
进一步地，参照图2和图3，其中，图2和图3均为本实用新型实施例提供的避雷器监测装置中容置箱10的结构示意图。在本实施例中，由于考虑到所述避雷器监测装置通常安装于室外环境中，会长期遭受日晒和雨淋，因此，为了提高所述避雷器监测装置对室外环境的适应性，保证安装于容置箱10中的数据处理器40和通信模块50可以正常工作，所述容置箱10设置有通风散热结构11，且所述通风散热结构11的开口朝下，从而使得所述容置箱10在具备通风散热功能的同时，防止雨水从所述通风散热结构11进入容置箱10，导致其内部的数据处理器40和通信模块50损坏。
可选地，在本实用新型实施例中，所述通风散热结构11可以设置于所述容置箱10的左右两个侧面，所述通风散热结构11可以包括直接开设在所述容置箱10侧壁的通风散热孔12，也可以是相对所述容置箱10凹陷或突出的独立结构。在本实用新型的一种实施方式中，所述通风散热结构11相对于所述容置箱10突出，开设于所述通风散热结构11下部的通风散热孔12与所述容置箱10内部通过条形通孔13连通。此处应当注意的是，所述条形通孔13也可以采用其他形状的通孔取代。
同时，在本实用新型实施例中，所述通风散热结构11的顶面设置为斜面，从而可以避免降雨时雨水滞留于所述通风散热结构11上方。
可选地，请参照图4，为了进一步加强所述避雷器监测装置的通风散热能力，确保所述数据处理器40和通信模块50正常工作，在本实用新型实施例中，所述装置还设置有温度传感器60、湿度传感器70和风机80，其中，所述温度传感器60用于采集所述容置箱10内的温度数据，所述湿度传感器70用于采集所述容置箱10内的湿度数据。
所述温度传感器60、湿度传感器70及风机80均设置于所述容置箱10内，且分别与所述数据处理器40连接。当检测到所述容置箱10内的温度或湿度大于预设的温度阈值或湿度阈值时，所述数据处理器40控制所述风机80启动，从而加快容置箱10内外空气流通，对容置箱10内部进行降温和除湿。当容置箱10内部温度和湿度恢复正常时，所述风机80停止运行。
进一步地，在本实用新型实施例中，所述容置箱10包括箱门，所述箱门设置于容置箱10的正面，所述箱门的一侧边与所述容置箱10铰接，且所述箱门与容置箱10本体之间连接有限位连接件，通过该限位连接件可以限制所述箱门的开度。
请再次参照图2，除所述箱门之外，所述容置箱10设置有盖板14，所述盖板14连接于所述容置箱10的顶面，且所述盖板14的边缘相对于所述容置箱10伸出至少5cm，从而在一定程度增加了盖板14的覆盖面积，避免倾斜降雨时雨水从所述箱门顶部的门缝进入容置箱10内。
进一步地，在本实用新型实施例中，为了防止所述盖板14积水，所述盖板14远离所述容置箱10的一面(即盖板14的顶面)设置有相对所述容置箱10的顶面倾斜的斜顶。
具体地，在本实用新型实施例中，所述斜顶可以朝单侧倾斜，也可以从顶面的中部向两侧倾斜，具体可以根据安装环境的空间条件进行设定。
进一步地，为了降低外界电磁信号对所述电压采集单元20和电流采集单元30采集的电压数据和电流数据产生干扰，在本实用新型实施例中，所述容置箱10采用金属材料制造而成，且所述容置箱10通过金属材料构成一密闭空间，从而实现电磁屏蔽，减少噪声信号。
可选地，参照图5，在本实用新型实施例中，所述容置箱10外壁设置有接地连接件15，所述接地连接件15用于与接地线连接，当所述容置箱10带电时，可通过地线分流至大地，从而提高了所述避雷器监测装置的安全性，降低了电路漏电时对人体造成的伤害。
进一步地，请再次参照图4，在本实用新型实施例中，所述装置还包括报警单元90；
所述报警单元90与所述数据处理器40电性连接，用于在所述避雷器的电压数据和/或避雷器的电流数据出现异常时发出报警提示。
当数据处理器40检测到所述电压采集单元20或电流采集单元30采集的数据存在异常时，自动控制所述报警单元90发出警报。具体地，所述报警单元90可以是，但不限于声光报警器。
在本实用新型实施例中，所述避雷器监测装置还包括用于对所述避雷器的电压数据和电流数据进行去噪的滤波器，通过滤波器的过滤作用，可一定程度提高所述电压数据和电流数据的正确性，进而提高所述避雷器监测装置的可靠性。
