SE518250C2 - Anordning och system för övervakning av en eller flera till ett elkraftnät anslutna avledare - Google Patents

Anordning och system för övervakning av en eller flera till ett elkraftnät anslutna avledare

Info

Publication number
SE518250C2
SE518250C2 SE0100237A SE0100237A SE518250C2 SE 518250 C2 SE518250 C2 SE 518250C2 SE 0100237 A SE0100237 A SE 0100237A SE 0100237 A SE0100237 A SE 0100237A SE 518250 C2 SE518250 C2 SE 518250C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
diverter
current
data
recording unit
recording
Prior art date
Application number
SE0100237A
Other languages
English (en)
Other versions
SE0100237L (sv
SE0100237D0 (sv
Inventor
Sara Nordin
Michael Gudmundsson
Original Assignee
Abb Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Abb Ab filed Critical Abb Ab
Priority to SE0100237A priority Critical patent/SE518250C2/sv
Publication of SE0100237D0 publication Critical patent/SE0100237D0/sv
Priority to DE60225246T priority patent/DE60225246T2/de
Priority to PCT/SE2002/000106 priority patent/WO2002061904A1/en
Priority to EP02715945A priority patent/EP1356561B1/en
Priority to ES02715945T priority patent/ES2301628T3/es
Priority to AT02715945T priority patent/ATE387742T1/de
Priority to US10/470,063 priority patent/US7005863B2/en
Publication of SE0100237L publication Critical patent/SE0100237L/sv
Publication of SE518250C2 publication Critical patent/SE518250C2/sv

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/02Details
    • H02H3/04Details with warning or supervision in addition to disconnection, e.g. for indicating that protective apparatus has functioned
    • H02H3/048Checking overvoltage diverters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H1/00Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/0007Details of emergency protective circuit arrangements concerning the detecting means

