CN219417642U - 一种放电检测装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种放电检测装置，涉及放电检测技术领域，该放电检测装置包括电压检测模块、放电监测模块。其中，电压检测模块设置在待监测电气柜中低压输出区域的柜门上，以与电气柜内的电压输出电端子连接；放电监测模块设置在待监测电气柜中电缆区域的柜门上；电压检测模块和放电监测模块无线通信连接。在本申请中，电压检测模块可以检测到电压相位信息，并将电压相位信息发送至放电监测模块，放电监测模块根据接收到的电压相位信息，在各个电压周期内，可以在相同的相位值处对非正常放电进行检测，提高了对非正常放电的类型进行判断的准确度。

Description

一种放电检测装置

技术领域

本实用新型涉及放电检测技术领域，具体而言，涉及一种放电检测装置。

背景技术

电气柜是一种电气设备，用于在用电设备接入供电电网之后，在供电电网进行发电、输电、配电和电能转换的过程中，起开合、控制和保护用电设备的作用。

当供电电网出现异常情况时，电气柜中会出现非正常放电现象，非正常放电会损坏用电设备，因此，需要用放电检测装置对电气柜中的非正常放电现象进行实时监测，以便于及时针对非正常放电现象做出相应的措施。

但在现有的监测方法中，由于放电检测装置与电气柜中的线路直接接触时，可能会因放电检测装置过载或短路等原因导致电气柜断电，因此，现有方法都是将放电检测装置与电气柜进行非接触式连接，但也因此，放电检测装置不能直接测量供电电网的电压频率，无法确定在对非正常放电进行检测时电压的相位，无法确保获取到的非正常放电的类型是否正确。

实用新型内容

本申请的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种放电检测装置，以便解决现有技术中存在的问题。

为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

本申请实施例提供了一种放电检测装置，所述放电检测装置包括：电压检测模块、放电监测模块；

所述电压检测模块设置在待监测电气柜中低压输出区域的柜门上，以与所述电气柜内的电压输出电端子连接；所述放电监测模块设置在所述待监测电气柜中电缆区域的柜门上；所述电压检测模块和所述放电监测模块无线通信连接。

在可能的实现示例中，所述电压检测模块包括：电压转换模块、第一采样模块、第一处理模块和第一无线通信模块；

所述电压检测模块设置在所述低压输出区域的柜门上时，所述电压转换模块的输入端与所述电气柜内的电压输出电端子连接，所述电压转换模块的输出端通过所述第一采样模块连接所述第一处理模块，所述第一处理模块和所述第一无线通信模块连接，所述第一无线通信模块用于与所述放电监测模块无线通信连接。

在可能的实现示例中，所述第一无线通信模块包括：第一无线通信控制器和第一天线，所述第一处理模块和所述第一无线通信控制器连接，所述第一无线通信控制器和所述第一天线。

在可能的实现示例中，所述放电监测模块包括：第二采样模块、非接触式传感器模块、第二处理模块、以及第二无线通信模块；

所述第二采样模块的输入端与所述非接触式传感器模块连接；所述第二采样模块的输出端与所述第二处理模块连接，所述第二无线通信模块和所述第二采样模块均连接所述第二处理模块。

在可能的实现示例中，所述第二无线通信模块包括：第二无线通信控制器和第二天线，所述第二处理模块和所述第二无线通信控制器连接，所述第二无线通信控制器和所述第二天线。

在可能的实现示例中，所述电压检测模块还包括：人机交互模块，所述第一处理模块和所述人机交互模块连接。

在可能的实现示例中，所述人机交互模块还包括：液晶显示屏、发光二极管或者数码管。

在可能的实现示例中，所述电压检测模块通过磁吸、粘贴或者螺栓固定设置在所述低压输出区域的柜门上；所述放电监测模块通过磁吸、粘贴或者螺栓固定设置在所述电缆区域的柜门上。

在可能的实现示例中，所述电压检测模块还包括变压器，所述电压检测模块设置在所述低压输出区域的柜门上时，所述变压器的输入端与所述电气柜内的电压输出电端子连接；所述变压器的输出端与所述电压转换模块的输入端连接。

