專利名稱：自檢測一體化金屬氧化物避雷器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電力系統(tǒng)絕緣測試儀器類的一種帶自監(jiān)測裝置的避雷器，具體地說，涉及避雷器泄漏電流的分流、保護(hù)和報警；用于監(jiān)測無間隙金屬氧化物避雷器自身的工作狀態(tài)；主要針對6～10kV配電網(wǎng)，可自檢測其好壞。
背景技術(shù)：
配電網(wǎng)分布廣泛，避雷器用量巨大，其性能的好壞直接關(guān)系到配電網(wǎng)供電的正常與否。為提高供電的可靠性，有必要對配電網(wǎng)避雷器實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)測。已存在的在線監(jiān)測裝置，是非線性電阻片與微安表并聯(lián)后接在避雷器引線上構(gòu)成的裝置，可監(jiān)測避雷器運(yùn)行工況下的全電流及記錄放電動作次數(shù)，不僅價格比配電網(wǎng)避雷器價格高很多，且一般是以總泄漏電流為衡量標(biāo)準(zhǔn)，靈敏度不高，價格高，不適用配電網(wǎng)6～10kV避雷器使用。目前在國內(nèi)對配電網(wǎng)避雷器檢測基本依靠周期在2～3年及以上的預(yù)防性試驗(yàn)，但這種周期較長的檢測不能保證避雷器在檢測周期中不發(fā)生事故。在國外較常用的脫離器，是當(dāng)避雷器損壞時可使避雷器引線與系統(tǒng)斷開以排除系統(tǒng)持續(xù)故障，并給出事故避雷器可見標(biāo)志的裝置，但其動作電流很高，且動作時出現(xiàn)的爆炸有時損壞周圍的設(shè)備。故配電網(wǎng)避雷器迫切需要一種性價比合理，且適合于配電網(wǎng)避雷器技術(shù)要求的自檢測一體化避雷器。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是針對目前6～10kV避雷器事故時有發(fā)生，但缺少比較適用的在線監(jiān)測裝置而提供的一種自檢測一體化金屬氧化物避雷器。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的自檢測一體化金屬氧化物避雷器，它有合成絕緣硅橡膠傘裙(2)和閥片(4)，其特征在于還有在線監(jiān)測裝置(12)，在線監(jiān)測裝置(12)由阻性電流分流電路、過電壓和過電流保護(hù)電路、閃爍指示燈(7)和/或掉牌指示器(8)組成；在線監(jiān)測裝置(12)在一體化避雷器(3)內(nèi)部；在線監(jiān)測裝置(12)的機(jī)械結(jié)構(gòu)為一圓筒，有上、下金屬蓋(5)、(6)和絕緣外殼(10)；在下金屬蓋(6)上安裝有閃爍指示燈(7)和/或掉牌指示器(8)。
如上所述的自檢測一體化金屬氧化物避雷器，其特征在于功率電阻R1，R2，電容C組成泄漏電流阻性分量分離電路，壓敏電阻Y1、Y2、Y3，瞬態(tài)電壓抑制器TVS管、穩(wěn)壓二極管WG組成過電壓及過電流保護(hù)電路。
如上所述的自檢測一體化金屬氧化物避雷器，其特征在于掉牌指示器(8)由指示牌(8.1)、石英鐘機(jī)芯(8.2)、轉(zhuǎn)軸(8.3)、橫軸(8.4)、小塑料圓帽(8.5)組成，其連接關(guān)系是小塑料圓帽(8.5)固定在石英鐘機(jī)芯(8.2)的轉(zhuǎn)軸(8.3)上，小塑料圓帽(8.5)與橫軸(8.4)的左端相連接，橫軸(8.4)的右端穿入指示牌(8.1)上端的小孔。
本實(shí)用新型采用監(jiān)測泄漏電流阻性分量的方式來識別避雷器自身運(yùn)行時的好壞程度。當(dāng)泄漏電流阻性分量達(dá)到或超過所設(shè)定的閥值時，閃爍指示燈(7)及掉牌指示器(8)會以醒目的方式顯示，以告知巡視人員一體化氧化鋅避雷器當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)。
本實(shí)用新型采用非線性電阻片Y1、Y2、Y3和電涌吸收元件(4)提供雷擊電流通道，并保護(hù)自檢測裝置正常工作。采用阻性電流分離電路，可在較大程度上消除容性電流分量引起一體化避雷器(3)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)不穩(wěn)定的因素；采用掉牌指示器(8)，當(dāng)泄漏電流阻性分量達(dá)到或超過130μA時，可使指示牌(8.1)掉出；從指示牌(8.1)掉出到一體化避雷器(3)完全損壞有一個月左右的時間，以配合巡檢周期。
本實(shí)用新型可采用單指示或雙重指示的識別方式，優(yōu)選雙重指示的識別方式。采用雙重指示的識別方式時，對于一體化避雷器(3)的運(yùn)行狀態(tài)分別以四種形式來表示閃爍指示燈(7)，指示牌(8.1)。
①閃爍指示燈(7)不亮，指示牌(8.1)未掉表明一體化避雷器(3)處于正常工作狀態(tài)。
②閃爍指示燈(7)微亮，但指示牌(8.1)未掉表明一體化避雷器(3)存在一定的缺陷或電網(wǎng)存在明顯的過電壓。在該狀態(tài)下需要采取預(yù)防措施，并加強(qiáng)巡檢。
③閃爍指示燈(7)亮度明顯，指示牌(8.1)掉出表明一體化避雷器3存在嚴(yán)重缺陷，需要及時更換一體化避雷器(3)。
④閃爍指示燈(7)不亮，但指示牌(8.1)已掉出表明一體化避雷器(3)已經(jīng)開路，需要更換一體化避雷器(3)。
本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果①使用本實(shí)用新型可大大減少不安全因素，提高供電可靠性，減小停電檢修造成的經(jīng)濟(jì)損失和社會影響，降低巡視人員的勞動強(qiáng)度。
②可及時發(fā)現(xiàn)避雷器的自身隱患，為延長停電周期及避雷器的檢測提供重要科學(xué)依據(jù)。
③采用避雷器泄漏電流中的阻性分量作為衡量避雷器狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)，較采用全電流作為檢測標(biāo)準(zhǔn)的裝置靈敏度大大提高。
④所選定的動作閥值可以保證避雷器在該電流閥值下運(yùn)行超過一個月，從而可以很好的與現(xiàn)場巡視人員的巡視周期相配合。
⑤采用雙重指示標(biāo)志，方便巡視人員的現(xiàn)場觀察。


圖1-本實(shí)用新型實(shí)施例結(jié)構(gòu)圖；圖2-在線監(jiān)測裝置的電路圖；圖3-掉牌指示器結(jié)構(gòu)圖。
其中1-高壓引線。
2-合成絕緣硅橡膠傘裙。
3-自檢測一體化避雷器。
4-閥片。
5-上金屬蓋。
6-下金屬蓋。
7-閃爍指示燈。
8-掉牌指示器，
8.1-指示牌；8.2-石英鐘機(jī)芯；8.3-轉(zhuǎn)軸；8.4-橫軸8.5-小塑料圓。
9-調(diào)整旋扭，掉牌重復(fù)使用的調(diào)整旋扭。
10-絕緣外殼。
11-螺母。
12-在線監(jiān)測裝置。
R1-功率電阻，本實(shí)施例選用功率(2-10W)阻值(2-10kΩ)的電阻。
R2-功率電阻，本實(shí)施例選用功率(2-10W)阻值(2-10kΩ)的電阻。
Y1-壓敏電阻，本實(shí)施例選用標(biāo)稱電壓(200-300V)，標(biāo)稱電流(5kA)的壓敏電阻。
Y2-壓敏電阻，本實(shí)施例選用標(biāo)稱電壓(200-300V)，標(biāo)稱電流(5kA)的壓敏電阻。
Y3-壓敏電阻，本實(shí)施例選用標(biāo)稱電壓(100-200V)，標(biāo)稱電流(5kA)的壓敏電阻。
C-電容，本實(shí)施例選用(0.1-10μF)的電解電容。
Q-整流橋，本實(shí)施例選用(2W02-2W08)系列整流圓橋。
TVS-瞬態(tài)電壓抑制器，本實(shí)施例選用工作電壓(9-15V)的雙向TVS管。
WG-穩(wěn)壓二極管，本實(shí)施例選用工作電壓(2-3V)的穩(wěn)壓二極管。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的自檢測一體化金屬氧化物避雷器實(shí)施例如圖1所示，它有合成絕緣硅橡膠傘裙(2)和ZnO閥片(4)，其特征在于還有在線監(jiān)測裝置(12)，在線監(jiān)測裝置(12)由阻性電流分流電路、過電壓和過電流保護(hù)電路、閃爍指示燈(7)和/或掉牌指示器(8)組成。
