CN218975224U - 一种避雷器结构 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种避雷器结构，避雷器包括接线端子和位于氧化锌片组近地侧的限压组件，接线端子的两端分别连接限压组件和外部监测器，漏电流经接线端子流向外部监测器。本申请通过在避雷器内部增加限压组件或金属片，在避雷器外壁或贯穿避雷器外壁设置接线端子，通过接线端子连接限压组件或金属片和外部监测器，使得原本流过氧化锌片组的漏电流与外部监测器之间形成电流通路，漏电流可以流向外部监测器，为外部监测器实现自供电提供电能来源。

Description

一种避雷器结构

技术领域

本申请涉及避雷器监测领域，特别涉及一种避雷器结构。

背景技术

避雷器是用来保护电力系统中各种电器设备免受雷电过电压、操作过电压、工频暂态过电压冲击而损坏的一个电器。避雷器的类型主要有保护间隙、阀型避雷器和氧化锌避雷器。其中，氧化锌避雷器是一种保护性能优越、质量轻、耐污秽、性能稳定的避雷设备，主要利用氧化锌良好的非线性伏安特性，使在正常工作电压时流过避雷器的电流极小（微安或毫安级）；当过电压作用时，电阻急剧下降，泄放过电压的能量，达到保护的效果。同时，在电网电压作用下，有漏电流流过氧化锌阀片，使阀片发热从而引起避雷器伏安特性的变化，长期作用下将导致氧化锌阀片的老化，直至出现热击穿。因此，实现在线监测避雷器漏电流的大小，对避雷器的健康状况进行预判势在必行。

中国专利CN104297618B具有漏电流测量功能的避雷器，公开了一种漏电流监测功能的避雷器，该专利在避雷器内由金属氧化物阀片组成的芯组的低压端设置漏电流测量传感器，使芯组下端通过一个电阻片再接地，流过避雷器的漏电流在电阻片上产生压降，通过测量两个引出端子P+和P—上的电压便可以获取避雷器漏电流的变化，从而实现对避雷器漏电流的准确测量。电阻片由一个采样电阻R和一个保护阀片并联而成，在采样电阻R两端并联一个低残压金属氧化物保护阀片Z6,该保护阀片的残压远远大于在工作电压下采样电阻两端的电压值(5μV~lOmV),又远远小于所配套的避雷器持续运行电压值。这样就可以在避雷器遭到雷击时，避免因流过避雷器的瞬时电流增大而在采样电阻R上产生很高的压降，影响避雷器的防护效果，同时保护采样电阻R不被烧毁，确保了传感器的正常使用并克服了采样电阻的存在对避雷器避雷效果的影响。其存在的技术问题在于：内置的采样电阻R为漏电流的流通提供了通路，外置的漏电流监测器无法采集漏电流信号用于自供电，必须连接外部供电电源或是自备电池，监测器的使用受到外接电源稳定性的影响或是电池容量的限制。

发明内容

本申请的目的在于改进避雷器的内部结构，使得外部监测器既可以实现漏电流的准确监测，又具有了借助漏电流实现自主供电的可能，有助于去除外部监测器对于外部电源或自备电池的依赖。

本申请是通过以下技术措施来实现的：一种避雷器结构，避雷器包括接线端子和位于氧化锌片组近地侧的限压组件，接线端子的两端分别连接限压组件和外部监测器，漏电流经接线端子流向外部监测器。

作为优选，所述限压组件位于氧化锌片组末端

作为优选，所述限压组件包括金属片和第一氧化锌片，金属片位于氧化锌片组和第一氧化锌片之间，金属片与接线端子第一端连接。

作为优选，所述限压组件包括金属片、相互分离的第一电极板和第二电极板，金属片位于氧化锌片组和第一电极板之间，金属片与接线端子第一端连接。

作为优选，所述第一电极板和第二电极板之间沿避雷器轴向方向设有一段相互分离的区域。

作为优选，所述限压组件包括第一电极板和第二电极板，第一电极板和第二电极板之间沿避雷器轴向方向设有一段相互分离的区域，第一电极板与接线端子第一端连接。

作为优选，所述第一电极板边缘设有一接口，接线端子第一端与第一电极板的接口连接。

作为优选，所述外部监测器包括：包括通信模块的MCU微处理器；包括第一接线端和第二接线端的取电模块，第一接线端与接线端子第二端电连接，第二接线端与地连接，取电模块用于电能存储并为MCU微处理器供电；以及输入端与取电模块连接，输出端与MCU微处理器连接，用于采集漏电流并传输至MCU微处理器的电流采样单元。

