CN209821346U - 远程雷击检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了远程雷击检测装置，涉及电力防雷设备技术领域，包括电流互感器、积分电路、峰值检测电路、微处理器、通信模块及电源模块，其特征在于，电流互感器、积分电路、峰值检测电路及微处理器依次连接，通信模块与微处理器连接，电源模块分别与微处理器及通信模块连接，通信模块为无线通信模块，电流互感器为罗氏线圈电流互感器；本实用新型采用罗氏线圈电流互感器，有效提高了电流检测的稳定性，同时具有动态范围宽、体积小、重量轻的特点，有效降低了雷击检测装置的体积，同时可远程获取采集到的雷击信息，无需人工现场抄录数据。

Description

远程雷击检测装置

技术领域

本实用新型涉及电力防雷设备技术领域，尤其是涉及远程雷击检测装置。

背景技术

电网事故以输电线路故障为主，而输电线路故障以雷击引起跳闸占得比重较大，尤其是在山区的输电线路中。据多年运行记录，架空输电线路的供电故障一半是雷电引起的，所以对雷击的检测一直是架空输电线路和大型电力设备防雷设计的首要参考。传统的电流测量装置主要采用带有铁心的电磁式电流互感器，体积大、频带窄、防爆绝缘困难，且在大电流下铁心磁路易饱和，对测量结果产生较大的误差。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提出了远程雷击检测装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

具体的，远程雷击检测装置，包括电流互感器、积分电路、峰值检测电路、微处理器、通信模块及电源模块，所述电流互感器、积分电路、峰值检测电路及微处理器依次连接，所述通信模块与微处理器连接，所述电源模块分别与微处理器及通信模块连接，通信模块为无线通信模块，电流互感器为罗氏线圈电流互感器。

进一步的，所述积分电路包括第一～第七电阻、第一电容、多个第二电容、第一二极管及第二二极管，所述第一电阻的第一端与所述电流互感器的输出端连接，第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端连接，第二电阻的第二端与所述第一二极管的正极连接，第一二极管的负极与所述第四电阻的第一端连接，第四电阻的第二端与峰值检测电路的输入端连接；

所述第三电阻与第一电阻及第二电阻并联，所述第一电容的第一端与第一电阻的第二端及第二电阻的第一端连接，第一电容的第二端接地，多个所述第二电容分别串联在第二电阻第二端及接地端之间，且多个第二电容并联设置在第二电阻第二端及所述第一二极管的正极之间，所述第五电阻的第一端与第一二极管的负极连接，第五电阻的第二端与第二二极管的负极连接，第二二极管的正极与第七电阻的第一端连接，第七电阻的第二端接地，所述第六电阻的第一端与所述第四电阻的第二端连接，第六电阻的第二端接地。

进一步的，所述装置还包括存储模块，所述存储模块与所述微处理器连接。

进一步的，所述存储模块为FLASH存储器。

进一步的，所述通信模块可以为NB-IOT模块、GSM模块、RF模块中的一种或几种。

进一步的，所述装置还包括定位模块，所述定位模块为GPS定位模块。

进一步的，所述电源模块包括太阳能板、蓄电池及电压转换模块，所述太阳能板的输出端与所述蓄电池的输入端连接，蓄电池的输出端与所述电压转换模块的输入端连接，电压转换模块的输出端分别与所述微处理器及通信模块连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

采用罗氏线圈电流互感器，有效提高了电流检测的稳定性，同时具有动态范围宽、体积小、重量轻的特点，有效降低了雷击检测装置的体积，同时可远程获取采集到的雷击信息，无需人工现场抄录数据。