其連接關(guān)系是其頂部連接高壓線(1)，底部螺母(11)接地線；在線監(jiān)測裝置(12)在一體化避雷器(3)內(nèi)部；在線監(jiān)測裝置(12)的機(jī)械結(jié)構(gòu)為一圓筒，有上、下金屬蓋(5)、(6)和絕緣外殼(10)；在下金屬蓋(6)上安裝有閃爍指示燈(7)和指示牌(8)；其中在線監(jiān)測裝置(12)的電路由下列元件組成，其連接關(guān)系是從左到右，功率電阻R1、R2串聯(lián)，一端焊接與上金屬蓋(5)，另一端連接整流橋Q的交流端；整流橋Q另一交流端與下金屬蓋(6)焊接；壓敏電阻Y1、Y2并聯(lián)，一端與上金屬蓋(5)焊接，另一端與下金屬蓋(6)焊接；壓敏電阻Y3一端接在功率電阻R1與功率電阻R2的連接處，另一端與下金屬蓋(6)焊接；瞬態(tài)電壓抑制器TVS并接在整流橋Q的交流端；掉牌指示器(8)的石英鐘機(jī)芯(8.2)的接線端與閃爍指示燈(7)串接在整流橋Q的直流端；穩(wěn)壓二極管WG并接在整流橋Q的直流端；其中，功率電阻R1，R2，電容C組成泄漏電流阻性分量分離電路，其功能是實(shí)現(xiàn)分離泄漏電流中阻性分量與容性分量，并用阻性分量作為檢測對象。
其中，壓敏電阻Y1、Y2、Y3(非線性電阻片)，瞬態(tài)電壓抑制器TVS管、穩(wěn)壓二極管WG組成過電壓及過電流保護(hù)電路，其功能是Y1、Y2、Y3保護(hù)裝置在過電壓情況下不會損壞，TVS管、穩(wěn)壓二極管WG保護(hù)指示器8、閃爍指示燈(7)等在過電壓及過流下不會損壞。
由圖3可知，其中掉牌指示器(8)由指示牌(8.1)、石英鐘機(jī)芯(8.2)、轉(zhuǎn)軸(8.3)、橫軸(8.4)、小塑料圓帽(8.5)組成，其連接關(guān)系是小塑料圓帽(8.5)固定在石英鐘機(jī)芯(8.2)的轉(zhuǎn)軸(8.3)上，小塑料圓帽(8.5)與橫軸(8.4)的左端相連接，橫軸(8.4)的右端穿入指示牌(8.1)上端的小孔。
其工作原理是當(dāng)泄漏電流阻性分量達(dá)到或超過所設(shè)定的閥值時，石英鐘機(jī)芯(8.2)通電，使轉(zhuǎn)軸(8.3)轉(zhuǎn)動，固定其上的小塑料圓帽(8.5)跟隨轉(zhuǎn)動，帶動橫軸(8.4)向左移動而脫離指示牌(8.1)上端的小孔，從而使指示牌(8.1)掉出。
權(quán)利要求1.自檢測一體化金屬氧化物避雷器，它有合成絕緣硅橡膠傘裙(2)和閥片(4)，其特征在于還有在線監(jiān)測裝置(12)，在線監(jiān)測裝置(12)由阻性電流分流電路、過電壓和過電流保護(hù)電路、閃爍指示燈(7)和/或掉牌指示器(8)組成；在線監(jiān)測裝置(12)在一體化避雷器(3)內(nèi)部；在線監(jiān)測裝置(12)的機(jī)械結(jié)構(gòu)為一圓筒，有上、下金屬蓋(5)、(6)和絕緣外殼(10)；在下金屬蓋(6)上安裝有閃爍指示燈(7)和/或掉牌指示器(8)。
2.如權(quán)利要求1所述的自檢測一體化金屬氧化物避雷器，其特征在于功率電阻R1，R2，電容C組成泄漏電流阻性分量分離電路，壓敏電阻Y1、Y2、Y3，瞬態(tài)電壓抑制器TVS管、穩(wěn)壓二極管WG組成過電壓及過電流保護(hù)電路。
3.如權(quán)利要求1或2所述的自檢測一體化金屬氧化物避雷器，其特征在于掉牌指示器(8)由指示牌(8.1)、石英鐘機(jī)芯(8.2)、轉(zhuǎn)軸(8.3)、橫軸(8.4)、小塑料圓帽(8.5)組成，其連接關(guān)系是小塑料圓帽(8.5)固定在石英鐘機(jī)芯(8.2)的轉(zhuǎn)軸(8.3)上，小塑料圓帽(8.5)與橫軸(8.4)的左端相連接，橫軸(8.4)的右端穿入指示牌(8.1)上端的小孔。
專利摘要一種可以監(jiān)測自身運(yùn)行狀態(tài)的6－10kV自檢測一體化金屬氧化物避雷器，具體地說，涉及避雷器泄漏電流的分流、保護(hù)和報警。檢測裝置主要由阻性電流分流電路、過電壓和過電流保護(hù)電路、閃爍指示燈、掉牌指示器組成，它與金屬氧化物避雷器串接合為一體。當(dāng)避雷器泄漏電流的阻性分量達(dá)到或超過所設(shè)定的閥值時，該裝置能以閃光及掉牌的雙重指示方式，提供巡視人員識別避雷器的狀態(tài)。使用本實(shí)用新型可大大減少不安全因素，提高供電可靠性，降低巡視人員的勞動強(qiáng)度。減少因停電預(yù)試帶來的直接和間接經(jīng)濟(jì)損失。
文檔編號G01R19/00GK2775668SQ200420017620
公開日2006年4月26日 申請日期2004年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月2日
發(fā)明者周文俊, 李小陸, 鄭港, 馮光亮, 李建民 申請人:武漢大學(xué), 湖北省電力公司黃石供電公司