CN208921751U - 一种进线电缆避雷器故障警示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种进线电缆避雷器故障警示装置，包括避雷器本体，避雷器本体的外侧设置有安全防护组件，避雷器本体上串联设置有故障保护装置，避雷器本体的接地端通过串联组合数据采集装置接地，组合数据采集装置通过基于GSM技术的远程信号传输装置连接有上位机管理系统，上位机管理系统输出端还连接有监控报警装置；组合数据采集装置包括AD转换器、红外测温仪、电压监测单元和电流监测单元，AD转换器的输入端分别与红外测温仪、电压监测单元、电流监测单元连接，输出端与远程信号传输装置连接，结构简单、自动化程度高，能够在进线电缆避雷器发生故障时，及时发出报警信号，同时将避雷器与被保护设备断开，避免对被保护设备的损害。

Description

一种进线电缆避雷器故障警示装置

技术领域

本实用新型涉及电网安全监控技术领域，尤其涉及一种进线电缆避雷器故障警示装置。

背景技术

避雷器是电网运行中普遍应用的系统过电压保护装置，它对限制系统内因雷击、谐波和操作而产生的过电压，起着至关重要的作用，然而随着避雷器承受过电压冲击的不断累积，其性能将逐渐劣化，避雷器运行的可靠性将直接影响到电力系统的安全，以往，对避雷器的监测靠人工每日或每周巡视电流表来进行，无法及时发现故障，更难以发现可能产生故障的较大缺陷，对避雷器实施在线监测，可及早发现和排除故障，避免避雷器爆炸，健全进线电缆避雷器的安全运行预警系统。

正如申请号为201621437282.2名称为一种避雷器在线智能监测系统的实用新型，本实用新型中可监测避雷器的泄压电流、阻性电流和放电次数，提高了对避雷器运行状态的监测精度和准确度，但是在工作过程中仍存在如下一些问题：

(1)只是对避雷器发生故障的结果进行了及时发现并处理，并没有从源头上根本降低避雷器发生故障的可能性，这就会增加避雷器更换维修的概率，由于避雷器暴露在外界环境中，避雷器表面很容易发生腐蚀老化，而且还容易受潮，这些都会加速避雷器的故障损坏；

(2)在避雷器发生故障后，通常采用对系统断电处理操作，避免故障避雷器对电力系统的正常工作带来不利影响，这就会导致电力系统工作中断，如果能够在避雷器发生故障后，将其与电力系统断开，然后对避雷器进行更换维修，而电力系统仍正常工作，这无疑提高了电力系统的工作效率；

(3)没有配备温度检测装置，不能实时监测出避雷器表面的温度分布，从而对避雷器的受潮状况不能很好地检测出来，这也会增加避雷器故障爆炸的可能性。

实用新型内容

本实用新型实施例公开了一种进线电缆避雷器故障警示装置，结构简单、自动化程度高，能够在进线电缆避雷器发生故障时，及时发出报警信号，同时将避雷器与被保护设备断开，避免对被保护设备的损害，且能有效的解决背景技术提出的问题。

本实用新型实施例提供了一种进线电缆避雷器故障警示装置，包括与被保护设备并联设置的避雷器本体，所述避雷器本体的外侧设置有安全防护组件，避雷器本体上串联设置有故障保护装置，避雷器本体的进线端连接有进线电缆，接地端通过串联组合数据采集装置接地，所述组合数据采集装置通过基于GSM技术的远程信号传输装置连接有安装在监控中心内的上位机管理系统，所述上位机管理系统输出端还连接有监控报警装置；

所述组合数据采集装置包括AD转换器、用于实时检测避雷器本体表面各部分温度的红外测温仪、与避雷器本体电压接线柱连接的电压监测单元以及与避雷器本体接地端连接的电流监测单元，所述AD转换器的输入端分别与红外测温仪、电压监测单元、电流监测单元连接，输出端与远程信号传输装置连接。

