CN212159921U - 一种瞬态过电压、过电流监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种瞬态过电压、过电流监测装置，包括过电压监测仪主控处理器，与过电压监测仪主控处理器电性连接的输入模块和输出模块以及辅助模块；输入模块包括多路多功能模拟信号输入模块、多路SPD遥信干接点信号输入模块以及电源输入模块，其中多路多功能模拟信号输入模块通过电性连接的多路非接触式过电压传感器和多路非接触式雷电流传感器进行瞬态过电压和瞬态过电流信号采集，以实现非断电、断线状态下的瞬态过电压和瞬态过电流同步监测不影响回路工作状态。采用非接触式传感器，监测精度高，无需断电、断线即可进行信号监测，降低安全隐患；装置整体体积小、安装便捷，且工程造价低，适用于大面积的分布式安装监测要求。

Description

一种瞬态过电压、过电流监测装置

技术领域

本实用新型涉电力系统运维装置，更具体地说是一种瞬态过电压、过电流监测装置。

背景技术

随着智能电网、电力系统广泛在物联网和数字电网领域的建设，大量的微电子设备在二次系统得到应用，随着器件集成度越来越高，设备本身的耐压水平会降低，微电子设备遭受电磁脉冲、瞬态过电压、瞬态过电流、杂散电压损坏的概率逐渐增大。目前在电力系统中，由于缺乏瞬态过电压、瞬态过电流的监测装置，无法对数据进行记录、捕捉，导致没有数据分析作为支撑，很多电力设备损坏的根本原因无法知晓，无法作出及时有效的防护优化方案。现有使用情况中同类型的电力事故重复发生，社会动用并投入了大量的人力物力财力，造成巨大的资源浪费和经济损失。

通过研究电力设备各种过电压的起因，预测其幅值，并采取措施加以限制，是确定电力系统绝缘配合的前提，对于电力设备制造和电力系统运行都具有积极的影响意义。过电压状态分为外部过电压和内部过电压两大类，过电压情况的存在对电力系统设备或电力线路的绝缘性能构成威胁，严重影响配电网的供电可靠性和安全性。如何有效监测电网内外过电压状况，是深刻认识电网过电压原因以及采取有效方法进行预防电网过电压情况重复发生的有力手段。

雷击低压输电线路是危害低压输电线路安全可靠运行的主要原因，也是造成电气电子设备损坏的主要原因。因此，准确监测低压输电线路雷电流的波形及幅值，对分析雷击事故、研究雷电防护是十分重要的。雷电具有的雷电流幅值大(可达数十千安至数百千安)、雷电流陡度大(可达50ka/μs)、冲击性强、冲击过电压高(可达数百千安至数千千安)的特点。雷电的特点与其破坏性有紧密的关系。雷电有电性质、热性质、机械性质等多方面的破坏性，均可能带来极为严重的后果。有效监测入侵系统的过电压和过电流，也是认识电网雷电流以及采取有效方法预防雷电流的有力手段。

电网的数据感知需要大量的微型传感器进行分布式监测，现有的传统结构的监测装置及监测方案实现的过电压监测只适用于实验室和场地比较空旷的高压线路应用，由于其往往体积大、造价高，限制了现有监测设备在电力二次系统中的应用。目前传统的雷电流、过电压监测仪传感部分体积大造价高，不适用于二次系统的分布式大面积应用。目前二次系统应用的过电压监测只是监测工频暂态过电压，幅值小。低压输电线路中入侵的雷电流、操作过电压为瞬态量，速度快、幅值高，现有应用技术方案不适用于该类型参数的采集捕捉与记录。现有监测方案功能单一，部分只有雷电监测功能。无瞬态过电压监测功能。且现有的过电压采集一般方案采用接触式采集信号，需要断电进行采集，短路时影响原有线路正常工作存在安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种非接触式的瞬态过电压、过电流监测装置。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种瞬态过电压、过电流监测装置，包括过电压监测仪主控处理器，与所述过电压监测仪主控处理器电性连接的输入模块和输出模块以及辅助模块；

所述输入模块包括多路多功能模拟信号输入模块、多路SPD遥信干接点信号输入模块以及电源输入模块，其中所述多路多功能模拟信号输入模块通过电性连接的多路非接触式过电压传感器和多路非接触式雷电流传感器进行瞬态过电压和瞬态过电流信号采集，以实现非断电、断线状态下的瞬态过电压和瞬态过电流同步监测不影响回路工作状态。

其进一步技术方案为，所述输出模块包括与所述过电压监测仪主控处理器电性连接的多路RS485信号输出和无线通信模块输出，所述过电压监测仪主控处理器将输入的信号进行数据计算与存储后通过所述输出模块输出至后台终端。

其进一步技术方案为，所述辅助模块包括按键、显示屏和LED指示灯；所述显示屏为TFT/OLED显示屏，用于显示存储在数据库中的过电压与过电流数据，并通过所述按键进行数据的显示控制与切换。

其进一步技术方案为，所述LED指示灯通过监测装置是否处于正常/非正常工作状态的告警提示以进行人工直观监测。

其进一步技术方案为，所述电源输入模块为直流/交流电源输入，为整个系统提供工作电源。

本实用新型与现有技术相比的有益效果是：本实用新型提供的一种瞬态过电压、过电流监测装置，采用非接触式传感器，监测精度高，无需断电、断线即可进行信号监测，不会对回路工作状态造成影响，降低安全隐患；两种传感器合二为一，装置整体体积小、安装便捷，且工程造价低，适用于大面积的分布式安装监测要求；本瞬态过电压、过电流监测装置可同时监测至少四路通道，每个通道均可以同时采集瞬态过电压和瞬态过电流，同步监测不同线路的瞬态数据，对外部非常态量数据采集更为丰富，有利于更精准地排查电力系统故障原因。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型技术手段，可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征及优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，详细说明如下。

附图说明

图1为本实用新型各个组成模块的结构示意框图。

附图标记

1、多路非接触式过电压传感器；2、多路多功能模拟信号输入；3、过电压监测仪主控处理器；4、按键；5、TFT显示屏；6、运行、告警、网络LED灯指示；7、多路RS485信号输出；8、无线通信模块输出；9、多路SPD遥信干接点信号输入；10、电源输入；11、多路非接触式雷电流传感器。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行结合和组合。

请参阅图1，本实施提供了一种瞬态过电压、过电流监测装置，包括过电压监测仪主控处理器3，与过电压监测仪主控处理器3电性连接的输入模块和输出模块以及辅助模块；过电压监测仪主控处理器3用于将接收的输入数据进行计算与存储。

输入模块包括多路多功能模拟信号输入2、多路SPD遥信干接点信号输入9以及电源输入10，其中多路多功能模拟信号输入2通过电性连接的多路非接触式过电压传感器1和多路非接触式雷电流传感器11进行瞬态过电压和瞬态过电流信号采集，非接触式过电压传感器1和非接触式雷电流传感器11集成在一个装置中，通过6芯连接线与过电压监测仪主控处理器3进行连接，以实现非断电、断线状态下的瞬态过电压和瞬态过电流同步监测不影响回路工作状态。电感式传感器中的电涡流式传感器，磁电式传感器中的磁阻式传感器、霍尔式传感器、感应同步器，光电式传感器，开环式罗氏线圈，特殊传感器中的微波传感器均为非接触式传感器。本装置可同时监测至少4路过电压保护装置的运行状态，对其寿命进行预判，且瞬态过电压过电流输入模拟量路数不限于4路。

进一步的，输出模块包括与过电压监测仪主控处理器3电性连接的多路RS485信号输出7和无线通信模块输出8，过电压监测仪主控处理器3将输入的信号进行数据计算与存储后通过输出模块输出至后台终端。

辅助模块包括按键4、显示屏和LED指示灯；显示屏为TFT/OLED显示屏(图示为TFT显示屏5)，用于显示存储在数据库中的过电压与过电流数据，并通过按键4进行数据的显示控制与切换。其他任何符合电子数据显示要求的显示屏材料亦包括在本实用新型的保护范围内。

进一步的，LED指示灯(图示为运行、告警、网络LED灯指示6)通过监测装置是否处于正常/非正常工作状态的告警提示以进行人工直观监测。

电源输入10为直流/交流电源输入，为整个系统提供工作电源。其中监测信号的数据上传采用串口/无线，或其他任何可达到数据上传功能的变换后的传输方式。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种瞬态过电压、过电流监测装置，采用非接触式传感器，监测精度高，无需断电、断线即可进行信号监测，不会对回路工作状态造成影响，降低安全隐患；两种传感器合二为一，装置整体体积小、安装便捷，且工程造价低，适用于大面积的分布式安装监测要求；本瞬态过电压、过电流监测装置可同时监测至少四路通道，每个通道均可以同时采集瞬态过电压和瞬态过电流，同步监测不同线路的瞬态数据，对外部非常态量数据采集更为丰富，有利于更精准地排查电力系统故障原因。

上述仅以实施例来进一步说明本实用新型的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本实用新型的实施方式仅限于此，任何依本实用新型所做的技术延伸或再创造，均受本实用新型的保护。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

Claims (5)

1.一种瞬态过电压、过电流监测装置，其特征在于，包括过电压监测仪主控处理器，与所述过电压监测仪主控处理器电性连接的输入模块和输出模块以及辅助模块；

所述输入模块包括多路多功能模拟信号输入模块、多路SPD遥信干接点信号输入模块以及电源输入模块，其中所述多路多功能模拟信号输入模块通过电性连接的多路非接触式过电压传感器和多路非接触式雷电流传感器进行瞬态过电压和瞬态过电流信号采集，以实现非断电、断线状态下的瞬态过电压和瞬态过电流同步监测不影响回路工作状态。

2.根据权利要求1所述的瞬态过电压、过电流监测装置，其特征在于，所述输出模块包括与所述过电压监测仪主控处理器电性连接的多路RS485信号输出和无线通信模块输出，所述过电压监测仪主控处理器将输入的信号进行数据计算与存储后通过所述输出模块输出至后台终端。

3.根据权利要求1所述的瞬态过电压、过电流监测装置，其特征在于，所述辅助模块包括按键、显示屏和LED指示灯；所述显示屏为TFT/OLED显示屏，用于显示存储在数据库中的过电压与过电流数据，并通过所述按键进行数据的显示控制与切换。

4.根据权利要求3所述的瞬态过电压、过电流监测装置，其特征在于，所述LED指示灯通过监测装置是否处于正常/非正常工作状态的告警提示以进行人工直观监测。

5.根据权利要求1所述的瞬态过电压、过电流监测装置，其特征在于，所述电源输入模块为直流/交流电源输入，为整个系统提供工作电源。

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