Description

15 20 25 30 35 -518 250 2 koxidvaristorer. Vid en för hög spänningsnivå tillåter avledarna att ström leds till jord, varvid överspänningen reduceras. Zinkox- idvaristorernas ström-spänningskarakteristik är sådan att den avledda strömmen ökar mycket kraftigt vid endast något förhöjda spänningar. Vid kontinuerlig driftspänning drar dessa avledare strömmar i storleksordningen 1 mA. Även när de allra högsta fö- rekommande blixtströmmarna urladdas genom avledarna höjs spänningen till endast 2 till 2,5 gånger det normala.
En kontroll av förekommande överspänningar med för avledare väsentligt energiinnehåll sker idag i regel med hjälp av så kallade stöträknare som ansluts till jordningskretsen hos en avledare.
Stöträknaren ger upplysningar om hur utsatt installationen är för överspänningar och tjänar dessutom som övervakningsorgan för avledaren på så sätt att onormalt många registrerade överspän- ningar under en viss tidsperiod bör föranleda översyn och kon- troll av avledaren. En stöträknare är i regel försedd med ett relä som räknar antalet stötar som passerar genom avledaren. Räk- naren är normalt känslig för överspänningens energiinnehåll och räknefunktionen aktiveras när vissa förutbestämda värden med avseende på strömpulsens amplitud och/eller varaktighet överskrids. Stöträknare enligt teknikens ståndpunkt har ofta en display som visar antalet registrerade stötar.
I en zinkoxidavledare utsätts varistorerna kontinuerligt för en driftfrekvent spänning som orsakar att en kontinuerlig ström i storleksordningen 1 mA flyter genom avledaren. Denna ström är under normala driftförhållanden i huvudsak kapacitiv men inne- håller också en mindre resistiv komponent på några tiotals uA.
Det är bara ändringar i den resistiva strömkomponenten som kan indikera eventuella ändringar i avledarens karakteristik. Zinkox- idavledare har mycket lång hållbarhet men dess varistorblock genomgår en långsam försämring som leder till en gradvis ökning av den resistiva låckströmmen. När den resistiva läckströmmen ökat till en viss nivå finns det risk att ett termiskt rusningsförlopp inträffar, vilket resulterar i att varistorblocken förstörs. Det är därför av intresse att kontrollera den resistiva läckströmmen ge- sa|su 10 15 20 25 30 35 ~518 250 3 ,; ..- nom avledaren. Detta sker idag i regel genom att ett instrument innefattande en så kallad fältprob vid kontrolltillfället via ett iso- lerande fästorgan hakas fast vid avledarens jordanslutna fläns.
Denna fältprob är avsedd att fånga upp det elektriska fältet från det elkraftnät till vilket avledaren är ansluten. instrumentet inne- fattar vidare en ledning via vilken fältproben ansluts till jord samt en givare för registrering av den mellan fältproben och jord flytande strömmen. Utgående från de via denna givare erhållna mätvärdena och mätvärden erhållna från en ytterligare givare som är anordnad att registrera den mellan avledaren och jord flytande strömmen kan den resistiva läckströmmen hos avledaren beräknas med en speciell beräkningsmetod.
Under förhållanden med svår nedsmutsning kan avledare bli par- tiellt upphettade p g a transienta variationer i spänningsfördel- ningen förorsakade av yttre nedsmutsning på avledarens hölje. l sådana fall bör avledarnas höljen rengöras regelbundet. Smuts- lagret som ansamlas på höljet innehåller ledande och halvle- dande partiklar som leder till att en läckström kommer att flyta via höljet. Den via höljet flytande läckströmmen kommer att ingå i den totala läckströmmen genom avledaren. En plötslig ökning av den totala läckströmmen genom avledaren indikerar att höljet bli- vit nedsmutsat och behöver rengöras. Det har därför tagits i bruk instrument som ansluts till jordningskretsen hos en avledare för uppmätning av den totala läckströmmen genom avledaren.
Det har tagits i bruk övervakningsanordningar som innefattar me- del för kombinerad registrering av total läckström genom en av- ledare och stöträkning. En sådan övervakningsanordning saluförs av ABB AB under benämningen "Surge Arrester Monitoring (SAM)". Den av ABB AB saluförda anordningen innefattar en strömsensor som kopplas in på avledarens jordledning och via kabel ansluts till en registreringsenhet i vilken uppträdande över- spänningar registreras utgående från mätvårdena erhållna från strömsensorn. Nämnda enhet innefattar vidare ett minnesorgan för lagring av data avseende uppmätta värden på den totala läckströmmen och data avseende antalet registrerade överspän- 1:11» 10 15 20 25 30 i 51.8 2,50 n .nu 4 ningar. Den av ABB AB saluförda anordningen innefattar vidare en avläsningsenhet vilken via en kabel är ansiutningsbar till regi- streringsenheten för överföring av data från registreringsenheten till avläsningsenheten. Med denna kända anordning är det inte möjligt att fastställa den resistiva läckströmmen genom avleda- ren. För att fastställa den resistiva läckströmmen krävs det att en fältprob på tidigare nämnda sätt vid kontrolltillfället via ett iso- lerande fästorgan hakas fast vid avledaren.
UPPFINNINGENS SYFTE Syftet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en anord- ning för övervakning av en till ett elkraftnät ansluten avledare, vilken på ett enkelt och funktionellt sätt erbjuder möjlighet till övervakning av en avledare med avseende på antalet uppträ- dande överspänningar, den totala läckströmmen genom avleda- ren såväl som den resistiva läckströmmen genom avledaren.
SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Enligt uppfinningen uppnås nämnda syfte med hjälp av en anord- ning uppvisande de i patentkravet 1 angivna särdragen.
Genom att den i den uppfinningsenliga anordningen ingående re- gistreringsenheten innefattar medel för registrering av den från avledaren till jord flytande strömmen, medel för registrering av den mellan en fältprob och jord flytande strömmen samt medel för att lagra data avseende dessa strömmar kopplat till en me- delst en tidmätare fastställd tidsinformation blir det möjligt att ut- nyttja den i registreringsenheten lagrade datan för att i efterhand beräkna den resistiva läckströmmen genom avledaren. Med hjälp av denna tidsbestämda strömdata kan nämligen den resistiva läckströmmen beräknas med hjälp av den så kallade Metod B2 (Third order harmonic analysis with compensation for harmonics in voltage (Amendment 1, Section 6 IEC 60099-5)). :|>;» 10 15 20 25 30 35 -518 250 5 Medelst den uppfinningsenliga anordningen blir det möjligt att undvika de nackdelar och risker som det tidigare tillämpade mätförfarandet med en separat och vid avledaren tillfälligt och manuellt anbringad fältprob är förknippad med. Eftersom de avle- dare som är avsedda att övervakas är anslutna till högspän- ningsnät är det förknippat med stora risker för personskador varje gång en fältprob ska anbringas vid en avledare för genom- förande av en mätningsoperation. Dessutom innebär det tillfälliga och manuella anbringandet av en fältprob vid en avledaren att det är svårt att uppnå exakt samma mätförhållanden vid varje mätningstillfälle. Eftersom den resistiva läckströmmen genom en avledare har ett relativt lågt värde kan även mycket små föränd- ringar av mätförhållandena innebära att de värden på den resis- tiva läckströmmen som erhålls vid olika mätningstillfällen ej har sådan noggrannhet att de med god säkerhet kan jämföras med varandra för fastställande av hur den resistiva läckströmmen ge- nom avledaren förändras med tiden. Dessa nackdelar och risker kan helt elimineras genom att fältproben är integrerad i registre- ringsenheten, vilken är avsedd att vara permanent inkopplad i avledarens jordledning.
Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen är fältproben ansluten till jord via den i registreringsenheten ingående jordled- ning som förbinder avledaren med jord. Härigenom behöver regi- streringsenheten endast uppvisa en enda anslutning till jord, vil- ket förenklar registreringsenhetens konstruktion.
Enligt en ytterligare föredragen utföringsform av 'uppfinningen är fältproben ansluten till ett energilagringsmedium, varvid en om- kopplare är anordnad att under tidsperioder för strömmätning leda strömmen från fältproben till jord via den givare som är an- ordnad att registrera den mellan fältproben och jord flytande strömmen och att under tidsperioder för energilagring leda strömmen från fältproben till energilagringsmediumet. Härigenom kan den via fältproben genererade strömmen lagras och utnyttjas för energiförsörjning av de i registreringsenheten ingående kom- ponenterna. 1:11. 10 15 20 25 30 518-250 Enligt en ytterligare föredragen utföringsform av uppfinningen in- nefattar registreringsenhetens energilagringsmedium en super- kondensator, vilket utgör ett mycket långlivat och synnerligen effektivt energilagringsmedium som förmår lagra även de mycket små strömmar som genereras via fältproben.
Enligt en ytterligare föredragen utföringsform av uppfinningen är registreringsenheten försedd med åtminstone en till energilag- ringsmediumet ansluten solcell. Härigenom påskyndas uppladd- ningen av energilagringsmediumet, i synnerhet under den ljusa delen av året. Att utnyttja fältprob och solceller i kombination för uppladdning av energilagringsmediumet leder till att registre- ringsenheten kan bli självförsörjande med avseende på energi för drivning av de i registreringsenheten ingående komponenterna.
Registreringen av mätdata behöver endast ske intermittent och kräver mycket lite energi. Den energi som genereras via fältpro- ben är i regel tillräcklig för att driva de komponenter som svarar för registrering och lagring av mätdata. Vid överföring av data från registreringsenheten krävs mer energi och den energi som genereras via fältproben kan vara för liten för att möjliggöra da- taöverföring vid önskade tillfällen. Med hjälp av en eller flera kompletterande solceller erhålls dock snabbt den kraftigare energi som krävs för dataöverföringen. Dataöverföringen verk- ställs normalt under dagtid då ljusförhållandena är sådana att erfordrad energi kan genereras via nämnda solceller. Med un- dantag för de återkommande och korta tidsperioder då mätningar verkställs förser fältproben kontinuerligt registreringsenheten med energi och säkerställer därigenom att registreringsenheten även under mörka årstider och nattetid alltid har tillgång till till- räcklig energi för verkställande av registrering och lagring av mätdata. Genom att registreringsenheten på detta sätt kan göras självförsörjande på energi kan registreringsenheten bli helt un- derhållsfri under sin livslängd. Denna livslängd begränsas sna- rast av livslängden hos energilagringsmediumet och det förtjänar återigen att betonas att en superkondensator har en mycket lång livslängd och därför är ytterst gynnsam att använda som energi- lagringsmedium i detta sammanhang. rann: 10 15 20 25 30 518 250 Enligt en ytterligare föredragen utföringsform av uppfinningen in- nefattar medlet för registrering av den från avledaren genom jordledningen passerande strömmen en induktiv första givare för registrering av den genom avledaren flytande läckströmmen och en induktiv andra givare för registrering av strömpulser, vilka givare vardera innefattar en kring jordledningen anordnad spole.
Genom att endast utnyttja induktiva givare för registrering av den ijoirdledningen flytande strömmen kan förbindelsen mellan avle- daren och jord utformas helt utan spänningssprång, vilket bidrar till en hög säkerhet vid uppträdandet av kraftiga kortslutnings- strömmar. Användandet av en separat givare för registrering av läckström och en separat givare för registrering av strömpulser medför dessutom att det blir möjligt att utforma den i regi- streringsenheten ingående stöträknaren på ett sådant sätt att strömpulser av flera olika styrkenivàer kan registreras särskiljda.
Enligt en ytterligare föredragen utföringsform av uppfinningen är registreringsenhetens minnesorgan anordnat att lagra datan av- seende registrerade strömpulser kopplat till en medelst tid- mätaren fastställd tidsinformation så att denna lagrade data kan relateras till en bestämd tidpunkt. Härigenom ges möjligheterna att i efterhand mycket noggrant följa upp registreringarna och genom jämförelse med på annat sätt registrerade och tidsbe- stämda händelser utröna funktionssäkerheten hos det elkraftnät till vilket den med registreringsenheten förbundna avledaren är ansluten och orsakerna till de överspänningar som-motsvaras av de registrerade strömpulserna.
Enligt en ytterligare föredragen utföringsform av uppfinningen in- nefattar registreringsenheten en temperaturgivare för registrering av omgivningstemperaturen, varvid minnesorganet är anordnat att lagra data avseende medelst temperaturgivaren fastställd temperaturinformation så att den lagrade datan avseende den från avledaren genom jordledningen passerande strömmen och den mellan fältproben och jord flytande strömmen kan relateras till den temperatur som rådde vid mättillfället. Härigenom kan ||||» 10 15 20 25 30 35 518- 250 8 man vid den senare beräkningen av den resistiva läckströmmen genom avledaren ta hänsyn till temperaturpåverkan hos de aktu- ella mätvärdena. Detta sker lämpligen genom att mätvärdena ut- gående från den registrerade temperaturen normeras, d v s om- räknas till nominella värden motsvarande en förutbestämd tempe- raturnivå.
Enligt en ytterligare föredragen utföringsform av uppfinningen är i registreringsenheten ingående komponenter anordnade i ett hölje genom vilket jordledningen sträcker sig, varvid höljet är anordnat att vara fäst vid avledaren via jordledningen. Vidare är jordled- ningen styvt utformad åtminstone med avseende på det parti av jordledningen som är avsett att sträcka sig mellan höljet och av- ledaren och höljet är så fixerat vid jordledningen att det är vä- sentligen orörligt i förhållande till nämnda styva parti så att höljet då det är fäst vid avledaren uppbärs av avledaren via nämnda jordledning i ett i förhållande till avledaren väsentligen fixerat läge. Härigenom kan således jordledningen utnyttjas som meka- niskt fäste för att fästa registreringsenheten vid en avledare utan att det hölje i vilket de i registreringsenheten ingående kompo- nenterna är anordnade kommer i direkt kontakt med avledaren.
Samtidigt fixeras höljet och därmed de aktiva komponenterna hos registreringsenheten i sitt läge i förhållande till avledaren, varigenom det säkerställs att lägesförhållandena mellan registreringsenhetens aktiva komponenter och avledaren är de samma vid olika mättillfällen. Uttrycket aktiva komponenter avses här inbegripa fältproben och de medel som är~ànordnade att registrera den från avledaren genom jordledningen flytande strömmen.
Enligt en ytterligare föredragen utföringsform av uppfinningen uppvisarjordledningen vid den ände som är avsedd att vara vänd mot avledaren ett genomgående hål för mottagande av en fäst- bult med vars hjälp jordledningen och därmed registreringsen- heten är fästbar vid en fläns av elektriskt ledande material hos avledaren. Härigenom kan registreringsenheten på ett mycket enkelt sätt fästas vid en konventionell med fläns försedd 11.1; 10 15 20 25 30 35 . 51.8 250 avledare via en av de fästbultar som fixerar avledaren vid de isolatorer på vilka avledaren är uppburen.
Enligt en ytterligare föredragen utföringsform av uppfinningen är utrymmena inuti registreringsenhetens hölje mellan de i höljet anordnade komponenterna och höljets inre väggar utfyllda med en gjutmassa, företrädesvis av ett gummi- eller plastmaterial.
Härigenom fixeras nämnda komponenter inuti höljet samtidigt som de av gjutmassan skyddas från mekanisk påverkan i form av stötar och slag. Genom att fylla höljet med en gjutmassa av ett för vatten ogenomträngligt material skyddas dessutom nämnda komponenter från yttre miljöpåverkan. Denna ingjutning av kom- ponenterna i höljet bidrar i hög grad till uppnåendet av en prak- tiskt taget underhållsfri registreringsenhet.
Enligt en ytterligare föredragen utföringsform av uppfinningen in- nefattar registreringsenheten ett kommunikationsorgan för tråd- lös överföring av i minnesorganet lagrad data, företrädesvis i form av en radiotransceiver. Härigenom kan den i registrerings- enheten lagrade datan avläsas utan att avläsningspersonal be- höver komma i omedelbar närhet av registreringsenheten och således ej behöver utsättas för högspänningsmiljön i registre- ringsenhetens närhet. Vidare minskar behovet av kabeldragning samtidigt som avläsningen kan verkställas relativt snabbt. Detta innebär inbesparingar avseende såväl installationskostnader som arbetstid.
Enligt en ytterligare föredragen utföringsform av uppfinningen in- nefattar registreringsenheten en aktiveringsdetektor, vilken är anordnad att uppfànga externa aktiveringssignaler, ett till kom- munikationsorganet och till aktiveringsdetektorn anslutet styror- gan, vilket är anordnat att med ledning av de av aktiveringsde- tektorn uppfångade aktiveringssignalerna initiera dataöverfö- ringen från kommunikationsorganet, samt ett organ för perma- nent lagring av en för den enskilda registreringsenheten unik identifieringskod, varvid styrorganet är anordnat att initiera data- överföringen från kommunikationsorganet endast då en av aktive- 1|,.| 10 15 20 25 30 35 518 250 10 ringsdetektorn uppfångad styrsignal innefattar nämnda identifie- ringskod. Härigenom kan avläsningspersonalen på ett enkelt sätt initiera dataöverföringen från en specifik registreringsenhet.
Uppfinningen avser även ett system för övervakning av en eller flera till ett eikraftnät anslutna avledare enligt patentkravet 21 respektive patentkravet 22, vilket system innefattar en uppfin- ningsenlig registreringsenhet anordnad vid varje avledare samt en "avläsningsenhet innefattande medel för mottagning av i regi- streringsenheternas minnesorgan lagrad data samt ett minnesor- gan för lagring av mottagen data.
Ytterligare föredragna utföringsformer av den uppfinningsenliga anordningen och det uppfinningsenliga systemet framgår av de osjälvständiga patentkraven och efterföljande beskrivning.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGEN Uppfinningen kommer i det följande att närmare beskrivas med hjälp av utföringsexempel, med hänvisning till bifogade ritning.
Det visas i: Fig 1 ett schematiskt blockdiagram över en registreringsen- het och en avläsningsenhet ingående i ett system en- ligt föreliggande uppfinning, Fig 2 ett schematiskt kopplingsschema över erfi en registre- ringsenhet ingående fältprobs anslutning till en givare och ett energilagringsmedium, Fig 3 en schematisk perspektivvy av en vid en avledare an- bringad registreringsenhet, Fig 4 en schematisk, delvis skuren vy illustrerande en del av de i registreringsenheten enligt Fig 3 ingående kompo- nenterna, -»|»| 10 15 20 25 30 35 518.250 us .nu 11 Fig 5 ett schematiskt blockdiagram illustrerande ett system enligt föreliggande uppfinning, och Fig 6 en perspektivvy illustrerande en uppsättning enheter ingående i ett system enligt uppfinningen.
DETALJERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGS- FORMER Fig 1 är ett ytterst schematiskt blockdiagram som illustrerar en registreringsenhet 1 ingående i en anordning enligt uppfinningen. l detta blockdiagram illustreras även en avläsningsenhet 2 som tillsammans med registreringsenheten 1 ingår i ett uppfinnings- enligt system. En och samma avläsningsenhet 2 ska kunna fun- gera i tur och ordning tillsammans med ett antal registreringsen- heter 1. Registreringsenheten 1 är avsedd att vara ansluten till en avledare 14 för att registrera parametrar som har med avleda- rens drift att göra. I detta syfte innefattar registreringsenheten 1 en jordledning 16, vilken då registreringsenheten 1 är anbringad vid avledaren 14 har sin ena ände ledande ansluten till avledaren och sin andra ände ledande ansluten till jord så att en genom avledaren flytande ström kommer att passera genom denna jordledning 16. Ett medel 4 är anordnat att registrera den elekt- riska ström som från avledaren 14 passerar till jord via jordled- ningen 16. Registreringsmedlet 4 är anslutet till ett styrorgan 3 som är anordnat för styrning av registreringsenhetens drift samt till ett organ 19 som är anordnat att utgående från registrering- arna av den från avledaren genom jordledningen passerande strömmen registrera genom avledaren passerande strömpulser.
Strömpulser genom avledaren orsakas av överspänningar uppträdande i det elkraftnät till vilket avledaren är ansluten.
Genom registrering av antalet genom avledaren passerande strömpulserna kan man således få information om antalet uppträdande överspänningar.
Styrorganet 3 innefattar företrädesvis en mikroprooessor samt därtill hörande klockfunktioner. Det kan även innefatta flera Jnmu 10 15 20 25 30 35 5-18 250 12 sammankopplade mikroprocessorer. Styrorganet 3 kan därige- nom bearbeta från registreringsmedlet 4 erhållen mätdata och eventuellt lägga till information rörande tidpunkten för registre- ringen av en specifik mätdata. Styrorganet 3 ansvarar även för styrningen av övriga organ i registreringsenheten 1. I Registreringsenheten 1 innefattar vidare ett minnesorgan 5 för lagring av data. lnläsning och skrivning i minnesorganet kontroll- eras av styrorganet 3. l registreringsenheten 1 finns företrädes- vis även ett identifieringsorgan 8. Detta identifieringsorgan 8 in- begriper en identifieringskod för registreringsenheten 1 lagrad på ett permanent sätt. identifieringskoden kan avläsas på begäran av styrorganet 3, men är inte möjlig att ändra eller ersätta under drift. Registreringsenheten 1 innefattar vidare ett strömförsörj- ningsorgan 9, som ansvarar för strömförsörjningen till registre- ringsenheten och dess delorgan. Föredragna utföringsformer av strömförsörjningsorganet beskrivs vidare nedan.
Registreringsenheten innefattar vidare en så kallad fältprob 17, vilken är ansluten till jord, företrädesvis via tidigare nämnda jordledning 16. Fältproben 17 är anordnad att genom påverkan från det elektriska fältet från det elkraftnät till vilket avledaren 14 är ansluten generera en ström och kan utgöras av en platta av elektriskt ledande material såsom aluminium. Fältproben 17 bör vara anordnad på ett ställe vid avledaren där det elektriska fältet från elkraftnätet är så stort som möjligt och den bör ha en relativt stor yta för att effektivt kunna påverkas av nämnda fält. En givare 18 är anordnad för registrering av den mellan fältproben 17 och jord flytande strömmen.
Minnesorganet 5 är anordnat att lagra data avseende den från avledaren 14 genom jordledningen 16 passerande strömmen och data avseende den mellan fältproben 17 och jord flytande strömmen kopplat till en medelst en tidmätare fastställd tidsin- formation så att denna lagrade data kan relateras till en bestämd tidpunkt. Nämnda tidmätare utgörs i den här visade utföringsfor- men av styrorganets klockfunktioner. ram» 10 15 20 25 30 35 51-8 250 13 Registreringsenheten 1 sitter ofta placerad på ett otillgängligt sätt, och ofta i närheten av höga elektriska spänningar. Registre- ringsenheten 1 är därför enligt en föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning försedd med organ för kommunikation med omvärlden. En aktiveringsdetektor 6 är anordnad för att ut- ifrån ta emot signaler för att starta vissa förutbestämda proces- ser i styrorganet 3, vilket beskrivs mer i detalj nedan. Aktive- ringsdetektorn 6 är företrädesvis av en passiv typ som inte krä- ver någon större effekt för att övervaka anländandet av signaler.
Ett kommunikationsorgan 7 är anordnat för trådlös överföring av data från registreringsenhetens minnesorgan 5 till avläsningsen- heten 2. På detta sätt är möjliggörs således en fjärrstyrd avläsning av i registreringsenheten lagrad data.
Avläsningsenheten 2 är elektriskt helt frikopplad från registre- ringsenheten 1 och innefattar även den ett styrorgan 10 som an- svarar för styrningen av avläsningsenheten 2 och dess ingående organ. Ett aktiveringsorgan 11 finns anordnat för utsändande av signaler till registreringsenhetens aktiveringsdetektor 6. Aktive- ringsorganets drift kontrolleras via styrorganet 10. Ett kommuni- kationsorgan 12 ingår även i avläsningsenheten 2. Detta kommu- nikationsorgan 12 motsvarar registreringsenhetens kommunika- tionsorgan 7, och är alltså anordnat för trådlös mottagning av data från registreringsenhetens kommunikationsorgan 7. Avläs- ningsenheten 2 är vidare försedd med ett minnesorgan 15 för lagring av mottagen data. Företrädesvis är denna-kommunikation emellertid dubbelriktad och anordnad att kunna överföra både data och instruktioner mellan styrorganen 3 och 10. Avläsnings- enheten 2 är företrädesvis vidare försedd med ett gränssnitt 13 för kommunikation med externa databehandlingsenheter.
Registreringsmedlet 4 svarar för detekteringen av förekommande överspänningspulser i den tillkopplade avledaren 14. Sådana överspänningspulser förekommer endast vid vissa oregelbundna tillfällen, varför registreringsenheten 1 under större delen av ti- den är inaktiv. Under sådana inaktivitetsperioder kan många »flpnu 10 15 20 25 30 35 518 250 n n a: non 14 funktioner i styrorganet 3, registreringsmedlet 4 och kommunika- tionsorganet 7 stängas av, d v s försättas i ett inaktivt läge. Detta minskar behovet av strömförsörjning till ett minimum. Vid registrering av strömpulser, används uppträdandet av strömpulsen såsom startsignal för registreringsfunktionerna_ Registreringen av strömpulserna genomförs och lagras företrädesvis tillsammans med tidpunkten för dess uppträdande i minnesorganet 5. Registreringen av stötarna, d v s strömpulserna, kan ske som en enkel räkning av antalet, eller som en mätning av exempelvis strömmens amplitud, varaktighet eller tidsvariationen av efterföljande läckström.
När en användare önskar att fjärravläsa innehållet i registre- ringsenhetens minne 5, används avlåsningsenheten. En aktive- ringssignal sänds härvid ut via aktiveringsorganet 11. När aktive- ringsdetektorn 6 detekterar inkommande aktiveringssignal startas en överföringssekvens i styrorganet 3. Företrädesvis är avläs- ningsenheten 2 även försedd med funktioner som stänger av ak- tiveringsorganet, när överföringen av data startar, eller efter en viss tidsperiod. Aktiveringsorganet är företrädesvis anordnat att utsända trådlösa aktiveringssignaler, såsom laserljus, radiosig- naler, akustiska signaler eller elektromagnetiska signaler av andra våglängder. Som alternativ till initiering av dataöverföring från registreringsenheten medelst en aktiveringssignal skulle re- gistreringsenheten 1 kunna vara anordnad att sända mätdata med förutbestämda tidsintervall eller i samband med att en strömpuls registreras. ' “ I ett typiskt fall överförs registreringsenhetens 1 identifieringskod följt av de mätdata som finns lagrade i minnesorganet 5. Avläs- ningsenhetens styrorgan 10 kontrollerar att mottagen data är rik- tig och sänder datan vidare till en databehandlingsenhet 31, där en utvärdering sker, eller lagrar datan i minnesorganet 15 för se- nare överföring till en sådan databehandlingsenhet 31. När överföringssekvensen är avslutad återvänder registreringsenhe- ten 1 till det inaktiva läget, där strömåtgången minimeras. Den externa databehandlingsenheten 31 kan t.ex. innehålla en data- »>|;| 10 15 20 25 30 35 518 250 .n .c- 15 bas med existerande identifieringskoder och motsvarande startti- der för respektive processorklockor hos registrerlngsenheterna 1.
Tidpunkterna för varje händelse kan därmed utvärderas för varje individuell registreringsenhet utan risk för sammanblandning.
Kommunikationsorganet 7 respektive 12 är företrädesvis en AM- eller FM- radiotransceiver, varvid kända radioöverföringstekniker och -protokoll kan användas. Eftersom standardkomponenter kan användas blir kostnaden för kommunikationsorganen, aktive- ringsorganet och aktiveringsdetektorn mycket låg. Naturligtvis är även annan teknik för trådlös överföring möjlig att utnyttja för dataöverföringen från registreringsenheten.
Kommunikationsorganen 7 och 12 är lämpligen anordnade för dubbelriktad kommunikation så att registreringsenhetens kom- munikationsorgan 7 både kan sända mätdata till avläsningsen- heten 2 och mottaga styrinstruktioner från denna samtidigt som avläsningsenhetens kommunikationsorgan 12 både kan mottaga data från registreringsenheten 1 och sända styrinstruktioner till denna. Detta möjliggör en mer flexibel styrning av registrerings- enheten 1 och en fjärrstyrd nollställning, felsökning, kontroll av strömförsörjningsnivån etc.
Eftersom registreringsenheten 1 större delen av tiden befinner sig i ett inaktivt eller lågeffekttillstånd, där effektförbrukningen kan vara så låg som några pA, är den genomsnittliga effektför- brukningen av samma storleksordning. Strömförsörjningsorganet 9 kan därför t.ex. bestå av ett enkelt litiumbatteri, vilket skulle få en ungefärlig livstid av 10 år. Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen innefattar strömförsörjningsorganet 9 istället ett energilagringsmedium, företrädesvis i form av en stor så kallad superkondensator 20, även benämnd dubbellagerkondensator, vilken uppladdas av fältproben 17. l detta fall utnyttjas således det elektriska fältet hos det elkraftnät till vilket avledaren är an- sluten för generering av ström till registreringsenheten 1. Enligt denna utföringsform är en omkopplare 21 anordnad att under tidsperioder för strömmätning leda strömmen från fältproben 17 »nvni 10 15 20 25 30 35 518 250 16 till jord via tidigare nämnda givare 18 och att under tidsperioder för energilagring leda strömmen från fältproben 17 till energilag- ringsmediumet 20. I Fig. 2 illustreras schematiskt den elektriska krets via vilken fältproben 17 alternativt förbinds med jord via gi- varen 18 eller med energilagringsmediumet 20. I det visade ex- emplet utgörs givaren 18 av en spänningsmätare 22 som är an- ordnad att mäta spänningen över en resistor 23. Ett värde på strömmen i ledningen 24 mellan fältproben 17 och jord erhålls genom enkel omräkning av erhållet mätvärde på spänningen över resistorn 23. l den del av kretsen som förbinder fältproben 17 med superkondensatorn 20 återfinns i det visade exemplet ett Iikriktarorgan 25, såsom en diod, för likriktning av strömmen till superkondensatorn samt en varistor 26 för begränsning av spän- ningen över superkondensatorn. Mellan superkondensatorn 20 och varistorn 26 är en förbindelse till jord anordnad. Denna jord- förbindelse är lämpligen kopplad till tidigare nämnda jordledning 16. Omkopplaren 21 styrs lämpligen av styrorganet 3. Företrä- desvis är även en eller flera solceller anslutna till energilag- ringsmediumet för uppladdning av detta. Uppladdningen kan med dagens solceller ske relativt snabbt även vid måttliga ljusmäng- der, och energiåtgången är normalt inte större än att en fulladdad superkondensator räcker till för att ge registreringsenheten 1 ström under flera dagar. Under perioder med ringa dagsljus sä- kerställer fältproben att energilagringsmediumet 20 uppladdas med energi tillräcklig för verkställande av registrering och lagring av mätdata. l Fig 3 visas en föredragen utföringsform av en registreringsen- het 1 ingående i en anordning eller ett system enligt uppfin- ningen. Denna registreringsenhet är särskilt utformad för att an- vändas vid en avledare 14 som är vertikalt uppställd och via en nedre fläns 60 av elektriskt ledande material vilar mot ett antal isolerande stöd 61. Registreringsenheten uppvisar här ett hölje 62 genom vilket en jordledning 16 sträcker sig. Denna jordled- ning 16 är vid sin ena ände, den ände som är avsedd att vara vänd mot avledaren, försedd med ett fästorgan 63, här i form av ett genomgående hål 63 för mottagande av en fästbult 72 med øn|nt 10 15 20 25 30 35 518 250 17 vars hjälp jordledningen 16 och därmed höljet 62 är fästbar vid avledarens fläns 60. Jordledningen är lämpligen anordnad att fästas vid fiänsen 60 med hjälp av en av de bultar med vilka av- ledarens fläns är fasthàllen i de isolerande stöden 61. Vid sin andra ände, den ände som är avsedd att vara vänd bort från av- ledaren, är jordledningen 16 försedd med fästorgan 64 för an- slutning av en jordningskabel 65 (se Fig 6). Det är naturligtvis även möjligt att låta den genom höljet 62 sig sträckande jordled- ningen 16 direkt övergå i en till jord ledande kabel. Hos den i Fig 3 visade utföringsformen är registreringsenheten 1 fäst vid avle- darens fläns 60 endast via jordledningen 16 så att höljet 62 och de däri anordnade komponenterna ej kommer i direkt kontakt med avledaren, varför någon isolator ej erfordras mellan avleda- ren och registreringsenheten. För att höljet och därmed de aktiva komponenterna hos registreringsenheten skall fixeras i sitt läge i förhållande till avledaren då registreringsenheten via jordled- ningen 16 fästes vid denna är det parti 66 av jordledningen som är avsett att sträcker sig mellan höljet och avledaren styvt utfor- mad samtidigt som höljet 62 är fixerad vid detta parti 66 på ett sådant sätt att höljet är orörligt eller åtminstone väsentligen orör- ligt i förhållande till nämnda parti 66. Hos den i Fig. 3 visade ut- föringsformen är jordledningen styvt utformad i hela sin sträck- ning mellan fästorganen 63 och 64.
Den i Fig. 3 visade registreringsenheten 1 uppvisar två på eller i höljet 62 anordnade solceller 67 som är anslutna till registre- ringsenhetens energilagringsmedium. Dessa solceller 67, varav vilka endast den ena framträder i Fig. 3, är anordnade på två vä- sentligen vertikalt anordnade och bort från avledaren vända väg- gar 68, 69 hos höljet 62. En eller flera solceller skulle naturligtvis även kunna vara anordnade vid höljets övre vägg men detta skulle innebära en stor risk för att solcellerna skulle kunna komma att täckas av snö, nedfallande löv etc. Genom att solcel- lerna såsom visas i Fig. 3 är riktade åt olika håll uppnås den för- delen att de kan ta upp ljus infallande från olika riktningar. lasa; 10 15 20 25 30 35 « 518 250 0- u. 18 Höljet 62 innesluter de komponenter som beskrivits såsom ingå- ende i den i anslutning till den schematiskt i Fig. 1 illustrerade registreringsenheten 1. I Fig. 4 framträder några av dessa kom- ponenter, exempelvis fältproben 17, vilken här utgörs av en platta, företrädesvis av aluminium, uppvisande en U-form i sitt huvudsakliga utbredningsplan. Fältproben 17 är anordnad på ett sådant sätt i höljet 62 att den kommer att sträcka sig med sitt hu- vudsakliga utbredningsplan väsentligen vinkelrätt mot avledarens längdaxel då registreringsenheten 1 är fäst vid avledaren och då fältproben såsom visas i Fig. 4 är U-formad anordnas dess skänklar 77, 78 vinklade in mot avledaren. Vidare är fältproben 17 så anordnad att dess övre yta 70 kommer att befinna sig nå- got under den nedre delen av avledarens hölje 71 så att fältpro- ben ej skall påverka avledarens funktion. I Fig. 4 framträder även en superkondensator 20, vilken i detta utföringsexempel är an- ordnad på ett kretskort 73, vilket lämpligen har en form motsva- rande formen hos fältproben, såsom illustreras i figuren.
I Fig 4 framträder vidare en i registreringsmedlet 4 ingående gi- vare 74. Denna givare 74 är induktiv och utgörs av en kring jordledningen 16 anordnad spole. Enligt en föredragen utfö- ringsform av uppfinningen innefattar registreringsmedlet 4 även en andra induktiv givare 75 i form av en kring jordledningen 16 anordnad spole, vilken givare 75 antyds med streckad linje i Fig. 4. En av givarna 74, 75 är avsedd för registrering av läckström.
Den andra av givarna 74, 75 är ansluten till organet 19 som är avsett för registrering av uppträdande strömpulsier och ingår tillsammans med detta organ 19 i registreringsenhetens stöträk- nare. Denna givare är lämpligen försedd med ett flertal lindningar anordnade kring en järnkärna för att möjliggöra en registrering med relativt hög upplösning av ett flertal olika strömnivåer hos de uppträdande strömpulserna. Varje lindning är ansluten till en kondensator vilken uppladdas av den i Iindningen inducerade strömmen. När spänningen över kondensatorn överstiger ett visst förutbestämt tröskelvärde så aktiveras en till kondensatorn ansluten nivåavkännande krets, exempelvis i form av en transistorkoppling, varvid detta avläses av styrorganet 3. Varje .anar 10 15 20 25 30 35 518 250 0 c nu .no 19 lindning kan vara ansluten till två eller flera nivåavkännande kretsar i beroende av den upplösning som önskas, d v s hur många olika strömnivåer hos strömpulserna genom avledaren som önskas registreras àtskiljda och hur tätt dessa olika strömnivåer önskas ligga. Det är naturligtvis även möjligt att utforma nämnda organ 19 på andra sätt än vad som här beskrivits. Styrkan hos en strömpuls är direkt relaterad till styrkan hos den överspänningspuls som orsakar strömpulsen och genom att fastställa styrkenivån hos strömpulsen kan styrkenivån hos motsvarande överspänning fastställas. Beräkningen av styrkan hos de överspänningspulser som motsvarar registrerande strömpulser sker lämpligen i avläsningsenheten 2 eller ännu lämpligare i databehandlingsenheten 31.
För den händelse att man endast önskar räkna antalet uppträ- dande överspänningspulser med en ström över en enda förut- bestämd nivå är det tillräckligt att låta registreringsmedlet 4 inne- fatta en enda givare.
Utrymmena inuti höljet 62 mellan de i höljet anordnade kompo- nenterna och höljets inre väggar är lämpligen utfyllda med en gjutmassa, schematiskt indikerad vid 76 i Fig. 4, företrädesvis av ett gummi- eller plastmaterial. Silikongummi har visat sig vara ett särskilt lämpligt material för utfyllnad av höljet. Genom att såle- des inkapslas av gjutmassa fixeras nämnda komponenter inuti höljet 62 samtidigt som de av gjutmassan skyddas från mekanisk påverkan i form av stötar och slag. Genom att fyllahöljet med en gjutmassa 76 av ett för vatten ogenomträngllgt material skyddas dessutom nämnda komponenter från yttre miljöpåverkan.
Enligt en föredragen utföringsform av det uppfinningsenliga sy- stemet är avläsningsenheten 2 eller databehandlingsenheten 31 försedd med medel för fastställande av ett värde på den reslstlva läckströmmen genom avledaren. Exempelvis kan avläsningsen- hetens styrorgan 10 vara anordnat att fastställa denna läckström.
Nämnda medel är lämpligen anordnat att utgående från mottagen data avseende den från en avledare genom jordledningen 16 10 15 20 25 30 35 -518 250 20 passerande strömmen och den mellan fältproben 17 och jord flytande strömmen beräkna den 3:e övertonen hos den resistiva läckströmmen genom avledaren, varvid värdet på den resistiva Iäckströmmen genom avledaren erhålls som en funktion av nämnda 3:e överton. Detta är en känd metod för beräkning av den resistiva läckströmmen genom en avledare som brukar benämnas "Metod B2" (Third order harmonic analysis with com- pensation for harmonics in voltage (Amendment 1, Section 6 IEC 60099-5)). Enligt denna metod beräknas den 3:e övertonen hos den resistiva läckströmmen genom avledaren enligt följande for- mel: 1 _ . ¿.13p Ilp l formeln ovan betecknar: 13, - 3:e övertonen hos den resistiva läckströmmen genom avle- daren, amplituden hos den totala läckströmmen genom avledaren (erhålls via mätning av strömmen i jordledningen 16, d v s via registreringsmedlet 4), fu' /jp- amplituden hos strömmen mellan fältproben 17 och jord (erhålls via givaren 18), 23,, - 3:e övertonen hos strömmen mellan fältproben 17 och jord (erhålls exempelvis genom fourieranalys av mätvärdena från givaren 18), ja - 3:e övertonen hos den totala läckströmmen genom avleda- ren (erhålls exempelvis genom fourieranalys av mätvärdena från registreringsmedlet 4), och K - en konstant, vilken i fallet för en trefasigt uppställd avledare har värdet 0,75. bara! 10 15 20 25 30 35 i 51-8 250 21 Den resistiva läckströmmen genom avledaren erhålls såsom ovan nämnts som en funktion av den beräknade 3:e övertonen hos den resistiva läckströmmen genom avledaren. Förhållandet mellan nämnda 3:e överton och värdet på den resistiva läckströmmen är specifikt för varje avledartyp och fastställs empiriskt genom mät- ning. Förhållandet är temperaturberoende. För att ta hänsyn till detta kan man exempelvis omräkna mätvärdena på den från av- ledaren genom jordledningen 16 passerande strömmen och den mellan fältproben 17 och jord flytande strömmen till nominella värden motsvarande en förutbestämd temperaturnivå. För att möjliggöra en sådan omräkning måste den rådande temperaturen registreras i samband med att nämnda mätvärden registreras. I detta syfte innefattar registreringsenheten 1 lämpligen en tempe- raturgivare 30 för registrering av omgivningstemperaturen, varvid minnesorganet 5 är anordnat att lagra data avseende medelst temperaturgivaren fastställd temperaturinformation så att den lagrade datan avseende den från avledaren genom jordledningen passerande strömmen och den mellan fältproben och jord flytande strömmen kan relateras till den temperatur som rådde vid mättillfället.
Databehandlingsenheten 31 är lämpligen anordnad att utgående från fastställda värden på den resistiva läckströmmen genom en avledare fastställa funktionsdugligheten hos avledaren och att indikera huruvida nämnda avledare är defekt och i behov av re- paration och/eller utbyte eller ej. Vidare är databehandlingsen- heten 31 lämpligen anordnad att utgående från' mottagen data avseende den från en avledare genom jordledningen 16 pas- serande strömmen, vilken data representerar den totala läck- strömmen hos avledaren, fastställa och indikera huruvida höljet hos avledaren behöver rengöras eller ej.
Ett system 40 enligt föreliggande uppfinning för övervakning av en eller flera till ett elkraftnät anslutna avledare illustreras ytterst schematiskt i Fig. 5 och innefattar åtminstone en registrerings- enhet 1 och åtminstone en avläsningsenhet 2. Registreringsen- | L . . .i 10 15 20 25 30 35 ~518 250 22 heten 1 är aktiverbar för trådlös överföring av däri lagrad mät- data. En och samma avläsningsenhet 2 används med fördel till flera registreringsenheter 1, såsom illustreras i figuren. Avläs- ningsenheten 2 använder sig då av identifieringskoden för att särskilja data från de olika registreringsenheterna. Systemet 40 innefattar företrädesvis även minst en databehandlingsenhet 31 för bearbetning av insamlade data.
Databehandlingsenheten 31 kan utgöras av en konventionell dator, såsom exempelvis en PC, vilken innefattar mjukvara för bearbetning och analys av den medelst registreringsenheterna insamlade mätdatan. Databehandlingsenheten 31 innefattar lämpligen även mjukvara för administration av de avledare som omfattas av systemet och kan vara anordnad att lagra information om avledarna, såsom exempelvis information om var en specifik avledare är placerad, d v s vid vilken station och var inom stationen avledaren är placerad, hur avledaren är inkopplad, d v s 1-fasigt eller 3-fasigt, avledartyp, identifieringskod, märkspänning etc. Databehandlingsenheten kan härigenom användas för att noggrant följa upp avledarna och deras funktion och rapporter av önskad typ kan genereras antingen automatiskt vid vissa förutbestämda tidpunkter och tillstånd eller vid behov.
I Fig 6 illustreras en registreringsenhet 1, en avläsningsenhet 2 och en databehandlingsenhet 31 ingående i ett system enligt uppfinningen. Såsom framgår av denna figur är avläsningsenhe- ten 2 lämpligen försedd med en knappsats 50 medelst vilken en operatör kan styra processerna för överföring av data från öns- kad registreringsenhet. Avläsningsenheten uppvisar här även ett visningsorgan i form av en display 51 via vilken operatören kan kontrollera mottagen data för att fastställa huruvida denna kan förmodas vara korrekt eller ej. Enligt en utföringsform av det uppfinningsenliga systemet innefattar avläsningsenheten även medel för bearbetning av den mottagna datan, varigenom kon- trollen av avledarens funktion kan ske direkt via avläsningsen- hetens display. För att förenkla avläsningsenhetens konstruktion 10 15 20 25 518 250 23 och hålla nere tillverkningskostnaderna för denna föredrages dock att den större delen av bearbetningen och utvärderingen av registrerad data sker i en separat databehandlingsenhet 31, till vilken data från registreringsenheterna överförs via en eller flera avläsningsenheter. Överföringen av data från en avläsningsenhet till en databehandlingsenhet kan antingen ske trådlöst eller via kabel Enligt den ovan beskrivna föredragna utföringsformen av uppfin- ningen är registreringsenheterna 1 och avläsningsenheten 2 ut- formade för trådlös överföring av data. Dataöverföringen från re- gistreringsenheterna skulle dock även kunna ske via en fast upp- koppling, exempelvis via optisk kabel. Likaså skulle reglstreringsenheten kunna tillföras styrinstruktioner via en fast uppkoppling. Det betonas vidare att det är fullt möjligt att förse registreringsenheten med visningsorgan för visning av registrerad mätdata och med medel för bearbetning och utvärdering av registrerad mätdata.
Uppfinningen är givetvis inte på något sätt begränsad till de ovan beskrivna föredragna utföringsformerna, utan en mängd möjlig- heter till modifikationer därav torde vara uppenbara för en fack- man på området, utan att denna för den skull avviker från uppfin- ningens grundtanke sådan denna definieras i bifogade patent- krav.