此外，本实用新型实施例还提供一种避雷器监测系统，所述避雷器监测系统包括管理中心及至少一个上述的避雷器监测装置；
所述避雷器监测装置用于实时监测避雷器的电压数据及电流数据；
所述管理中心与至少一个所述避雷器监测装置通信连接，用于从所述避雷器监测装置获取所述避雷器的电压数据及电流数据，并对获取到的电压数据和电流数据进行分析，得到避雷器的当前绝缘参数，实现远程监测避雷器的绝缘状态。
综上所述，本实用新型实施例提供一种避雷器监测装置及监测系统。所述装置包括电压采集单元、电流采集单元、数据处理器、通信模块及容置箱；其中，所述数据处理器用于根据电压采集单元和电流采集单元采集的避雷器的电压数据和电流数据判断避雷器是否存在绝缘故障，然后由所述通信模块将所述电压数据和电流数据传输至管理中心，实现了远程监测避雷器的绝缘状态。同时，所述容置箱设置有通风散热结构，且所述通风散热结构的开口朝下，以防止雨水从所述通风散热结构处进入容置箱导致安装于容置箱中的数据处理器和通信模块损坏，提高了避雷器监测装置对室外环境的适应性。
以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种避雷器监测装置，其特征在于，所述装置包括电压采集单元、电流采集单元、数据处理器、通信模块及容置箱；
所述容置箱设置有通风散热结构，且所述通风散热结构的开口朝下，所述数据处理器及通信模块设置于所述容置箱内；
用于采集避雷器的电压数据的所述电压采集单元及用于采集避雷器的电流数据的所述电流采集单元分别与所述数据处理器电性连接；
所述数据处理器对所述电压采集单元采集的电压数据以及所述电流采集单元采集的电流数据进行处理，并通过所述通信模块进行数据传输。
2.如权利要求1所述的避雷器监测装置，其特征在于，所述装置还包括温度传感器、湿度传感器和风机，所述温度传感器、湿度传感器及风机均设置于所述容置箱内，且分别与所述数据处理器连接；其中，
所述温度传感器用于采集所述容置箱内的温度数据，所述湿度传感器用于采集所述容置箱内的湿度数据；所述数据处理器根据所述温度数据、湿度数据以及预设的温度阈值、湿度阈值控制所述风机工作，以对所述容置箱内部进行温湿度管理。
3.如权利要求1所述的避雷器监测装置，其特征在于，所述容置箱设置有盖板，所述盖板连接于所述容置箱的顶面，且所述盖板的边缘相对于所述容置箱伸出。
4.如权利要求3所述的避雷器监测装置，其特征在于，所述盖板远离所述容置箱的一面设置有相对所述容置箱的顶面倾斜的斜顶。
5.如权利要求1所述的避雷器监测装置，其特征在于，所述容置箱采用金属材料制造而成，以实现电磁屏蔽。
6.如权利要求5所述的避雷器监测装置，其特征在于，所述容置箱外壁设置有接地连接件，所述接地连接件用于与接地线连接。
7.如权利要求1所述的避雷器监测装置，其特征在于，所述装置还包括报警单元；
所述报警单元与所述数据处理器电性连接，用于在所述避雷器的电压数据和/或避雷器的电流数据出现异常时发出报警提示。
8.如权利要求1-7中任一项所述的避雷器监测装置，其特征在于，所述电流数据中包括所述避雷器的阻性电流。
9.如权利要求1-7中任一项所述的避雷器监测装置，其特征在于，所述电流采集单元包括电流传感器、A/D转换器及滤波器；其中，
所述电流传感器用于采集所述避雷器的电流数据，所述A/D转换器用于对所述电流数据进行信号类型转换，所述滤波器用于对所述A/D转换器转换得到的电流数据进行去噪。
10.一种避雷器监测系统，其特征在于，所述避雷器监测系统包括管理中心及至少一个权利要求1-9中任意一项所述的避雷器监测装置；
所述避雷器监测装置用于实时监测避雷器的电压数据及电流数据；
所述管理中心与至少一个所述避雷器监测装置通信连接，用于从所述避雷器监测装置获取所述避雷器的电压数据及电流数据，并对获取到的电压数据和电流数据进行分析，得到避雷器的当前绝缘参数。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |