CN217981782U - 六相组合式避雷器运行状态监测结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种六相组合式避雷器运行状态监测结构，采用罗氏线圈套装在六相组合式避雷器每只相间避雷器连接线及相对地避雷器接地引线上，温度传感器通过绝缘绑带紧贴固定在每只相间避雷器连接线及相对地避雷器的外套上；每个所述罗氏线圈和温度传感器分别连接监测仪。通过特定的电气和装配结构实现对六相组合式避雷器运行状态的精确采集，以便能够在此基础上实现实时监测乃至预警。

Description

六相组合式避雷器运行状态监测结构

技术领域

本实用新型属于六元件组合式避雷器技术领域，尤其涉及一种六相组合式避雷器运行状态监测结构。

背景技术

当切除一个电抗器、电机或带有感性负载的变压器时，在电抗器、电机或变压器的相间会产生很高的过电压。没有相间保护时，过电压可能会超过电抗器、电机或变压器的相间耐受电压。真空断路器操作过程中因截流、重燃、弹跳等引起的过电压，也会发生在相间，对电气设备的相间绝缘造成威胁。因此，除了常规的相对地保护，还要求对相间过电压进行保护。组合式避雷器就是能够同时提供相间和相地保护的避雷器。

组合式避雷器有六元件结构和四星形结构两种。实践证明，与四星形结构相比，六元件结构的故障率更低、稳定性更高。但是，由于六元件结构避雷器一般是无间隙避雷器，避雷器本体直接承受相对地电压或相间电压，在长期运行过程中会逐渐老化。当电阻片的抗老化性能不良时，避雷器的泄漏电流会增大。泄漏电流增大导致温度升高，温度升高使泄漏电流进一步增大，造成恶性循环，最终导致避雷器崩溃，有造成系统相间短路或单相接地短路的风险。

目前，有些六元件组合式避雷器配备了监测仪。但是，现有的监测仪测量泄漏电流准确度有待提高，六元件组合式避雷器常用于油田、矿山等环境较恶劣的场所，避雷器一旦劣化，劣化发展的速度会较快，运维人员可能无法及时发现。另外，仅靠测量泄漏电流判断避雷器状态不太稳妥，有误判或漏判的风险。

实用新型内容

为了克服现有技术存在的缺陷和不足，本实用新型提出一种六相组合式避雷器运行状态监测结构的设计方案，旨在通过特定的电气和装配结构实现对六相组合式避雷器运行状态的精确采集，以便能够在此基础上实现实时监测乃至预警。

其具体采用以下技术方案：

一种六相组合式避雷器运行状态监测结构，其特征在于：罗氏线圈套装在六相组合式避雷器每只相间避雷器连接线及相对地避雷器接地引线上，温度传感器通过绝缘绑带紧贴固定在每只相间避雷器连接线及相对地避雷器的外套上；每个所述罗氏线圈和温度传感器分别连接监测仪。

进一步地，所述罗氏线圈为钳形两半式结构，采用绝缘外壳封装。

进一步地，所述温度传感器为贴片式温度传感器。

进一步地，所述贴片式温度传感器的形状为弧形，并采用绝缘外壳封装。

进一步地，所述温度传感器固定在每只相间避雷器连接线及相对地避雷器的外套中部。

进一步地，所述罗氏线圈的测量范围为电流幅值1μA至100μA；所述温度传感器的测量范围为-20℃-+100℃。

进一步地，所述监测仪设置有无线通信模块。

本实用新型及其优选方案具有经济性好、安装方便、可靠性高等特点，具体表现的有益效果包括：通过罗氏线圈的采集，可记录六元件组合式避雷器的动作次数，为过电压分析、防雷设计提供原始依据；并且可测量通过避雷器的泄漏电流，为判定老化或受潮的避雷器提供依据；通过温度传感器的采集可测量避雷器外表温度，协同泄漏电流判断避雷器状态。

进一步，还可以具有以下应用前景：通过无线网络将所测数据传输到远端上位机系统；通过数据汇总，实现可对同一只六元件组合式避雷器中的3只相对地避雷器和3只相间避雷器的表面温度进行横向对比；以及通过设置阈值和加装报警器能在远端实现避雷器故障时发出报警信号，辅助运维人员尽早发现故障避雷器，避免故障扩大。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步详细的说明：

图1是六相组合式避雷器电气结构示意图；

图2是本实用新型实施例六相组合式避雷器运行状态监测结构的安装位置和电气连接关系示意图；

图3是本实用新型实施例罗氏线圈结构示意图。

图中：1-相间避雷器；2-相对地避雷器；3-监测仪的接口；4-罗氏线圈；5-温度传感器。

具体实施方式

为让本专利的特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，作详细说明如下：

本申请中的实施实例及实施实例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施实例来详细说明本实用新型，对本实用新型实例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。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。