在可能的实现示例中，所述非接触式传感器模块包括：电磁波传感器、超声波传感器中的任一种。

本申请的有益效果是：本申请提供了一种放电检测装置，该放电检测装置包括：电压检测模块、放电监测模块；电压检测模块设置在待监测电气柜中低压输出区域的柜门上，以与电气柜内的电压输出电端子连接；放电监测模块设置在待监测电气柜中电缆区域的柜门上；电压检测模块和放电监测模块无线通信连接。在本申请中，电压检测模块可以检测到电压相位信息，并将电压相位信息发送至放电监测模块，放电监测模块根据接收到的电压相位信息，在预设的相位处对非正常放电进行检测。由于在电压的一个周期内，各类型的非正常放电都有其固定的相位，若获取的相位信息不准确，可能会导致对非正常放电的类型的误判，而使用本申请提供的放电检测装置，可以使放电监测模块获取到电压的相位信息，在每个电压周期内，放电监测模块可以在相同的相位值处对非正常放电进行检测，从而提高了判断非正常放电的类型的准确度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请一实施例提供的放电检测装置的结构示意图；

图2为本申请一实施例提供的电压检测模块的结构示意图；

图3为本申请一实施例提供的第一无线通信模块的结构示意图；

图4为本申请一实施例提供的放电监测模块的结构示意图；

图5为本申请一实施例提供的第二无线通信模块的结构示意图；

图6为本申请又一实施例提供的电压检测模块的结构示意图；

图7为本申请再一实施例提供的电压检测模块的结构示意图。

附图标记说明：1、电压检测模块；2、放电监测模块；11、电压转换模块；12、第一采样模块；13、第一处理模块；14、第一无线通信模块；141、第一无线通信控制器；142、第一天线；21、第二采样模块；22、非接触式传感器模块；23、第二处理模块；24、第二无线通信模块；241、第二无线通信控制器；242、第二天线；15、人机交互模块；16、变压器。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

此外，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例中的特征可以相互结合。

在现有的放电监测方法中，电气柜的输出端与电压表连接，该电压表只能测量电气柜输出的电压值大小，不能获取电压的相位信息，放电检测装置与电气柜进行非接触式连接，不能直接测量供电电网的电压频率，无法确定在对非正常放电进行检测时电压的相位，无法确保获取到的非正常放电的类型是否正确。因此，亟需一种能够获取电气柜的输出电压的相位信息的放电检测装置。

以下结合附图通过多个示例对本申请提供的放电检测装置进行具体的示例说明。

图1为本申请一实施例提供的放电检测装置的结构示意图，如图1所示，该放电检测装置包括：电压检测模块1、放电监测模块2。

在本实施例中，电压检测模块1设置在待监测电气柜中低压输出区域的柜门上，并与电气柜内的电压输出电端子的连接线连接(电端子即图1中，电压互感器与电压检测模块1连接的一端)，电压输出电端子即为电气柜的输出端，可以用于将电气柜内的电压输出，基于该连接，电压检测模块1可以检测到电压输出端子输出的电压的有效值和频率。放电监测模块2设置在待监测电气柜中电缆区域的柜门上，可以检测电气柜内的非正常放电，电压检测模块1和放电监测模块2无线通信连接。

具体地，电压检测模块1可以用于检测待监测电气柜的输出电压的有效值和频率，并基于频率计算得到电压的相位信息(通过频率可以计算出电压的周期，即可得到电压的相位信息)；放电监测模块2可以用于监测待监测电气柜内的非正常放电；电压检测模块1和放电监测模块2无线通信连接，基于通信连接，电压检测模块1可以将其检测到的电压相位信息发送至放电监测模块2，使放电监测模块2根据接收到的电压相位信息，在预设的相位处对非正常放电进行检测(非正常放电例如可以包括电晕放电、悬浮放电、以及其他类型的非正常放电，以电压的一个周期的相位为0-2π为例，电晕放电是发生在270°的位置，悬浮放电是发生在90°或270°的位置，若想要监测电气柜中是否发生了电晕放电，只能在270°的位置进行监测)。

