一種氧化鋅避雷器在線監(jiān)測(cè)儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種氧化鋅避雷器在線監(jiān)測(cè)儀，包括至少一臺(tái)電壓隔離取樣器和至少一臺(tái)避雷器智能監(jiān)測(cè)器，電壓隔離取樣器輸出端和避雷器智能監(jiān)測(cè)器的漏電流檢測(cè)輸出端通過(guò)相位差檢測(cè)電路或各通過(guò)智能模擬量輸入模塊與單片機(jī)MCU的I/O端口連接，單片機(jī)MCU的輸出信號(hào)經(jīng)I/O端口連接報(bào)警裝置和/或顯示屏。它具有檢測(cè)及時(shí)準(zhǔn)確、安全可靠、自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】一種氧化鋅避雷器在線監(jiān)測(cè)儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種氧化鋅避雷器在線監(jiān)測(cè)儀。
【背景技術(shù)】
[0002]氧化鋅避雷器主要用于限制由線路傳來(lái)的雷電過(guò)電壓或由操作引起的內(nèi)部過(guò)電壓，是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要保護(hù)設(shè)備之一。但由于氧化鋅避雷長(zhǎng)期承受工頻電壓、沖擊電壓，再加上各種外部環(huán)境等因素的影響而趨于老化失效，如果安裝的氧化鋅避雷器失效，供電系統(tǒng)如遇雷雨天氣隨時(shí)有遭受雷擊的可能，將不能很好地發(fā)揮安全保障作用，因此，監(jiān)測(cè)氧化鋅避雷器是否失效是保障供電系統(tǒng)安全的一項(xiàng)重要措施。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種氧化鋅避雷器在線監(jiān)測(cè)儀，它具有檢測(cè)及時(shí)準(zhǔn)確、安全可靠、自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是:包括至少一臺(tái)電壓隔離取樣器和至少一臺(tái)避雷器智能監(jiān)測(cè)器，電壓隔離取樣器輸出端和避雷器智能監(jiān)測(cè)器的漏電流檢測(cè)輸出端通過(guò)相位差檢測(cè)電路或各通過(guò)智能模擬量輸入模塊與單片機(jī)MCU的I/O端口連接，單片機(jī)MCU的輸出信號(hào)經(jīng)I/O端口連接報(bào)警裝置和/或顯示屏。
[0005]本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)在于:避雷器智能監(jiān)測(cè)器的雷擊觸發(fā)脈沖輸出端通過(guò)智能模擬量輸入模塊與單片機(jī)MCU的中斷請(qǐng)求輸入端INTR連接；電壓隔離取樣器和避雷器智能監(jiān)測(cè)器為多臺(tái)，其輸出端均與智能模擬量輸入模塊連接，上述智能模擬量輸入模塊的輸出端均連接無(wú)線通信模塊；單片機(jī)MCU為一臺(tái)，其I/O端口連接用于與電壓隔離取樣器和避雷器智能監(jiān)測(cè)器進(jìn)行無(wú)線通訊的無(wú)線通信模塊；電壓隔離取樣器輸出端和避雷器智能監(jiān)測(cè)器的漏電流檢測(cè)輸出端通過(guò)相位差檢測(cè)電路與單片機(jī)MCU的I/O端口連接，相位差檢測(cè)電路為兩個(gè)主要由運(yùn)算放大器組成的過(guò)零比較器，其中一個(gè)過(guò)零比較器輸入端與電壓隔離取樣器輸出端連接；另一個(gè)過(guò)零比較器輸入端與避雷器智能監(jiān)測(cè)器的漏電流檢測(cè)輸出端連接；兩個(gè)過(guò)零比較器輸出端分別與單片機(jī)MCU的I/O端口連接；氧化鋅避雷器在線監(jiān)測(cè)儀采用太陽(yáng)能電池供電；它還包括上位機(jī)，上位計(jì)算機(jī)為變電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)IED。
[0006]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:電壓隔離取樣器輸出端和避雷器智能監(jiān)測(cè)器的漏電流檢測(cè)輸出端通過(guò)相位差檢測(cè)電路或各通過(guò)智能模擬量輸入模塊與單片機(jī)MCU的I/O端口連接，單片機(jī)MCU的輸出信號(hào)經(jīng)I/O端口連接報(bào)警裝置和/或顯示屏。通過(guò)檢測(cè)線路交流電壓與避雷器泄露電流的相位差，并與單片機(jī)MCU內(nèi)相位差設(shè)定值進(jìn)行比較，邏輯判斷氧化鋅避雷器是否失效，并經(jīng)單片機(jī)I/O接口進(jìn)行報(bào)警和顯示；以提請(qǐng)工作人員進(jìn)行處理，確保避雷器安全可靠地工作；避雷器智能監(jiān)測(cè)器的雷擊觸發(fā)脈沖輸出端通過(guò)智能模擬量輸入模塊與單片機(jī)MCU的中斷請(qǐng)求輸入端INTR連接?？蓪?duì)雷擊信號(hào)快速響應(yīng)進(jìn)行計(jì)數(shù)；電壓隔離取樣器和避雷器智能監(jiān)測(cè)器為多臺(tái)，其輸出端均與智能模擬量輸入模塊連接，上述智能模擬量輸入模塊的輸出端均連接無(wú)線通信模塊；單片機(jī)MCU為一臺(tái)，其I/O端口連接用于與電壓隔離取樣器和避雷器智能監(jiān)測(cè)器進(jìn)行無(wú)線通訊的無(wú)線通信模塊。通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高度集中操作、顯示和報(bào)警；上位計(jì)算機(jī)為變電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)IED。利用現(xiàn)有的變電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)IED平臺(tái)進(jìn)行管理，資源合理調(diào)配，設(shè)備利用率高，便于管理、增加了系統(tǒng)的安全可靠性。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0008]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]測(cè)量原理:
[0010]判斷氧化鋅避雷器是否發(fā)生老化或受潮，通常以觀察正常運(yùn)行電壓下流過(guò)氧化鋅避雷器阻性電流的變化情況，即觀察阻性泄漏電流是否增大作為判斷依據(jù)，而阻性泄漏電流往往僅占全泄露電流的10%?20%,因此，僅僅以觀察全泄露電流的變化情況來(lái)確定氧化鋅避雷器阻性泄露電流的變化情況是困難的，只有將阻性泄漏電流從總泄露電流中分離出來(lái)才能檢測(cè)準(zhǔn)確。一般氧化鋅避雷器安裝就位后，其與地之間的分布電容基本確定(即超前電壓90度的容性電流大小確定)，線路經(jīng)氧化鋅避雷器與地構(gòu)成的回路可等效為電容與電阻并聯(lián)電路，因此，通過(guò)檢測(cè)氧化鋅避雷器的總泄露電流超前線路電壓的相位差即可得知阻性泄漏電流的變化情況，從而判斷出氧化鋅避雷器是否失效。
【具體實(shí)施方式】
[0011]實(shí)施例1:
[0012]由圖1所示的實(shí)施例可知，包括多臺(tái)電壓隔離取樣器和多臺(tái)避雷器智能監(jiān)測(cè)器，每臺(tái)電壓隔離取樣器輸出端與智能模擬量輸入模塊連接，其智能模擬量輸入模塊的輸出端連接無(wú)線通信模塊；每臺(tái)避雷器智能監(jiān)測(cè)器的漏電流檢測(cè)輸出端和雷擊觸發(fā)脈沖輸出端分別與智能模擬量輸入模塊連接，其兩個(gè)智能模擬量輸入模塊輸出端共與無(wú)線通信模塊連接；單片機(jī)MCU為一臺(tái)，其I/O端口連接用于與電壓隔離取樣器和避雷器智能監(jiān)測(cè)器進(jìn)行無(wú)線通訊的無(wú)線通信模塊；單片機(jī)MCU為一臺(tái)，其I/O端口還分別連接顯示屏和變電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)IED。氧化鋅避雷器在線監(jiān)測(cè)儀采用太陽(yáng)能電池供電。
[0013]工作原理:
[0014]避雷器智能監(jiān)測(cè)器以IOkHz的速率對(duì)避雷器泄漏電流進(jìn)行采樣，同時(shí)電壓隔離取樣器進(jìn)行采樣，采樣出來(lái)的高速模擬信號(hào)經(jīng)智能模擬量輸入模塊進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，其轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)經(jīng)無(wú)線通信模塊進(jìn)行調(diào)制無(wú)線輸出，由單片機(jī)MCU無(wú)線接收后，經(jīng)單片機(jī)MCU內(nèi)安裝的相位差檢測(cè)程序進(jìn)行接收處理，得到避雷器泄漏電流和阻性電流，處理結(jié)果進(jìn)行顯示；同時(shí)送至變電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)IED，進(jìn)行記錄和報(bào)警等集中管理。雷擊計(jì)數(shù)通過(guò)雷擊觸發(fā)電路觸發(fā)一個(gè)中斷信號(hào)，通過(guò)無(wú)線通信模塊將數(shù)據(jù)上傳到單片機(jī)MCU，MCU在中斷中將雷擊次數(shù)累積，同時(shí)送至變電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)IED。多臺(tái)電壓隔離取樣器和多臺(tái)避雷器智能監(jiān)測(cè)器通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)組成氧化鋅在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，采用太陽(yáng)能供電方式，不需外部電源。
[0015]相位差檢測(cè)程序作為一種成熟技術(shù)檢測(cè)準(zhǔn)確、性能優(yōu)良、可靠性高。
[0016]實(shí)施例2:
[0017]由圖2所示的實(shí)施例可知，包括一臺(tái)電壓隔離取樣器和一臺(tái)避雷器智能監(jiān)測(cè)器，電壓隔離取樣器輸出端和避雷器智能監(jiān)測(cè)器的漏電流檢測(cè)輸出端通過(guò)相位差檢測(cè)電路與單片機(jī)MCU的I/O端口連接，相位差檢測(cè)電路為兩個(gè)主要由運(yùn)算放大器組成的過(guò)零比較器，其中一個(gè)過(guò)零比較器輸入端與電壓隔離取樣器輸出端連接；另一個(gè)過(guò)零比較器輸入端與避雷器智能監(jiān)測(cè)器的漏電流檢測(cè)輸出端連接；兩個(gè)過(guò)零比較器輸出端分別與單片機(jī)MCU的I/O端口連接；避雷器智能監(jiān)測(cè)器的雷擊觸發(fā)脈沖輸出端通過(guò)智能模擬量輸入模塊與單片機(jī)MCU的中斷請(qǐng)求輸入端INTR連接。單片機(jī)MCU I/O端口還分別連接顯示屏和變電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)IED ;其供電方式采用太陽(yáng)能電池供電。
[0018]工作原理:
[0019]電壓隔離取樣器檢測(cè)的電壓頻率信號(hào)和避雷器智能監(jiān)測(cè)器檢測(cè)的漏電流頻率信號(hào)經(jīng)兩個(gè)由運(yùn)算放大器組成的過(guò)零比較器進(jìn)行過(guò)零比較，然后經(jīng)單片機(jī)MCU計(jì)算出兩個(gè)過(guò)零比較器輸出電平上升沿之間的時(shí)間差，即可得知總泄露電流超前線路電壓的相位差，過(guò)零比較器具有工作可靠，測(cè)量精度高的優(yōu)點(diǎn)，避雷器智能監(jiān)測(cè)器檢測(cè)的雷擊觸發(fā)脈沖信號(hào)以中斷方式傳輸至單片機(jī)MCU，然后經(jīng)顯示屏顯示或傳輸至變電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)IED。
【權(quán)利要求】
1.一種氧化鋅避雷器在線監(jiān)測(cè)儀，其特征在于:包括至少一臺(tái)電壓隔離取樣器和至少一臺(tái)避雷器智能監(jiān)測(cè)器，所述電壓隔離取樣器輸出端和避雷器智能監(jiān)測(cè)器的漏電流檢測(cè)輸出端通過(guò)相位差檢測(cè)電路或各通過(guò)智能模擬量輸入模塊與單片機(jī)MCU的I/O端口連接，所述單片機(jī)MCU的輸出信號(hào)經(jīng)I/O端口連接報(bào)警裝置和/或顯示屏。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氧化鋅避雷器在線監(jiān)測(cè)儀，其特征在于所述避雷器智能監(jiān)測(cè)器的雷擊觸發(fā)脈沖輸出端通過(guò)智能模擬量輸入模塊與單片機(jī)MCU的中斷請(qǐng)求輸入端INTR連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種氧化鋅避雷器在線監(jiān)測(cè)儀，其特征在于所述電壓隔離取樣器和避雷器智能監(jiān)測(cè)器為多臺(tái)，其輸出端均與智能模擬量輸入模塊連接，上述智能模擬量輸入模塊的輸出端均連接無(wú)線通信模塊；所述單片機(jī)MCU為一臺(tái)，其I/O端口連接用于與電壓隔離取樣器和避雷器智能監(jiān)測(cè)器進(jìn)行無(wú)線通訊的無(wú)線通信模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種氧化鋅避雷器在線監(jiān)測(cè)儀，其特征在于所述電壓隔離取樣器輸出端和避雷器智能監(jiān)測(cè)器的漏電流檢測(cè)輸出端通過(guò)相位差檢測(cè)電路與單片機(jī)MCU的I/O端口連接，所述相位差檢測(cè)電路為兩個(gè)主要由運(yùn)算放大器組成的過(guò)零比較器，其中一個(gè)過(guò)零比較器輸入端與電壓隔離取樣器輸出端連接；另一個(gè)過(guò)零比較器輸入端與避雷器智能監(jiān)測(cè)器的漏電流檢測(cè)輸出端連接；所述兩個(gè)過(guò)零比較器輸出端分別與單片機(jī)MCU的I/O端口連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種氧化鋅避雷器在線監(jiān)測(cè)儀，其特征在于所述氧化鋅避雷器在線監(jiān)測(cè)儀采用太陽(yáng)能電池供電。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種氧化鋅避雷器在線監(jiān)測(cè)儀，其特征在于它還包括上位機(jī)，所述上位計(jì)算機(jī)為變電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)IED。
【文檔編號(hào)】G01R31/00GK203535127SQ201320413297
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月11日
【發(fā)明者】王艷輝, 生西奎, 李明霞, 滿永亮 申請(qǐng)人:保定市超人電子有限公司