作为优选，所述限压组件位于临近氧化锌片组末端的两个氧化锌片之间。

本申请还提供了一种避雷器结构，包括由n个氧化锌片组成的氧化锌片组，位于氧化锌片组任意两个氧化锌片之间的两个氧化锌片之间设有一金属片；所述避雷器还包括用于连接金属片和外壁监测器的接线端子，漏电流经接线端子流向外部监测器。

作为优选，所述金属片位于氧化锌片组近地侧的两个氧化锌片之间。

本申请的有益效果：本申请通过在避雷器内部增加限压组件或金属片，在避雷器外壁或贯穿避雷器外壁设置接线端子，通过接线端子连接限压组件或金属片和外部监测器，使得原本流过氧化锌片组的漏电流与外部监测器之间形成电流通路，漏电流可以流向外部监测器，为外部监测器实现自供电提供电能来源。

附图说明

附图用来提供对本申请的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中：

图1为避雷器结构示意图（1）。

图2为图1结构的等效电路。

图3为外部监测器的一种实现方式。

图4为避雷器结构示意图（2）。

图5为图4结构的等效电路。

图6为避雷器结构示意图（3）。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

实施例一：

一种避雷器结构，如图1所示，包括避雷器，这里的避雷器是指现行常见的避雷器结构，一般包括绝缘伞套110、灌胶封层120（即环氧层）、氧化锌片组130，以及位于氧化锌片组两端的上连接件140、下连接件150。本实施例中的避雷器是在现有避雷器结构的基础上，在避雷器内部位于氧化锌片组近地侧增设一限压组件200。避雷器本体外壁贯穿一接线端子230，接线端子第一端与限压组件高压端电连接，接线端子第二端伸出避雷器本体，用于与外部监测器300电连接。鉴于限压组件的限流作用，流经避雷器氧化锌片组的漏电流沿限压组件的高压端经接线端子向外流出，外部监测器可采集该漏电流信号，用于自主供电并监测漏电流大小。需要说明的是，这里的接线端子可以是贯穿避雷器外壁设置的，也可以设置于避雷器外侧，直接或间接（例如通过导线）与限压组件高压端连接。

限压组件位于氧化锌片组130末端和下连接件150之间。限压组件包括金属片210和第一氧化锌片220，金属片位于氧化锌片组和第一氧化锌片之间，金属片与接线端子第一端连接。流过避雷器氧化锌片组的漏电流经金属片、接线端子流向外部监测器的第一接线端，可用于外部监测器的自供电和漏电流监测。如图2所示，第一氧化锌片等效为ZR1，外部监测器等效为电阻R，第一氧化锌片和外部监测器并联，在设计时，第一氧化锌片的额定电压与外部监测器电压按一定比例设置，以减小漏电流流过第一氧化锌片时对外部监测器的测量可能产生的误差。

作为一种实现方式，外部监测器包括带有通信模块的MCU微处理器；包括第一接线端和第二接线端的取电模块，取电模块将获取的电能进行存储并在处理后为MCU微处理器供电；以及输入端与取电模块连接，输出端与MCU微处理器连接，用于采集漏电流并传输至MCU微处理器的电流采样单元。如图3所示，外部监测器内设有限流电阻、电压整流器、取电储能与电流采样切换器、储能电容器、电流采样电阻器、ADC采集器、电压检测器、电压转换器、MCU微处理器与通信模块，其中，取电模块包括限流电阻、电压整流器、取电储能与电流采样切换器、储能电容器、电压检测器和电压转换器，电流采样单元包括电流采样电阻器和ADC采集器，电压检测器控制电压转换器给MCU处理器供电，MCU处理器接受来自ADC采样器的电流数据。电路中采用的均为现有市场上常见的电气元件，可采购获得。来自第一接线端和第二接线端的电压信号经限流电阻后连接至电压整流器的两个输入端，电压整流器的电压输出端与取电储能与电流采样切换器连接，取电储能与电流采样切换器一方面为储能电容器供电，当储能电容器充足电后，MCU微处理器下达电流采集指令将取电储能与电流采样切换器切换至电流采样电阻器，由ADC采集器采集漏电流数据传送至MCU微处理器，经MCU微处理器处理计算后，将漏电流数据输送给通信模块，通信模块通过天线将漏电流数据发送至远程接收端。其中，第二接线端直接与地连接，或是通过其他负载间接与地连接。此外，外部监测器也可采用目前市面上常见的监测器，与本申请中的避雷器结构配合使用。

