本實用新型屬于電氣自動化領域，具體涉及一種架空線路用避雷器絕緣監(jiān)測裝置。

背景技術：

隨著國家經(jīng)濟技術的發(fā)展和人們生活水平的提高，電能已經(jīng)成為了人們生產(chǎn)和生活中不可缺少的二次能源。而隨著自動化和無人化技術的發(fā)展，電力系統(tǒng)的自動無人監(jiān)測已經(jīng)成為了電力系統(tǒng)發(fā)展的方向之一。

目前，架空線路用氧化鋅避雷器分為兩類，一類為無間隙氧化鋅避雷器，另一類為帶間隙氧化鋅避雷器。無間隙氧化鋅避雷器長期承受運行電壓的作用，會有泄漏電流流過氧化鋅避雷器，氧化鋅閥片本質(zhì)上是一種壓敏電阻，當有泄漏電流流過時，氧化鋅閥片就會發(fā)熱，由于氧化鋅閥片的非線性特性，長時間作用將使氧化鋅閥片老化，甚至出現(xiàn)熱擊穿；氧化鋅避雷器由于長時間運行在戶外，因此環(huán)境中的水汽會進入避雷器內(nèi)部而使閥片受潮，進而使流經(jīng)避雷器的泄漏電流增大，長時間作用會使閥片的絕緣性能下降。而帶間隙氧化鋅避雷器雖然沒有工作電壓作用，但大電流雷電沖擊使電阻閥片老化和受潮等問題依然存在。當氧化鋅避雷器受上述原因影響而導致絕緣性能降低時，與之并聯(lián)的電力設備將失去保護，影響電力裝置安全運行。需要有可靠的檢測手段。

目前，對于架空線路用避雷器的絕緣監(jiān)測還處于初級階段，即人工巡邏檢查階段：電力系統(tǒng)定期派出巡線工人對架空線路用避雷器的絕緣設施進行檢查。除此之外，只能等待其發(fā)生具體故障時，才能發(fā)現(xiàn)架空線路用避雷器的絕緣出現(xiàn)問題。顯然，目前的對于架空線路用避雷器的絕緣監(jiān)測不僅費時費力，而且成本極高，而且還遠達不到自動化和無人化的水平。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種能夠?qū)芸站€路用避雷器的絕緣進行實時化、無人化和自動化監(jiān)控的架空線路用避雷器絕緣監(jiān)測裝置。

本實用新型提供的這種架空線路用避雷器絕緣監(jiān)測裝置，包括電氣一次部分、電氣二次部分和主站監(jiān)控系統(tǒng)；所述電氣一次部分包括一次側(cè)電源模塊、沖擊電流檢測模塊、信號處理模塊和隔離通信模塊；所述電氣二次部分包括二次側(cè)電源模塊、控制器電路模塊、位置指示模塊和無線通信模塊；一次側(cè)電源模塊給電氣一次部分供電；沖擊電流檢測模塊安裝在架空線路用避雷器的接地回路中，用于檢測架空線路用避雷器的接地回路中的沖擊電流，并將檢測到的信息傳輸?shù)叫盘柼幚砟K進行處理，然后再通過隔離通信模塊發(fā)送至電氣二次部分；二次側(cè)電源模塊給電氣二次部分供電；控制器電路模塊將隔離通信模塊接收到的沖擊電流信息和位置指示模塊發(fā)送的地理位置指示信息通過無線通信模塊發(fā)送至主站監(jiān)控系統(tǒng)，從而實現(xiàn)架空線路用避雷器絕緣的自動化和無人化監(jiān)測。

所述的一次側(cè)電源模塊為電流互感器取電模塊。

所述的沖擊電流檢測模塊包括羅氏線圈和積分電路；所述羅氏線圈用于檢測架空線路用避雷器的接地回路中的沖擊電流；所述的積分電路用于將羅氏線圈檢測到的信號轉(zhuǎn)換為電壓信號。

所述的隔離通信模塊包括電-光轉(zhuǎn)換電路、通信光纖和光-電轉(zhuǎn)換電路；所述電-光轉(zhuǎn)換電路設置在電氣一次部分，用于將電信號轉(zhuǎn)換為光信號進行傳送；所述光-電轉(zhuǎn)換電路設置在電氣二次部分，用于將接收的光信號還原成為電信號；所述的電氣一次部分和電氣二次部分之間通過通信光纖進行數(shù)據(jù)通信。

所述的二次側(cè)電源模塊為太陽能取電模塊或電流互感器取電模塊。

所述的控制器電路模塊包括由型號為STM32f103c8t6構成的控制器電路和由型號為SP706S的看門狗芯片構成的看門狗電路。

所述的位置指示模塊為GPS定位模塊。

所述的GPS定位模塊由型號為NEO-6M的GPS模塊構成。

所述的無線通信模塊為GPRS無線通信模塊。

本實用新型提供的這種架空線路用避雷器絕緣監(jiān)測裝置，通過羅氏線圈檢測架空線路用避雷器接地回路的沖擊電流，并將檢測到的信號通過一系列的信號處理電路進行隔離和處理，然后再以無線通信的方式發(fā)送至主站監(jiān)控系統(tǒng)，從而實現(xiàn)了對架空線路用避雷器的絕緣特性的實時、自動和無人監(jiān)控；此外，本實用新型提供的這種架空線路用避雷器絕緣監(jiān)測裝置，采用羅氏線圈進行沖擊電流檢測，測量量程大，而采用隔離通信進行數(shù)據(jù)通信，使得裝置更加安全可靠，而且適用面廣。