进一步地，所述故障保护装置包括控制继电器K1，所述控制继电器K1的常闭触点与避雷器本体串联连接，控制继电器K1的线圈串联设置在上位机管理系统与监控报警装置之间。

进一步地，所述远程信号传输装置包括GSM发送模块和GSM接收模块，所述GSM发送模块与AD转换器的输出端连接，且GSM发送模块上配置有SIM卡，所述GSM接收模块与上位机管理系统连接。

进一步地，所述安全防护组件包括套设在避雷器本体外侧的陶瓷罩体，所述陶瓷罩体与避雷器本体之间填充有导热膏层，陶瓷罩体的外表面设置有疏水涂层，所述疏水涂层外侧向下倾斜设置有若干散热板。

进一步地，所述陶瓷罩体的下端设置有用于安装陶瓷罩体的复合减震机构，且陶瓷罩体下端与复合减震机构上端之间设置有第一减震垫，所述复合减震机构包括两个倒梯形结构且上下平行设置的上减震板和下减震板，且所述上减震板与下减震板之间设置有第二减震垫。

进一步地，所述上位机管理系统上还集成有用于存储历史数据的Access数据库以及用于展示对避雷器本体监测结果的显示屏。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型通过安全防护组件的设置，对避雷器本体起到了安全保护的作用，可有效防止避雷器本体表面的绝缘套老化；且安全防护组件加快了避雷器本体的散热，同时，可实现防水、防潮的功能，从而延长了该进线电缆避雷器的使用寿命；

(2)本实用新型通过故障保护装置的设置，在避雷器本体发生故障时，能够及时将避雷器本体与被保护设备脱离断开，有效避免了避雷器本体的故障对被保护设备造成损害；

(3)本实用新型通过组合数据采集装置的设置，实现了充分对避雷器本体工作过程中的状态信息采集的功能，不仅可采集到电流、电压信息，还能够实时检测到避雷器本体表面的温度分布状态，有效防止了避雷器本体由于受潮造成的故障损害，保证了该进线电缆避雷器工作过程的安全可靠性；

(4)本实用新型通过采用基于GSM网络的短消息服务作为进线电缆避雷器监测信号的传输方式，利用手机短信功能实现数据的远程无线传输，可让管理人员及时发现故障信息，从而降低故障发生所产生的危害。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型的整体工作信号流程图；

图2为本实用新型的安全防护组件结构示意图。

图中标号：

1-避雷器本体；2-安全防护组件；3-故障保护装置；4-组合数据采集装置；5-远程信号传输装置；6-上位机管理系统；7-监控报警装置；8-复合减震机构；

201-陶瓷罩体；202-导热膏层；203-疏水涂层；204-散热板；

401-AD转换器；402-红外测温仪；403-电压监测单元；404-电流监测单元；

501-GSM发送模块；502-GSM接收模块；

601-Access数据库；602-显示屏；

801-第一减震垫；802-上减震板；803-下减震板；804-第二减震垫。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

如图1和图2所示，本实用新型提供了一种进线电缆避雷器故障警示装置，包括与被保护设备并联设置的避雷器本体1，所述避雷器本体1的外侧设置有安全防护组件2，通过安全防护组件2的设置，对避雷器本体1起到了安全保护的作用，可有效防止避雷器本体1表面的绝缘套老化；且安全防护组件2加快了避雷器本体1的散热，同时，可实现防水防潮的功能，从而延长了该进线电缆避雷器的使用寿命，避雷器本体1上串联设置有故障保护装置3，通过故障保护装置3的设置，在避雷器本体1发生故障时，能够及时将避雷器本体1与被保护设备脱离断开，有效避免了避雷器本体1的故障对被保护设备造成损害，避雷器本体1的进线端连接有进线电缆，接地端通过串联组合数据采集装置4接地，所述组合数据采集装置4通过基于GSM技术的远程信号传输装置5连接有安装在监控中心内的上位机管理系统6，所述上位机管理系统6输出端还连接有监控报警装置7。