需要说明的是，在现有的电气柜中，电气柜的输出端是与电压表连接，电压表只能测量电压值，并不能获取电压的相位信息，而本实施例提供的电压检测模块1可以代替原有的电压表，在测量电压值的同时，还可以计算获取电压的相位信息。并且，本实施例提供的电压检测模块1可以直接被安装在原有的电压表的位置处，无需对待监测电气柜中低压输出区域的柜门进行任何加工，在安装时，只需将原有的电压表拆除，再将本实施例提供的电压检测模块1安装即可，电压表留下的孔洞被电压检测模块1覆盖，电压输出电端子的连接线可以从该孔洞与电压检测模块1连接。

在本实施例中，电压检测模块可以检测到电压相位信息，并将电压相位信息发送至放电监测模块，放电监测模块根据接收到的电压相位信息，在预设的相位处对非正常放电进行检测。由于在电压的一个周期内，各类型的非正常放电都有其固定的相位，若获取的相位信息不准确，可能会导致对非正常放电的类型的误判，而使用本实施例提供的放电检测装置，可以使放电监测模块获取到电压的相位信息，在每个电压周期内，放电监测模块可以在相同的相位值处对非正常放电进行检测，从而提高了判断非正常放电的类型的准确度。

图2为本申请一实施例提供的电压检测模块的结构示意图，如图2所示，电压检测模块1包括：电压转换模块11、第一采样模块12、第一处理模块13和第一无线通信模块14。

电压检测模块1设置在低压输出区域的柜门上时，电压转换模块11的输入端与电气柜内的电压输出电端子(图2中的+代表电压输出电端子的正极，图2中的-代表电压输出电端子的负极)连接，可以获取到电压输出电端子输出的电压的有效值和频率信息，电压转换模块11的输出端通过第一采样模块12连接第一处理模块13，第一处理模块13和第一无线通信模块14连接，第一无线通信模块14用于与放电监测模块2无线通信连接。

在本实施例中，电压转换模块11例如可以为AC/DC转换器，可以将电气柜中的电压输出电端子输出的交流电转换为电压检测模块1中的其他模块可用的直流电(例如，交流电的峰值为380V，电压转换模块11可以将峰值为380V的交流电转换为峰值5V或3.3V的直流电)；第一采样模块12可以为模数转换器，可以将电压模拟量转换成二进制数值表示的离散信号，以使转换后的二进制数值可以被第一处理模块13使用；第一处理模块13可以为单片机小系统、DSP小系统、FPGA小系统或其他类型，只要能通过电压的频率值计算获取电压的相位信息即可；第一无线通信模块14可以为能使用ZigBee、NB-IoT、LoRa或其他通信方式的通讯器，只要能使电压检测模块1与放电监测模块2无线通信连接即可。

本实施例提供的电压检测模块，可以通过电压的频率值计算获取电压的相位信息，并通过通信连接，将电压的相位信息发送至放电监测模块，使放电监测模块可以基于电压的相位信息来对非正常放电进行检测。

图3为本申请一实施例提供的第一无线通信模块的结构示意图，如图3所示，第一无线通信模块14包括：第一无线通信控制器141和第一天线142，第一处理模块13和第一无线通信控制器141连接，第一无线通信控制器141和第一天线142。

在本实施例中，第一无线通信模块14可以包括第一无线通信控制器141和第一天线142，第一无线通信控制器141可以控制第一天线142与第一处理模块13之间的连接或断开，当第一无线通信控制器141控制第一天线142与第一处理模块13连接时，第一天线142可以接收到第一处理模块13发送的信息，当第一无线通信控制器141控制第一天线142与第一处理模块13断开时，第一天线142不能接收到第一处理模块13发送的信息。

图4为本申请一实施例提供的放电监测模块的结构示意图，如图4所示，放电监测模块2包括：第二采样模块21、非接触式传感器模块22、第二处理模块23、以及第二无线通信模块24。