实施例二：

与实施例一不同的是，如图4所示，限压组件包括金属片210、相互分离的第一电极板221和第二电极板222，金属片位于氧化锌片组和第一电极板之间，金属片与接线端子第一端连接。第一电极板和第二电极板之间沿避雷器轴向方向设有一段相互分离的区域，该区域内填充绝缘介质，例如空气。相对于实施例一所采用的第一氧化锌片阻值有限，有一部分漏电流通过第一氧化锌片流走，只有部分漏电流可流入外部监测器转化为电能，通过取电电路为后级电路供电，存在无法实现漏电流充分利用的不足，本实施例中由第一电极板、第二电极板以及填充于第一电极板和第二电极板之间的绝缘介质构成的类似电容器的结构，其有助于将全部漏电流用于外部监测器的供电所需，提升外部监测器内部储电元件的充电速度，以满足信息采集或是数据处理的需要。如图5所示，第一电极板和第二电极板等效为一个容量很小的电容C，外部监测器等效为电阻R，经过氧化锌片组的漏电流几乎全部流入外部监测器，漏电流测量精度更高。

实施例三：

与实施例一不同的是，限压组件包括第一电极板和第二电极板，如图6所示，第一电极板和第二电极板之间沿避雷器轴向方向设有一段相互分离的区域，第一电极板与接线端子第一端连接。第一电极板边缘设有一接口，接线端子第一端与第一电极板的接口连接。本实施例中，取消了金属片，第一电极板同时起到漏电流传输的作用。第一电极板边缘的接口可设置为内螺纹接口，也可以设置为外螺纹接口，以实现与接线端子的方便连接。

实施例四：

与实施例一不同的是，限压组件位于临近氧化锌片组末端的两个氧化锌片之间。限压组件的结构如实施例一到四任一所述.

实施例五：

与实施例一不同的是，本实施例中，仅采用金属片和接线端子的连接实现外部监测器对漏电流的采集，金属片位于氧化锌片组近地侧的两个氧化锌片之间，结构更加简洁。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (13)

1.一种避雷器结构，其特征在于，避雷器包括接线端子和位于氧化锌片组近地侧的限压组件，接线端子的两端分别连接限压组件和外部监测器，漏电流经接线端子流向外部监测器；所述限压组件包括金属片和第一氧化锌片，金属片位于氧化锌片组和第一氧化锌片之间，金属片与接线端子第一端连接。

2.根据权利要求1所述的一种避雷器结构，其特征在于，所述限压组件位于氧化锌片组末端。

3.根据权利要求1所述的一种避雷器结构，其特征在于，所述限压组件位于临近氧化锌片组末端的两个氧化锌片之间。

4.一种避雷器结构，其特征在于，避雷器包括接线端子和位于氧化锌片组近地侧的限压组件，接线端子的两端分别连接限压组件和外部监测器，漏电流经接线端子流向外部监测器；所述限压组件包括金属片、相互分离的第一电极板和第二电极板，金属片位于氧化锌片组和第一电极板之间，金属片与接线端子第一端连接。

5.根据权利要求4所述的一种避雷器结构，其特征在于，所述第一电极板和第二电极板之间沿避雷器轴向方向设有一段相互分离的区域。

6.根据权利要求4所述的一种避雷器结构，其特征在于，所述限压组件位于氧化锌片组末端。

7.根据权利要求4所述的一种避雷器结构，其特征在于，所述限压组件位于临近氧化锌片组末端的两个氧化锌片之间。

8.一种避雷器结构，其特征在于，避雷器包括接线端子和位于氧化锌片组近地侧的限压组件，接线端子的两端分别连接限压组件和外部监测器，漏电流经接线端子流向外部监测器；所述限压组件包括第一电极板和第二电极板，第一电极板和第二电极板之间沿避雷器轴向方向设有一段相互分离的区域，第一电极板与接线端子第一端连接。

9.根据权利要求8所述的一种避雷器结构，其特征在于，所述第一电极板边缘设有一接口，接线端子第一端与第一电极板的接口连接。

10.根据权利要求8所述的一种避雷器结构，其特征在于，所述限压组件位于氧化锌片组末端。

11.根据权利要求8所述的一种避雷器结构，其特征在于，所述限压组件位于临近氧化锌片组末端的两个氧化锌片之间。

12.一种避雷器结构，包括由n个氧化锌片组成的氧化锌片组，其特征在于，位于氧化锌片组任意两个氧化锌片之间的两个氧化锌片之间设有一金属片；所述避雷器还包括用于连接金属片和外壁监测器的接线端子，漏电流经接线端子流向外部监测器。

13.根据权利要求12所述的一种避雷器结构，其特征在于，所述金属片位于氧化锌片组近地侧的两个氧化锌片之间。

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