Claims (33)

ruin» 10 15 20 25 30 35 518 250 n ul :nu 24 PATENTKRAV
1. Anordning för övervakning av en till ett elkraftnät ansluten av- ledare, innefattande en registreringsenhet (1) och medel (63, 66) för fästande av registreringsenheten vid avledaren, varvid regi- streringsenheten innefattar en jordledning (16) som är ansluten eller avsedd att anslutas till jord och som då registreringsenheten är fäst vid avledaren är avsedd att vara ledande förbunden med avledaren så att en genom avledaren flytande ström kommer att passera genom denna jordledning (16), medel (4) för registrering av en från avledaren genom jordledningen (16) passerande ström, ett organ (19) för att utgående från registreringarna av den från avledaren genom jordledningen (16) passerande strömmen registrera genom avledaren passerande strömpulser, samt ett minnesorgan (5) för lagring av data avseende den från avledaren genom jordledningen (16) passerande strömmen och data avseende registrerade strömpulser, kännetecknad därav, att registreringsenheten (1) vidare innefattar en till jord ansluten fältprob (17), vilken är anordnad att genom påverkan från det elektriska fältet från det elkraftnät till vilket avledaren är ansluten generera en ström, en givare (18) för registrering av den mellan fältproben (17) och jord flytande strömmen, varvid minnesorganet (5) är anordnat att lagra data avseende den mellan fältproben (17) och jord flytande strömmen, samt en tidmätare (3), varvid minnesorganet (5) är anordnat att lagra datan avseende den från 'avledaren genom jordledningen (16) passerande strömmen och datan avseende den mellan fältproben (17) ochijord flytande strömmen kopplat till en medelst tidmätaren (3) fastställd tidslnformation.
2. Anordning enligt krav 1, kännetecknad därav, att fältproben (17) är ansluten till jord via nämnda jordledning (16).
3. Anordning enligt krav 1 eller 2, kännetecknad därav, att fält- proben (17) är ansluten till ett energilagringsmedium (20), varvid en omkopplare (21) är anordnad att under tidsperioder för strömmätning leda strömmen från fältproben (17) till jord via ø»|»» 10 15 20 25 30 35 -518 250 25 nämnda givare (18) och att under tidsperioder för energilagring leda strömmen från fältproben till energilagringsmediumet (20).
4. Anordning enligt krav 3, kännetecknad därav, att energilag- ringsmediumet innefattar en superkondensator (20).
5. Anordning enligt krav 3 eller 4, kännetecknad därav, att regi- streringsenheten är försedd med åtminstone en till energilag- ringsmediumet (20) ansluten solcell (67).
6. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad därav, att medlet (4) för registrering av den från avledaren ge- nom jordledningen (16) passerande strömmen innefattar en in- duktiv första givare (74) för registrering av den genom avledaren flytande läckströmmen och en induktiv andra givare (75) för regi- strering av strömpulser, vilka vardera innefattar en kring jordledningen (16) anordnad spole.
7. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad därav, att registreringsenheten (1) är anordnad att räkna antalet strömpulser som överstiger en förutbestämd strömnivå.
8. Anordning enligt krav 6, kännetecknad därav, att registre- ringsenheten (1) är anordnad att räkna det olika antal strömpulser som överstiger olika förutbestämd strömnivåer.
9. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad därav, att minnesorganet (5) är anordnat att lagra datan avse- ende registrerade strömpulser kopplat till en medelst tidmätaren (3) fastställd tidsinformation.
10. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad därav, att registreringsenheten (1) innefattar en temperaturgivare (30) för registrering av omgivningstemperaturen, varvid minnes- organet (5) är anordnat att lagra data avseende medelst tempe- raturgivaren fastställd temperaturinformation så att den lagrade datan avseende den från avledaren genom jordledningen (16) »v-l. 10 15 20 25 30 35 518 250 -o un 26 passerande strömmen och den mellan fältproben (17) och jord flytande strömmen kan relateras till den temperatur som rådde vid mättillfället.
11. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad därav, att i registreringsenheten (1) ingående komponenter är anordnade i ett hölje (62) genom vilket jordledningen (16) sträcker sig, varvid höljet (62) är anordnat att vara fäst vid avle- daren via jordledningen (16), att jordledningen (16) är styvt ut- formad åtminstone med avseende på det parti (66) av jordled- ningen (16) som är avsett att sträcka sig mellan höljet (62) och avledaren, samt att höljet (62) är så fixerat vid jordledningen (16) att det är väsentligen orörligt i förhållande till nämnda styva parti (66) så att höljet (62) då det är fäst vid avledaren uppbärs av avledaren via nämnda jordledning (16) i ett i förhållande till avle- daren väsentligen fixerat läge.
12. Anordning enligt krav 11, kännetecknad därav, att jordled- ningen vid den ände som är avsedd att vara vänd mot avledaren uppvisar ett genomgående hål (63) för mottagande av en fåstbult med vars hjälp jordledningen och därmed höljet är fästbar vid en fläns av elektriskt ledande material hos avledaren.
13. Anordning enligt krav 11 eller 12, kännetecknad därav, att utrymmena inuti höljet (62) mellan de i höljet anordnade kompo- nenterna och höljets inre väggar är utfyllda med gjutmassa (76), företrädesvis av ett för vatten ogenomtrångligt material.
14. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad därav, att registreringsenheten (1) innefattar ett kommunika- tionsorgan (7) för trådlös överföring av i minnesorganet (5) lag- rad data.
15. Anordning enligt krav 14, kännetecknad därav, att kommuni- kationsorganet (7) innefattar en radiotransceiver. v : . . I ^ 10 15 20 25 30 35 518 250 27
16. Anordning enligt krav 14 eller 15, kännetecknad därav, att kommunikationsorganet (7) är anordnat för såväl sändande av data som mottagande av styrinstruktioner.
17. Anordning enligt något av kraven 14-16, kännetecknad därav, att kommunikationsorganet (7) är anordnat att överföra data med förutbestämda tidsintervall.
18.* Anordning enligt något av kraven 14-16, kännetecknad därav, att kommunikationsorganet (7) är anordnat att överföra data i samband med att en strömpuls registreras av re- gistreringsenheten.
19. Anordning enligt något av kraven 14-16, kännetecknad därav, att registreringsenheten (1) innefattar en aktiveringsde- tektor (6), vilken är anordnad att uppfånga externa aktiverings- signaler, samt att registreringsenheten (1) innefattar ett till kom- munikationsorganet (7) och till aktiveringsdetektorn (6) anslutet styrorgan (3) som är anordnat att med ledning av de av aktive- ringsdetektorn uppfångade aktiveringssignalerna initiera data- överföringen från kommunikationsorganet (7).
20. Anordning enligt krav 19, kännetecknad därav, att registre- ringsenheten (1) innefattar ett organ (8) för permanent lagring av en för den enskilda registreringsenheten unik identifieringskod, varvid styrorganet (3) är anordnat att initiera dataöverföringen från kommunikationsorganet (7) endast då en av aktiveringsde- tektorn (6) uppfångad styrsignal innefattar nämnda identifierings- kod.
21. System för övervakning av en eller flera till ett elkraftnät an- slutna avledare, kännetecknat därav, att systemet innefattar en vid varje avledare anordnad registreringsenhet (1) enligt något av kraven 1-20, varvid systemet vidare innefattar en avläsnings- enhet (2), vilken innefattar medel (12) för mottagning av i regi- streringsenheternas minnesorgan (5) lagrad data samt ett min- nesorgan (15) för lagring av mottagen data. »im- 10 15 20 25 30 35 518 250 28
22. System för övervakning av en eller flera till ett elkraftnät an- slutna avledare, kännetecknat därav, att systemet innefattar en vid varje avledare anordnad registreringsenhet (1) enligt krav 19 eller 20, varvid systemet vidare innefattar en avläsningsenhet (2), vilken innefattar ett aktiveringsorgan (11) för utsändande av en aktiveringssignal medelst vilken en registreringsenhet (1) är aktiverbar för sändande av i registreringsenhetens minnesorgan (5) lagrad data, ett kommunikationsorgan (12) för trådlös mottag- ning av data från en medelst aktiveringssignalen aktiverad regi- streringsenhet (1) samt ett minnesorgan (15) för lagring av mott- agen data.
23. System enligt krav 21, kännetecknat därav, att avläsnings- enhetens kommunikationsorgan (12) innefattar en radiotranscei- ver.
24. System enligt krav 21 eller 22 , kännetecknat därav, att av- läsningsenhetens kommunikationsorgan (12) är anordnat för så- väl sändande av styrinstruktioner till som mottagande av data från en medelst aktiveringssignalen aktiverad registreringsenhet (1).
25. System enligt något av kraven 21-23, kännetecknat därav, att avläsningsenheten (2) innefattar medel för att bringa aktive- ringssignalen att innefatta en valbar identifieringskod motsva- rande en identifieringskod som är lagrad hos den" registrerings- enhet (1) som avläsningsenheten för tillfället är avsedd att akti- vera.
26. System enligt nàgot av kraven 21-24, kännetecknat därav, att avläsningsenheten (2) innefattar medel (10) för bearbetning av mottagen data avseende den från avledaren genom jordled- ningen (16) passerande strömmen till värden representerande den totala läckströmmen genom avledaren. .i-»p 10 15 20 25 30 35 518 2250 29
27. System enligt något av kraven 21-25, kännetecknat därav, att avläsningsenheten (2) innefattar medel för att utgående från mottagen data avseende den från avledaren genom jordled- ningen (16) passerande strömmen och den mellan fältproben (17) och jord flytande strömmen fastställa ett värde på den resistiva läckströmmen genom avledaren.
28. System enligt krav 25 eller 26, kännetecknat därav, att av- läsningsenheten innefattar ett visningsorgan (51) för visning av nämnda värden.
29. System enligt något av kraven 21-28 , kännetecknat därav, att systemet innefattar en databehandlingsenhet (31) till vilken data lagrad i avläsningsenhetens minnesorgan (15) är överför- bar, varvid databehandlingsenheten (31) är anordnad att lagra och utvärdera nämnda data.
30. System enligt krav 29, kännetecknat därav, att databehand- lingsenheten (31) är anordnad att utgående från mottagen data avseende den från en avledare genom jordledningen (16) pas- serande strömmen fastställa och indikera huruvida höljet (71) hos avledaren behöver rengöras eller ej.
31. System enlig-t krav 29 eller 30, kännetecknat därav, att da- tabehandlingsenheten (31) innefattar medel för att utgående från mottagen data avseende den från en avledare genom jordled- ningen (16) passerande strömmen och den mellan. fältproben (17) och jord flytande strömmen fastställa ett värde på den resistiva läckströmmen genom avledaren.
32. System enligt något av kraven 29-30 i kombination med krav 26 eller enligt krav 31, kännetecknat därav, att databehand- lingsenheten (31) är anordnad att utgående från fastställa värden på den resistiva läckströmmen genom en avledare fastställa funktionsdugligheten hos avledaren och att indikera huruvida nämnda avledare är defekt eller ej. |»»»- 518 250 30
33. System enligt krav 26, 31 eller 32, kännetecknad därav, att medlet (10) för fastställande av ett värde på den resistiva läck- strömmen genom en avledare är anordnat att utgående från mottagen data avseende den från en avledare genom jordled- ningen (16) passerande strömmen och den mellan fältproben (17) och jord flytande strömmen beräkna den 3:e övertonen hos den resistiva läckströmmen genom avledaren, varvid värdet på den resistiva läckströmmen genom avledaren erhålls som en funktion avnämnda 3:e överton.
SE0100237A 2001-01-29 2001-01-29 Anordning och system för övervakning av en eller flera till ett elkraftnät anslutna avledare SE518250C2 (sv)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0100237A SE518250C2 (sv) 2001-01-29 2001-01-29 Anordning och system för övervakning av en eller flera till ett elkraftnät anslutna avledare
DE60225246T DE60225246T2 (de) 2001-01-29 2002-01-23 Überwachungssystem
PCT/SE2002/000106 WO2002061904A1 (en) 2001-01-29 2002-01-23 Monitoring system
EP02715945A EP1356561B1 (en) 2001-01-29 2002-01-23 Monitoring system
ES02715945T ES2301628T3 (es) 2001-01-29 2002-01-23 Sistema de control.
AT02715945T ATE387742T1 (de) 2001-01-29 2002-01-23 Überwachungssystem
US10/470,063 US7005863B2 (en) 2001-01-29 2002-01-23 Monitoring system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0100237A SE518250C2 (sv) 2001-01-29 2001-01-29 Anordning och system för övervakning av en eller flera till ett elkraftnät anslutna avledare