进一步解释说明的是，该进线电缆避雷器故障警示装置的工作原理如下：

首先，通过组合数据采集装置4实时采集避雷器本体1工作过程中的状态信息，然后通过远程信号传输装置5，将采集到的信息传送给上位机管理系统6，上位机管理系统6接收到信息后，对其进行处理，处理过程主要是将接收到的信息与上位机管理系统6内的预设值进行比较分析，如果超过预设值，则启动监控报警装置7，同时，在故障保护装置3的作用下，将避雷器本体1与被保护设备脱离。

作为优选的实施方式，组合数据采集装置4包括AD转换器401、用于实时检测避雷器本体1表面各部分温度的红外测温仪402、与避雷器本体1电压接线柱连接的电压监测单元403以及与避雷器本体1接地端连接的电流监测单元404，所述AD转换器401的输入端分别与红外测温仪402、电压监测单元403、电流监测单元404连接，输出端与远程信号传输装置5连接，AD转换器401的设置，起到了模数转换的作用，可将红外测温仪402、电压监测单元403和电流监测单元404检测到的模拟信号转换为数字信号；红外测温仪402的设置，能够实时监测避雷器本体1是否有不正常发热或不正常温度分布，进而可判断避雷器本体1是否存有受潮缺陷，从而及时处理避雷器本体1受潮问题，消除安全隐患。

需要补充说明的是，当避雷器本体1出现故障时，可通过避雷器本体1的泄漏电流和阻性电流反映出来，泄漏电流可直接通过电流监测单元404测得；判断阻性电流需要采用信号重建法进行测量，电流信号可由电流监测单元404测得，信号重建法就是根据采样数据重建电流、电压的正弦波模型，再由波形参数求得电流、电压相位差；电压信号由电压监测单元403测得，从而求出阻性电流。

其中，电压监测单元403和电流监测单元404分别采用的是电压传感器、电流传感器。

进一步地，故障保护装置3包括控制继电器K1，所述控制继电器K1的常闭触点与避雷器本体1串联连接，控制继电器K1的线圈串联设置在上位机管理系统6与监控报警装置7之间，在避雷器本体1正常工作状态时，控制继电器K1的常闭触点一直处于闭合状态，此时，避雷器本体1正常工作，监控报警装置7不导通；当避雷器本体1发生故障时，上位机管理系统6启动监控报警装置7，使得控制继电器K1的线圈通电，此时，控制继电器K1的常闭触点立刻断开，实现将避雷器本体1与被保护设备断开的功能，从而对被保护设备起到了保护作用，使其能够正常工作。

远程信号传输装置5包括GSM发送模块501和GSM接收模块502，所述GSM发送模块501与AD转换器401的输出端连接，且GSM发送模块501上配置有SIM卡，所述GSM接收模块502与上位机管理系统6连接，能够实现将报警信息通过GSM网络短消息服务发送至管理人员的手机上，从而及时发现报警信号。

进一步地，安全防护组件2包括套设在避雷器本体1外侧的陶瓷罩体201，所述陶瓷罩体201与避雷器本体1之间填充有导热膏层202，陶瓷罩体201的外表面设置有疏水涂层203，所述疏水涂层203外侧向下倾斜设置有若干散热板204，倾斜向下设置的散热板204在起到散热作用的同时，能够及时将疏水涂层203以及散热板204表面的积水排出，避免积水容易通过陶瓷罩体201渗透到陶瓷罩体201内，导致避雷器本体1受潮。

在本实用新型中，疏水涂层203采用聚四氟乙烯(PTFE)材料制成，具有良好的防水性、耐候性和绝缘性。

作为优选的实施方式，陶瓷罩体201的下端设置有用于安装陶瓷罩体201的复合减震机构8，通过复合减震机构8的设置，对避雷器本体1起到了很好地减震功效，且陶瓷罩体201下端与复合减震机构8上端之间设置有第一减震垫801，所述复合减震机构8包括两个倒梯形结构且上下平行设置的上减震板802和下减震板803，且所述上减震板802与下减震板803之间设置有第二减震垫804，倒梯形结构上减震板802和下减震板803的设置，不仅能对陶瓷罩体201上下的冲击力进行减震，还能对其左右的冲击力进行减震，通过结合第一减震垫801和第二减震垫804，实现了两级减震，减震效果好。