在本实施例中，第二无线通信模块24和第二采样模块21均连接第二处理模块23；非接触式传感器模块22是能通过非接触式方式(即不用通过电连接，不用与电气柜内的线路接触)检测到电气柜内的非正常放电的装置，在此不对非接触式传感器模块22的具体类型做限定；第二采样模块21可以为模数转换器，第二采样模块21的输入端与非接触式传感器模块22连接，第二采样模块21的输出端与第二处理模块23连接，可以将非接触式传感器模块22获取到的信息转换成二进制数值表示的离散信号，以使转换后的二进制数值可以被第二处理模块23使用；第二无线通信模块24可以为能使用ZigBee、NB-IoT、LoRa或其他通信方式的通讯器，只要能使电压检测模块1与放电监测模块2无线通信连接即可；第二处理模块23可以为单片机小系统、DSP小系统、FPGA小系统或其他类型，只要能根据接收到的电压相位信息，控制非接触式传感器模块22在预设的相位处对非正常放电进行检测即可(例如，若想要检测电气柜中是否发生了电晕放电，在电压检测模块1检测到电压的当前相位为270°时，第二无线通信模块24接收到电压检测模块1发送的相位信息，并将该信息发送至第二处理模块23，第二处理模块23即可控制非接触式传感器模块在电压的相位为270°时，对非正常放电进行检测)。

在本实施例中，放电监测模块通过接收电压检测模块发送的电压相位信息，实现了在每个电压周期内，放电监测模块可以在相同的相位值处对非正常放电进行检测，从而提高了判断非正常放电的类型的准确度。

图5为本申请一实施例提供的第二无线通信模块的结构示意图，如图5所示，第二无线通信模块包括：第二无线通信控制器241和第二天线242，第二处理模块23和第二无线通信控制器241连接，第二无线通信控制器241和第二天线242。

在本实施例中，第二无线通信模块24可以包括第二无线通信控制器241和第二天线242，第二无线通信控制器241可以控制第二天线242与第二处理模块23之间的连接或断开，当第二无线通信控制器241控制第二天线242与第二处理模块23连接时，第二天线242可以接收到第二处理模块23发送的信息，当第二无线通信控制器241控制第二天线242与第二处理模块23断开时，第二天线242不能接收到第二处理模块23发送的信息。

图6为本申请又一实施例提供的电压检测模块的结构示意图，如图6所示，电压检测模块1还包括：人机交互模块15，第一处理模块13和人机交互模块15连接。

在本实施例中，人机交互模块15和第一处理模块13连接，可以将第一处理模块13得到的电压有效值和频率值在人机交互模块15的显示界面上显示，并且，人机交互模块15还设置有按键，可以通过该按键，对显示界面上显示电压有效值还是频率值进行切换。

本申请一实施例还提供了一种人机交互模块的可能实施方式，人机交互模块15还包括：液晶显示屏、发光二极管或者数码管。

在本实施例中，人机交互模块15可以有显示界面，该显示界面可以用于显示电压有效值和频率值的数值，并且，人机交互模块15的显示界面可以由液晶显示屏、发光二极管或者数码管等显示设备构成，也可以由其他显示设备构成，只要能在由显示设备构成的显示界面上显示电压有效值和频率值的数值即可，在此不对构成显示界面的显示设备做限定。

本申请一实施例还提供了一种电压检测模块和放电检测模块的可能安装方式。在可能的实现示例中，电压检测模块1通过磁吸、粘贴或者螺栓固定设置在低压输出区域的柜门上；放电检测模块通过磁吸、粘贴或者螺栓固定设置在电缆区域的柜门上。

在本实施例中，电压检测模块1可以通过磁吸、粘贴或者螺栓等方式固定设置在低压输出区域的柜门上，放电监测模块2可以通过磁吸、粘贴或者螺栓等方式固定设置在电缆区域的柜门上。可以优选磁吸方式，即在电压检测模块1和放电检测模块与电气柜接触的面上设置强力磁铁，由于电气柜的门是由铁制成的，这样即可使电压检测模块1和放电监测模块2通过磁吸吸附于电气柜的门上，相比于粘贴方式，使用磁吸方式可以避免难以使电压检测模块1和放电监测模块2从电气柜门上拆除，相比于螺栓方式，使用磁吸方式可以避免在电气柜门上打孔。