附图说明

图1为本实用新型的远程雷击检测装置结构示意图；

图2为本实用新型优选实施例的远程雷击检测装置结构示意图；

图3为本实用新型优选实施例的积分电路结构示意图。

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。

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。

如图1所示，远程雷击检测装置，包括电流互感器、积分电路、峰值检测电路、微处理器、通信模块及电源模块，其中，微处理器采用TI公司的MSP430超低功耗微处理器，电流互感器、积分电路、峰值检测电路及微处理器依次连接，通信模块与微处理器连接，电源模块分别与微处理器及通信模块连接，通信模块为无线通信模块，微处理器通过无线通信模块进行雷击监测数据的远程传输，实现对雷击监测点的远程监测，电流互感器为罗氏线圈电流互感器,利用罗氏线圈电流互感器稳定性好、动态范围宽、体积小、重量轻的特点，有效提高了雷击电流采集的稳定性及准确率，同时减少了装置体积。

如图2所示，远程雷击检测装置还包括存储模块及定位模块，存储模块为FLASH存储器，用于存储微处理器获取到的雷击电流信息，定位模块为GPS定位模块，用于对雷击监测点进行定位，FLASH存储器及GPS定位模块分别与微处理器连接；通信模块可以为NB-IOT模块、GSM模块、RF模块中的一种或几种，采用RF模块时，工作人员可在现场通过移动终端，如便携笔记本电脑，通过RF模块与微处理器实现数据传输，获取雷击数据；采用GSM模块时，微处理器通过短信方式将雷击数据发送给监控终端，监控终端可以为智能手机、PC或工控机；本实施例中，通信模块为NB-IOT模块，微处理器通过NB-IOT模块与NB-IOT基站通信，并通过NB-IOT基站与云平台进行数据传输，NB-IOT通信具有信号强度高、功耗低的特点，同时，工作人员可通过移动终端如智能手机访问云平台，微处理器通过NB-IOT模块实时将雷击数据通过云平台发送至工作人员移动终端，实现对各个监测点的实时远程监测。

使用时，将罗氏线圈电流互感器设置于电力线监测点的避雷器处，当电力线塔遭受雷击时，罗氏线圈电流互感器通过避雷器获取雷击电流信号，经积分电路处理后，微处理器通过峰值检测电路获取雷击电流的幅值参数，同时微处理器记录雷击时间，并将雷击数据存储于FLASH存储器中，同时，微处理器通过GPS定位模块获取定位信息，并通过NB-IOT模块将雷击参数、时间及定位信息发送至远程监控端服务器，实现对雷击监测点的远程监控，通过NB-IOT通信进行数据传输，有效提高了信号强度，降低了功耗，能及时将监测信息推送至管理员处，无需人工现场抄录数据，有效提高了监测效率。

本实施例中，电源模块包括太阳能板、蓄电池、电压转换模块、太阳能板电压采集单元、蓄电池电压采集单元、充电控制单元及放电控制单元，其中，充电控制单元为PWM充电控制器，电压转换模块为DC/DC，微处理器及太阳能板分别通过PWM充电控制器与蓄电池连接，微处理器通过太阳能板电压采集单元获取太阳能板的电压采样信息，微处理器通过蓄电池电压采集单元获取蓄电池的电压采样信息，微处理器通过放电控制单元与蓄电池连接，放电控制单元与DC/DC连接，DC/DC分别为微处理器、GPS模块、NB-IOT模块及FLASH存储器供电，微处理器通过电压采集信息控制太阳能板及蓄电池的充放电，有效延长了远程雷击检测装置的工作时间。

本实施例中的电源模块也可替换为相线取电模块，相线取电模块包括电流互感器，电流互感器套设在高压输电线上，电流互感器的输出端依次连接有切换保护电路、干扰滤波电路、检波整流电路、监控电路、过压保护电路及电压转换电路，其中，过压保护电路还与切换保护电路连接，电压转换电路的输出端分别与微处理器、定位模块、通信模块及存储模块连接，为上述模块供电。