进一步地，上位机管理系统6上还集成有用于存储历史数据的Access数据库601以及用于展示对避雷器本体1监测结果的显示屏602，通过显示屏602不能能够实时显示检测的数据，还能显示出曲线折线图，从而便于对避雷器本体1的状态做出判断。

补充说明的是，该Access数据库601的功能如下：

(1)可在Access数据库601内设置各个监测参数项(温度、电流、电压)的阈值，如果收到的参数值高于阈值，则自动报警，并将报警信息发送到管理人员的手机上；

(2)可设置若干个避雷器的编号，并将每个监测避雷器的SIM卡号保存到Access数据库601，方便对多个避雷器进行同时监测；

(3)能够对各个避雷器发送监测指令，并且能实时接收返回的指令数据，并对数据进行分析存储；

(4)能够从Access数据库601内调看不同避雷器在特定时间内避雷器的监测数据。

以上对本实用新型所提供的一种进线电缆避雷器故障警示装置进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (6)

1.一种进线电缆避雷器故障警示装置，其特征在于：包括与被保护设备并联设置的避雷器本体(1)，所述避雷器本体(1)的外侧设置有安全防护组件(2)，避雷器本体(1)上串联设置有故障保护装置(3)，避雷器本体(1)的进线端连接有进线电缆，接地端通过串联组合数据采集装置(4)接地，所述组合数据采集装置(4)通过基于GSM技术的远程信号传输装置(5)连接有安装在监控中心内的上位机管理系统(6)，所述上位机管理系统(6)输出端还连接有监控报警装置(7)；

所述组合数据采集装置(4)包括AD转换器(401)、用于实时检测避雷器本体(1)表面各部分温度的红外测温仪(402)、与避雷器本体(1)电压接线柱连接的电压监测单元(403)以及与避雷器本体(1)接地端连接的电流监测单元(404)，所述AD转换器(401)的输入端分别与红外测温仪(402)、电压监测单元(403)、电流监测单元(404)连接，输出端与远程信号传输装置(5)连接。

2.根据权利要求1所述的一种进线电缆避雷器故障警示装置，其特征在于：所述故障保护装置(3)包括控制继电器K1，所述控制继电器K1的常闭触点与避雷器本体(1)串联连接，控制继电器K1的线圈串联设置在上位机管理系统(6)与监控报警装置(7)之间。

3.根据权利要求1所述的一种进线电缆避雷器故障警示装置，其特征在于：所述远程信号传输装置(5)包括GSM发送模块(501)和GSM接收模块(502)，所述GSM发送模块(501)与AD转换器(401)的输出端连接，且GSM发送模块(501)上配置有SIM卡，所述GSM接收模块(502)与上位机管理系统(6)连接。

4.根据权利要求1所述的一种进线电缆避雷器故障警示装置，其特征在于：所述安全防护组件(2)包括套设在避雷器本体(1)外侧的陶瓷罩体(201)，所述陶瓷罩体(201)与避雷器本体(1)之间填充有导热膏层(202)，陶瓷罩体(201)的外表面设置有疏水涂层(203)，所述疏水涂层(203)外侧向下倾斜设置有若干散热板(204)。

5.根据权利要求4所述的一种进线电缆避雷器故障警示装置，其特征在于：所述陶瓷罩体(201)的下端设置有用于安装陶瓷罩体(201)的复合减震机构(8)，且陶瓷罩体(201)下端与复合减震机构(8)上端之间设置有第一减震垫(801)，所述复合减震机构(8)包括两个倒梯形结构且上下平行设置的上减震板(802)和下减震板(803)，且所述上减震板(802)与下减震板(803)之间设置有第二减震垫(804)。

6.根据权利要求1所述的一种进线电缆避雷器故障警示装置，其特征在于：所述上位机管理系统(6)上还集成有用于存储历史数据的Access数据库(601)以及用于展示对避雷器本体(1)监测结果的显示屏(602)。