附圖說明

圖1為本實用新型的功能模塊圖。

圖2為本實用新型的羅氏線圈的積分電路的電路示意圖。

圖3為本實用新型的控制器電路模塊的看門狗電路的電路示意圖。

圖4為本實用新型的GPS定位模塊的電路原理圖。

具體實施方式

如圖1所示為本實用新型的功能模塊圖：本實用新型提供的這種架空線路用避雷器絕緣監(jiān)測裝置，包括電氣一次部分、電氣二次部分和主站監(jiān)控系統(tǒng)；所述電氣一次部分包括一次側(cè)電源模塊、沖擊電流檢測模塊、信號處理模塊和隔離通信模塊；所述電氣二次部分包括二次側(cè)電源模塊、控制器電路模塊、位置指示模塊和無線通信模塊；一次側(cè)電源模塊采用電流互感器取電模塊，用于給電氣一次部分供電；沖擊電流檢測模塊包括羅氏線圈和積分電路：羅氏線圈安裝在架空線路用避雷器的接地回路中，用于檢測架空線路用避雷器的接地回路中的沖擊電流；積分電路用于將羅氏線圈檢測到的信號轉(zhuǎn)換為電壓信號并傳輸?shù)叫盘柼幚砟K進行處理，然后再通過隔離通信模塊發(fā)送至電氣二次部分；二次側(cè)電源模塊同樣可以采用電流互感器取電模塊，也可以采用光伏發(fā)電模塊，其用于給電氣二次部分供電；控制器電路模塊包括由型號為STM32f103c8t6構成的控制器電路和由型號為SP706S的看門狗芯片構成的看門狗電路，控制器電路模塊將隔離通信模塊接收到的沖擊電流信息和位置指示模塊發(fā)送的地理位置指示信息通過無線通信模塊發(fā)送至主站監(jiān)控系統(tǒng)，從而實現(xiàn)架空線路用避雷器絕緣的自動化和無人化監(jiān)測。

隔離通信模塊包括電-光轉(zhuǎn)換電路、通信光纖和光-電轉(zhuǎn)換電路；所述電-光轉(zhuǎn)換電路設置在電氣一次部分，用于將電信號轉(zhuǎn)換為光信號進行傳送；所述光-電轉(zhuǎn)換電路設置在電氣二次部分，用于將接收的光信號還原成為電信號；所述的電氣一次部分和電氣二次部分之間通過通信光纖進行數(shù)據(jù)通信。

位置指示模塊采用型號為NEO-6M的GPS模塊。無線通信模塊為GPRS無線通信模塊。

如圖2所示為本實用新型的羅氏線圈的積分電路的電路示意圖：由于羅氏線圈是一個均勻纏繞在非鐵磁性材料上的環(huán)形線圈，輸出信號是電流對時間的微分。因此，通過一個對輸出的電壓信號進行積分的電路，就可以真實還原輸入電流。該線圈具有電流可實時測量、響應速度快、不會飽和、幾乎沒有相位誤差 的特點，故其可應用于繼電保護，可控硅整流，變頻調(diào)速，電阻焊等信號嚴重畸 變以及電爐、短路測試、雷電信號采集等大電流的場合。

積分電路由型號為AD8541的運算放大器、積分電阻電容（R1和C1）、濾波電路（R2和C2）以及增益調(diào)節(jié)電路（R3和R4）組成； 運算放大器U1和電阻R1、電容C1構成積分電路，R2和C2用于濾除無用的高頻信號，而電阻R3和R4則用于控制積分回路的增益。

如圖3所示為本實用新型的控制器電路模塊的看門狗電路的電路示意圖：看門狗電路采用型號為SP706S的看門狗芯片構成的：芯片的1腳通過上拉電阻R105連接電源正極，從而保證1腳為高電平；芯片的2腳為電源引腳，與電源正極連接，并通過濾波電容C42接地；芯片的3腳為接地引腳，直接接地；芯片的4腳和5腳懸空；芯片的6腳為喂狗信號，同樣通過上拉電阻與電源正極連接；芯片的7腳為RESET信號輸出引腳，直接輸出RESET信號；芯片的8腳通過電阻R106與電源1腳連接。

如圖4所示為本實用新型的GPS定位模塊的電路原理圖：GPS定位模塊由型號為NEO-6M的GPS模塊構成；模塊的1腳直接接地；模塊的20腳和21腳為串口信號引腳，分別通過限流電阻FB1和FB2連接GPS串口信號GPS TXD和GPSRXD；模塊22腳連接電池；模塊的23腳為電源引腳，其通過濾波電路（包括濾波電容C54~C56和C59~C61、濾波電感L6和電阻R115）連接開關管Q3的活動端的一端；開關管Q3的活動端的另一端連接+3.3V電源引腳；開關管的控制端通過上拉電阻R109連接電源正極，同時也通過閑溜達電阻R110連接GPS開關信號GPS SWITCH；模塊的24腳接地；模塊的3腳連接時間信號，同時也通過指示電路（R114和D45）接地，從而顯示GPS模塊的工作狀態(tài)；模塊的7腳通過下拉電阻R112接地；模塊的2腳直接連接信號IN。