如图3所示，积分电路包括第一～第七电阻R7、第一电容C1、多个第二电容、第一二极管D1及第二二极管D2，本实施例中设置有6个第二电容C2～C7，但不仅限于6个第二电容，第二电容具体数量可以根据情况调整，第一电阻R1的第一端与电流互感器的输出端连接，第一电阻R1的第二端与第二电阻R2的第一端连接，第二电阻R2的第二端与第一二极管D1的正极连接，第一二极管D1的负极与第四电阻R4的第一端连接，第四电阻R4的第二端与峰值检测电路的输入端连接；

第三电阻R3与第一电阻R1及第二电阻R2并联，第一电容C1的第一端与第一电阻R1的第二端及第二电阻R2的第一端连接，第一电容C1的第二端接地，第二电容C2～第七电容C7分别串联在第二电阻R2第二端及接地端之间，且第二电容C2～第七电容C7并联设置在第二电阻R2第二端及第一二极管D1的正极之间，通过设置多个第二电容，有效降低了由于单个电容误差造成的电流信号的检测误差，有效的提高了电流信号的检测精度；第五电阻R5的第一端与第一二极管D1的负极连接，第五电阻R5的第二端与第二二极管D2的负极连接，第二二极管的正极与第七电阻R7的第一端连接，第七电阻R7的第二端接地，第六电阻R6的第一端与第四电阻R4的第二端连接，第六电阻R6的第二端接地，其中，第五电阻R5及第七电阻R7为可变电阻，第二二极管D2为TVS二极管，当第二二极管D2的两端经受瞬间的高能量冲击时，其能以极高的速度把两端间的阻抗值由高阻抗变为低阻抗，以吸收一个瞬间大电流，从而对后面的电路元件进行保护。

Claims (7)

1.远程雷击检测装置，包括电流互感器、积分电路、峰值检测电路、微处理器、通信模块及电源模块，其特征在于，所述电流互感器、积分电路、峰值检测电路及微处理器依次连接，所述通信模块与微处理器连接，所述电源模块分别与微处理器及通信模块连接，通信模块为无线通信模块，电流互感器为罗氏线圈电流互感器。

2.根据权利要求1所述的远程雷击检测装置，其特征在于，所述积分电路包括第一～第七电阻、第一电容、多个第二电容、第一二极管及第二二极管，所述第一电阻的第一端与所述电流互感器的输出端连接，第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端连接，第二电阻的第二端与所述第一二极管的正极连接，第一二极管的负极与所述第四电阻的第一端连接，第四电阻的第二端与峰值检测电路的输入端连接；

所述第三电阻与第一电阻及第二电阻并联，所述第一电容的第一端与第一电阻的第二端及第二电阻的第一端连接，第一电容的第二端接地，多个所述第二电容分别串联在第二电阻第二端及接地端之间，且多个第二电容并联设置在第二电阻第二端及所述第一二极管的正极之间，所述第五电阻的第一端与第一二极管的负极连接，第五电阻的第二端与第二二极管的负极连接，第二二极管的正极与第七电阻的第一端连接，第七电阻的第二端接地，所述第六电阻的第一端与所述第四电阻的第二端连接，第六电阻的第二端接地。

3.根据权利要求1所述的远程雷击检测装置，其特征在于，所述装置还包括存储模块，所述存储模块与所述微处理器连接。

4.根据权利要求3所述的远程雷击检测装置，其特征在于，所述存储模块为FLASH存储器。

5.根据权利要求1所述的远程雷击检测装置，其特征在于，所述通信模块可以为NB-IOT模块、GSM模块、RF模块中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的远程雷击检测装置，其特征在于，所述装置还包括定位模块，所述定位模块为GPS定位模块。

7.根据权利要求1所述的远程雷击检测装置，其特征在于，所述电源模块包括太阳能板、蓄电池及电压转换模块，所述太阳能板的输出端与所述蓄电池的输入端连接，蓄电池的输出端与所述电压转换模块的输入端连接，电压转换模块的输出端分别与所述微处理器及通信模块连接。