以下参考附图来具体描述本发明的具体实施方式。

图1为现有技术典型六相组合式避雷器电气结构，本实施例结构方案是基于此基础上进行的改进，如图2所示。

主要包括相间避雷器1、相对地避雷器2、监测仪（图中只示出了其用于接线的监测仪的接口3）、罗氏线圈4、以及温度传感器5。

其中，相间避雷器1和相对地避雷器2属于六相组合式避雷器的本体部分，本实施例方案提供的罗氏线圈4套装在每只相间避雷器1连接线及相对地避雷器2接地引线上。温度传感器5则通过绝缘绑带紧贴在每只相间避雷器连接线及相对地避雷器外套上，一般设置为处于外套中部。罗氏线圈4和温度传感器5，通过各自的信号线连接到监测仪。监测仪一般可以设置在靠近避雷器低压端的固定端子上，位于六柱避雷器接地底座附近。

如图3所示，本实施例罗氏线圈为钳形两半式结构。罗氏线圈套在每只相间避雷器连接线及相对地避雷器接地引线上。安装时，将罗氏线圈张开，夹在导线的合适位置。罗氏线圈是高灵敏度的，在电流幅值1μA至100μA范围内具有较高的测量精度。罗氏线圈可以采用高绝缘强度外壳封装，可将系统电压与信号线隔离，不会由信号线将系统电压引出，保证安全性。

本实施例采用的温度传感器是贴片式的。贴片式温度传感器是弧形的，通过绝缘绑带紧贴在每只相间避雷器和相对地避雷器的外套上，一般处于外套中部。温度传感器可探测温度为-20℃至+100℃。温度传感器也用高绝缘强度外壳封装，对避雷器外表面电场分布的影响可忽略不计。

罗氏线圈采集的电流信号和温度传感器采集的温度信号，通过信号线传输到监测器。

通过以上结构，本实施例实现了对通过罗氏线圈的采集，可记录六元件组合式避雷器的动作次数，为过电压分析、防雷设计提供原始依据；并且可精确测量通过避雷器的泄漏电流，为判定老化或受潮的避雷器提供依据；通过温度传感器的采集可精确测量避雷器外表温度，协同泄漏电流判断避雷器状态，实现基本发明目的。

在更进一步的设计当中，可以对监测仪进行进一步改造。基于现有可利用技术，可以在监测仪内安装有信号处理模块、通信模块、天线、大容量可充电锂电池。信号处理模块和通信模块是低功耗的。其中通信模块和天线用于通过窄带物联网或其他类型的无线网络将信号发出。现有的大容量可充电锂电池用于监测仪可连续工作三年。

基于该现有技术可实现的进一步结构，监测仪主体的信号处理模块，经过信号处理输送至通信模块。处理过的信号通过天线发送，通过无线网络传输至后台上位机系统的数据库，可存储多台避雷器过去几年的泄漏电流、动作次数、表面温度等情况。

进一步可以实现通过网络平台和手机软件展示数据。当泄漏电流和温度测量值超出设定的范围时，主动发出报警信号，告知超出设定值的避雷器编号、位置坐标、泄漏电流和温度测量值等，提醒运维人员及时处理等扩展性功能。因此可以看出，本实施结构方案具备很好的扩展性和应用前景。

综上，本实用新型方案应用到六元件组合式避雷器后，可记录六元件组合式避雷器的动作次数，为过电压分析、防雷设计提供原始依据；可测量通过避雷器的泄漏电流，为判定老化或受潮的避雷器提供依据；可测量避雷器外表温度，协同泄漏电流判断避雷器状态。进一步还可以实现通过无线网络将所测数据传输到数据库，并通过网络终端或手机软件实时状态监测，并能在避雷器故障时发出报警信号，辅助运维人员尽早发现故障避雷器，避免故障扩大。

本专利不局限于上述最佳实施方式，任何人在本专利的启示下都可以得出其它各种形式的六相组合式避雷器运行状态监测结构，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本专利的涵盖范围。

Claims (7)

1.一种六相组合式避雷器运行状态监测结构，其特征在于：罗氏线圈套装在六相组合式避雷器每只相间避雷器连接线及相对地避雷器接地引线上，温度传感器通过绝缘绑带紧贴固定在每只相间避雷器连接线及相对地避雷器的外套上；每个所述罗氏线圈和温度传感器分别连接监测仪。

2.根据权利要求1所述的六相组合式避雷器运行状态监测结构，其特征在于：所述罗氏线圈为钳形两半式结构，采用绝缘外壳封装。

3.根据权利要求1所述的六相组合式避雷器运行状态监测结构，其特征在于：所述温度传感器为贴片式温度传感器。

4.根据权利要求3所述的六相组合式避雷器运行状态监测结构，其特征在于：所述贴片式温度传感器的形状为弧形，并采用绝缘外壳封装。

5.根据权利要求1所述的六相组合式避雷器运行状态监测结构，其特征在于：所述温度传感器固定在每只相间避雷器连接线及相对地避雷器的外套中部。

6.根据权利要求1所述的六相组合式避雷器运行状态监测结构，其特征在于：所述罗氏线圈的测量范围为电流幅值1μA至100μA；所述温度传感器的测量范围为-20℃-+100℃。

7.根据权利要求1所述的六相组合式避雷器运行状态监测结构，其特征在于：所述监测仪设置有无线通信模块。

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