图7为本申请再一实施例提供的电压检测模块的结构示意图，如图7所示，电压检测模块1还包括变压器16，电压检测模块1设置在低压输出区域的柜门上时，变压器16的输入端与电气柜内的电压输出电端子连接；变压器16的输出端与电压转换模块11的输入端连接。

在本实施例中，电压检测模块1中还可以设置有一个变压器16，在电压转换模块11将电气柜中的电压输出电端子输出的交流电转换为电压转换模块11可用的直流电之前，可以先用变压器16对交流电进行降压，然后再经过电压转换模块11将降压后的电压转换为直流电，这样可以使电压转换模块11接收到的电压值小于交流电的电压值，防止电压转换模块11接收到的电压值过大而对电压转换模块11造成的损坏，起到保护电压转换模块11的作用。

本申请一实施例还提供了一种非接触式传感器模块的可能实施方式，非接触式传感器模块22包括：电磁波传感器、超声波传感器中的任一种，也可以为其他类型的传感检测装置，只要通过传感检测装置能对电气柜内电缆区域的非正常放电进行非接触式检测即可。

需要说明的是，附图中的单向箭头表示电流向或信号流向为单向，双向箭头表示电流向或信号流向为双向。

以上仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种放电检测装置，其特征在于，所述放电检测装置包括：电压检测模块、放电监测模块；

所述电压检测模块设置在待监测电气柜中低压输出区域的柜门上，以与所述电气柜内的电压输出电端子连接；所述放电监测模块设置在所述待监测电气柜中电缆区域的柜门上；所述电压检测模块和所述放电监测模块无线通信连接。

2.根据权利要求1所述的放电检测装置，其特征在于，所述电压检测模块包括：电压转换模块、第一采样模块、第一处理模块和第一无线通信模块；

所述电压检测模块设置在所述低压输出区域的柜门上时，所述电压转换模块的输入端与所述电气柜内的电压输出电端子连接，所述电压转换模块的输出端通过所述第一采样模块连接所述第一处理模块，所述第一处理模块和所述第一无线通信模块连接，所述第一无线通信模块用于与所述放电监测模块无线通信连接。

3.根据权利要求2所述的放电检测装置，其特征在于，所述第一无线通信模块包括：第一无线通信控制器和第一天线，所述第一处理模块和所述第一无线通信控制器连接，所述第一无线通信控制器和所述第一天线。

4.根据权利要求1所述的放电检测装置，其特征在于，所述放电监测模块包括：第二采样模块、非接触式传感器模块、第二处理模块、以及第二无线通信模块；

所述第二采样模块的输入端与所述非接触式传感器模块连接；所述第二采样模块的输出端与所述第二处理模块连接，所述第二无线通信模块和所述第二采样模块均连接所述第二处理模块。

5.根据权利要求4所述的放电检测装置，其特征在于，所述第二无线通信模块包括：第二无线通信控制器和第二天线，所述第二处理模块和所述第二无线通信控制器连接，所述第二无线通信控制器和所述第二天线。

6.根据权利要求2所述的放电检测装置，其特征在于，所述电压检测模块还包括：人机交互模块，所述第一处理模块和所述人机交互模块连接。

7.根据权利要求6所述的放电检测装置，其特征在于，所述人机交互模块还包括：液晶显示屏、发光二极管或者数码管。

8.根据权利要求1所述的放电检测装置，其特征在于，所述电压检测模块通过磁吸、粘贴或者螺栓固定设置在所述低压输出区域的柜门上；所述放电监测模块通过磁吸、粘贴或者螺栓固定设置在所述电缆区域的柜门上。

9.根据权利要求2所述的放电检测装置，其特征在于，所述电压检测模块还包括变压器，所述电压检测模块设置在所述低压输出区域的柜门上时，所述变压器的输入端与所述电气柜内的电压输出电端子连接；所述变压器的输出端与所述电压转换模块的输入端连接。

10.根据权利要求4所述的放电检测装置，其特征在于，所述非接触式传感器模块包括：电磁波传感器、超声波传感器中的任一种。