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE0100237D0 SE0100237D0 (sv) 2001-01-29
SE0100237L SE0100237L (sv) 2002-07-30
SE518250C2 true SE518250C2 (sv) 2002-09-17

Family

ID=20282744

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0100237A SE518250C2 (sv) 2001-01-29 2001-01-29 Anordning och system för övervakning av en eller flera till ett elkraftnät anslutna avledare

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7005863B2 (sv)
EP (1) EP1356561B1 (sv)
AT (1) ATE387742T1 (sv)
DE (1) DE60225246T2 (sv)
ES (1) ES2301628T3 (sv)
SE (1) SE518250C2 (sv)
WO (1) WO2002061904A1 (sv)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10345658B3 (de) * 2003-09-25 2005-04-28 Siemens Ag Einrichtung zur Überwachung des Leckstroms eines Überspannungsableiters
US20070097584A1 (en) * 2005-03-03 2007-05-03 David Ducharme High current surge panel with diagnostics
US7609080B2 (en) * 2005-03-22 2009-10-27 Formfactor, Inc. Voltage fault detection and protection
DE102007005748A1 (de) 2007-02-01 2008-08-07 Siemens Ag Vorrichtung zum Überwachen von Ableitvorgängen in einem Leiter eines Mittel- oder Hochspannungssystems
KR100884562B1 (ko) 2007-12-24 2009-02-19 (주)동부기술단 무선방식을 이용한 전력용 피뢰기의 이상 유무 확인장치
GB0911574D0 (en) * 2009-07-03 2009-08-12 Ea Tech Ltd Current passage indicator
GB0919699D0 (en) * 2009-11-11 2009-12-30 Kitchener Renato Fault diagnostics, surge detection and failure prediction method
EP2333925B1 (en) * 2009-12-08 2013-02-13 Raychem International Surge arrester condition monitoring
EP2362512A1 (en) * 2010-02-19 2011-08-31 Thales Deutschland GmbH Lightning protection for a railway control center
NZ604332A (en) 2011-12-12 2013-12-20 Waikatolink Ltd Power and telecommunications surge protection apparatus
US9673614B2 (en) 2013-10-15 2017-06-06 Abb Schweiz Ag Monitoring device and surge arrester system
DE102015013433B3 (de) * 2015-10-16 2017-01-26 TRIDELTA Meidensha GmbH Überwachungsvorrichtung für einen Überspannungsableiter und Überwachungssystem mit einer Überwachungsvorrichtung
DE102015017168B4 (de) 2015-10-16 2017-08-10 TRIDELTA Meidensha GmbH Überwachungsvorrichtung für einen Überspannungsableiter und Überwachungssystem mit einer Überwachungsvorrichtung
PL3193178T3 (pl) * 2016-01-18 2020-05-18 Abb Schweiz Ag Układ monitorujący do monitorowania ogranicznika przepięć i sposób ustalania danych monitorowania związanych z ogranicznikiem przepięć
US10209293B2 (en) * 2016-07-12 2019-02-19 Electric Power Research Institute, Inc. Sensor to monitor health of metal oxide arresters
DE102016125900A1 (de) * 2016-08-31 2018-03-01 DEHN + SÖHNE GmbH + Co. KG. Überspannungsschutzeinrichtung mit Überwachungs- und Kommunikationsfunktion
CN106841888A (zh) * 2016-10-17 2017-06-13 垂德尔塔麦登沙有限公司 电涌抑制器监控装置和包括监控装置的监控系统
CN106787224B (zh) * 2017-04-07 2023-06-27 国家电网公司 一种分布式智能接地线管理系统
CN107300636B (zh) * 2017-08-16 2024-03-19 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院 一种阻性电流带电测量手持设备
CN109901006A (zh) * 2019-03-12 2019-06-18 无锡扬晟科技股份有限公司 一种短路接地线监测装置及系统
DE102019208520A1 (de) * 2019-06-12 2020-12-17 Siemens Aktiengesellschaft Überwachungsanordnung für ein elektrisches Betriebsmittel und Überwachungssystem
KR102068028B1 (ko) * 2019-06-17 2020-01-20 한국수자원공사 피뢰기 저항성 누설전류 검출 장치 및 검출 방법
CN117330883B (zh) * 2023-12-01 2024-02-27 国网山西省电力公司电力科学研究院 一种架空线路绝缘子运行状态监测系统及方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3443223A (en) * 1965-09-07 1969-05-06 Westinghouse Electric Corp Lightning arrester leakage current and duty monitoring system
DE1588142C3 (de) * 1967-11-10 1975-01-30 Dehn & Soehne, 8500 Nuernberg Vorrichtung zum Zählen von Stromstößen
FR2374783A1 (fr) * 1976-12-17 1978-07-13 Alsthom Cgee Compteur de surintensites passageres
US4338648A (en) * 1980-11-10 1982-07-06 General Electric Company Gapless discharge counter for lightning arresters
JPS597584U (ja) * 1982-07-06 1984-01-18 三菱電機株式会社 避雷装置
US4577148A (en) * 1982-12-17 1986-03-18 Westinghouse Electric Corp. Surge arrester equipped for monitoring functions and method of use
AT382269B (de) * 1985-01-31 1987-02-10 Sprecher & Schuh Ag Ansprechzaehl- und ueberwachungs-einrichtung fuer funkenstreckenlose ueberspannungsableiter
EP0240783B1 (de) * 1986-04-09 1991-02-27 BBC Brown Boveri AG Ansprechzähler für einen Überspannungsableiter
US4866393A (en) * 1986-10-03 1989-09-12 Fuji Electric Co., Ltd. Method of diagnosing the deterioration of a zinc oxide type lightning arrester utilizing vector synthesis
US4823228A (en) * 1988-02-08 1989-04-18 Harris Corp. RF harmonic monitor for detecting potential lightning strikes by induced corona
AT405777B (de) * 1991-01-31 1999-11-25 Biegelmeier Gottfried Abtrennvorrichtung für überspannungsableiter
FR2718898B1 (fr) * 1994-04-18 1996-06-28 Jacques Lewiner Procédé et dispositif de surveillance d'un équipement de protection contre la foudre .

Also Published As

Publication number Publication date
WO2002061904A1 (en) 2002-08-08
ES2301628T3 (es) 2008-07-01
DE60225246T2 (de) 2009-03-12
US20040066598A1 (en) 2004-04-08
SE0100237L (sv) 2002-07-30
DE60225246D1 (de) 2008-04-10
EP1356561A1 (en) 2003-10-29
ATE387742T1 (de) 2008-03-15
SE0100237D0 (sv) 2001-01-29
WO2002061904A8 (en) 2004-05-27
US7005863B2 (en) 2006-02-28
EP1356561B1 (en) 2008-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE518250C2 (sv) Anordning och system för övervakning av en eller flera till ett elkraftnät anslutna avledare
US9450392B2 (en) Method for detection of charge originating from lightning
US20160169959A1 (en) System, method, and apparatus for remotely monitoring surge arrester conditions
US20100036624A1 (en) Stress condition logging in utility meter
RU2643161C2 (ru) Система контрольного устройства и ограничителя перенаряжения
EP2884292B1 (en) Apparatus and method for measuring leakage currents on porcelain and glass insulator disc strings
JP4137535B2 (ja) 避雷器の動作監視装置
EP2525460A1 (en) System, device, and method for detecting electrical discharges on a structure
KR100988267B1 (ko) 지중송전계통 절연통보호장치 상시 진단 장치
ES2726808T3 (es) Sensor de corriente de fuga para aislador del tipo de poste
EP3719511A1 (en) Sensor and method for remotely monitoring the state of a surge arrester
KR200436919Y1 (ko) 능동형 접지 단자함
CN201413370Y (zh) 浪涌保护器件的检测装置
KR102405603B1 (ko) 배전선로 전신주의 낙뢰방지 시스템 제공방법
CN208753985U (zh) 智能防雷装置以及保护三相电路的防雷箱
CN216144358U (zh) 氧化锌避雷器智能检测装置
CN210222164U (zh) 一种高速公路防雷器智能在线监测终端
CN110824399B (zh) 一种避雷器放电计数器远程在线监控系统及方法
CN111929490A (zh) 一种避雷器雷击动作的远程监测装置
JP6449917B2 (ja) 風力タービン用雷測定システム
KR20220039039A (ko) 서지 및 누설 전류 감지 장치, 그리고 이를 포함하는 전류 감지 시스템
CN207215318U (zh) 一种电机轴承温度实时监测系统
Wetter et al. Smart IoT monitoring system for surge protective devices (SPDs)
JP4809851B2 (ja) 避雷器動作監視装置
DK180378B1 (en) System to measure the relative length of a conductive wire in wind turbine blades

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed