本發(fā)明涉及在運(yùn)電力設(shè)備內(nèi)部溫濕度監(jiān)測(cè)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種避雷器本體內(nèi)部溫濕度監(jiān)測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

目前，避雷器是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要保護(hù)設(shè)備之一，主要用于限制系統(tǒng)過電壓。避雷器運(yùn)行中存在的問題或缺陷種類較多，但絕大部分缺陷均是由于避雷器本體內(nèi)部受潮引起的閥片或絕緣劣化導(dǎo)致，而避雷器本體內(nèi)部受潮的原因是多方面的，包括：避雷器密封面存在氣孔或氣隙、密封膠填充不仔細(xì)造成空隙等，造成避雷器密封不良，內(nèi)部受潮，防水部位進(jìn)水銹蝕；設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、選材不合理引起；均壓環(huán)、放電計(jì)數(shù)器、引線容易銹蝕的問題，關(guān)鍵部位的銹蝕有可能也會(huì)造成避雷器密封不良，內(nèi)部受潮。但目前對(duì)避雷器本體內(nèi)部存在的受潮現(xiàn)象并無好的較為直觀的監(jiān)測(cè)手段，只能通過避雷器帶電檢測(cè)（泄漏電流測(cè)試和紅外測(cè)溫）、例行試驗(yàn)進(jìn)行間接判斷，而避雷器本體內(nèi)部受潮是一個(gè)長期的過程，等潮氣積累到一定程度導(dǎo)致內(nèi)部閥片或絕緣發(fā)生劣化再通過上述手段加以判斷就有可能來不及，如果劣化的避雷器未能通過上述手段有效的監(jiān)測(cè)到，有可能會(huì)發(fā)生運(yùn)行事故，因此目前的方式不能更好的起到防患于未然的目的。

可嘗試采用一種避雷器本體內(nèi)部溫濕度監(jiān)測(cè)裝置，該裝置可以長期對(duì)在運(yùn)避雷器本體內(nèi)部濕度及變化情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)于一段時(shí)期內(nèi)濕度明顯增加的避雷器結(jié)合傳統(tǒng)方式進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè)，做到有的放矢，可以作為避雷器有效的在線監(jiān)測(cè)手段融入到變電站現(xiàn)有在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)當(dāng)中；該裝置結(jié)構(gòu)小巧，其濕度傳感器部分可以安裝在避雷器本體內(nèi)部；該裝置可以將每節(jié)避雷器內(nèi)部的濕度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過無線的方式進(jìn)行送達(dá)，能極大地提高運(yùn)維人員的工作效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種避雷器本體內(nèi)部溫濕度監(jiān)測(cè)裝置，能夠可以實(shí)現(xiàn)在帶電情況下長期對(duì)在運(yùn)避雷器本體內(nèi)部濕度及變化情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種避雷器本體內(nèi)部溫濕度監(jiān)測(cè)裝置，包括溫濕度傳感器組件2、無線數(shù)據(jù)接收裝置3、后臺(tái)服務(wù)器及顯示終端4；所述溫濕度傳感器組件2的輸出端連接無線數(shù)據(jù)接收裝置3的輸入端，無線數(shù)據(jù)接收裝置3的輸出端連接后臺(tái)服務(wù)器及顯示終端4的輸入端；其中溫濕度傳感器組件2包括電場(chǎng)屏蔽網(wǎng)罩6、溫濕度傳感元件5、sht2x溫濕度傳感器處理器7、stc11微控制單元8、無線發(fā)射模塊9及用于對(duì)各個(gè)模塊供電的鋰電池10，溫濕度傳感元件5設(shè)置在電場(chǎng)屏蔽網(wǎng)罩6內(nèi)，電場(chǎng)屏蔽網(wǎng)罩6設(shè)置在避雷器內(nèi)電極13空腔內(nèi)；所述溫濕度傳感元件5的輸出端通過導(dǎo)線11連接sht2x溫濕度傳感器處理器7的輸入端，sht2x溫濕度傳感器處理器7與stc11微控制單元8相連接，所述stc11微控制單元8的輸出端連接無線發(fā)射模塊9的輸入端；所述的溫濕度傳感元件5包括電容式濕度傳感元件和能隙溫度傳感元件，二者分別通過導(dǎo)線11連接sht2x溫濕度傳感器處理器7的輸入端。

所述的溫濕度傳感器組件2有多個(gè)，多個(gè)溫濕度傳感器組件2中stc11微控制單元8通過設(shè)定唯一id號(hào)多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行識(shí)別，可以滿足某個(gè)多點(diǎn)無線數(shù)據(jù)采集應(yīng)用的需求。stc11微控制單元8能耗很低，由鋰電池10提供電源，并將sht2x溫濕度傳感器處理器7獲取的溫度及相對(duì)濕度的數(shù)據(jù)通過無線發(fā)射模塊9傳輸出去。

電場(chǎng)屏蔽網(wǎng)罩6為金屬封閉網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

溫濕度傳感器組件2中sht2x溫濕度傳感器處理器7、stc11微控制單元8、無線發(fā)射模塊9及用于對(duì)各個(gè)模塊供電的鋰電池10完全放置在避雷器外屏蔽罩17內(nèi)，確保避雷器外部的電場(chǎng)分布不會(huì)受到影響。

溫濕度傳感元件5靈敏度應(yīng)高，其中濕度的精度不低于±1.8%rh、溫度的精度不低于±0.3℃，用于監(jiān)測(cè)到避雷器本體內(nèi)部溫濕度的微弱變化。

所述的溫濕度傳感元件5放置在每節(jié)避雷器的下端內(nèi)電極內(nèi)。

熱縮管依次穿過避雷器內(nèi)電極13的金屬壁、避雷器frp預(yù)制管14、黏合層15及避雷器復(fù)合絕緣外套16時(shí)，工藝上應(yīng)做到非常良好的密封，尤其是穿過黏合層15及避雷器復(fù)合絕緣外套16時(shí)應(yīng)使用黏合劑充分黏合不留縫隙。

所述的導(dǎo)線11引出電場(chǎng)屏蔽網(wǎng)罩6集中設(shè)置，且外面套設(shè)有熱縮管12。

本發(fā)明從避雷器主要缺陷的源頭入手，在避雷器內(nèi)部設(shè)置sht2x溫濕度傳感器處理器和無線發(fā)射器，從而可以將每節(jié)避雷器內(nèi)部的濕度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過無線的方式進(jìn)行送達(dá)，結(jié)合現(xiàn)有的檢測(cè)技術(shù)進(jìn)一步加強(qiáng)了對(duì)避雷器運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，增加了監(jiān)測(cè)方式，增強(qiáng)了設(shè)備運(yùn)維的保障，也使得變電站的運(yùn)維更加智能化，極大地提高了運(yùn)維人員工作效率可以實(shí)現(xiàn)在帶電情況下長期對(duì)在運(yùn)避雷器本體內(nèi)部濕度及變化情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)同時(shí)包括避雷器本體內(nèi)部當(dāng)時(shí)的溫度情況，對(duì)不同溫度情況下的相對(duì)濕度進(jìn)行判斷，對(duì)于一段時(shí)期內(nèi)濕度明顯增加的避雷器結(jié)合傳統(tǒng)方式進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè)，做到有的放矢，可以作為避雷器有效的在線監(jiān)測(cè)手段融入到變電站現(xiàn)有在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)當(dāng)中；進(jìn)一步的本發(fā)明可以用于科研項(xiàng)目，通過長期的數(shù)據(jù)積累，研究避雷器本體內(nèi)部環(huán)境溫濕度的變化對(duì)避雷器閥片或絕緣影響程度的臨界值。

附圖說明

圖1為是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖；

圖2是本發(fā)明的安裝結(jié)構(gòu)示意圖圖。

圖中：1、避雷器本體，2、溫濕度傳感器組件，3、無線數(shù)據(jù)接收裝置，4、后臺(tái)服務(wù)器及顯示終端，5、溫濕度傳感元件，6、電場(chǎng)屏蔽網(wǎng)罩，7、sht2x溫濕度傳感器處理器，8、stc11微控制單元，9、無線發(fā)射模塊，10、鋰電池，11、導(dǎo)線，12、熱縮管，13、避雷器內(nèi)電極，14、避雷器frp預(yù)制管，15、黏合層，16、避雷器復(fù)合絕緣外套，17、避雷器外屏蔽罩，18、避雷器屏蔽端蓋，19、避雷器接線端子，20、避雷器閥片。

具體實(shí)施方式

如圖1和2所示，本發(fā)明包括溫濕度傳感器組件2、無線數(shù)據(jù)接收裝置3、后臺(tái)服務(wù)器及顯示終端4；所述溫濕度傳感器組件2的輸出端連接無線數(shù)據(jù)接收裝置3的輸入端，無線數(shù)據(jù)接收裝置3的輸出端連接后臺(tái)服務(wù)器及顯示終端4的輸入端；其中溫濕度傳感器組件2包括電場(chǎng)屏蔽網(wǎng)罩6、溫濕度傳感元件5、sht2x溫濕度傳感器處理器7、stc11微控制單元8、無線發(fā)射模塊9及用于對(duì)各個(gè)模塊供電的鋰電池10，溫濕度傳感元件5設(shè)置在電場(chǎng)屏蔽網(wǎng)罩6內(nèi)，電場(chǎng)屏蔽網(wǎng)罩6設(shè)置在避雷器內(nèi)電極13空腔內(nèi)；所述溫濕度傳感元件5的輸出端通過導(dǎo)線11連接sht2x溫濕度傳感器處理器7的輸入端，sht2x溫濕度傳感器處理器7與stc11微控制單元8相連接，所述stc11微控制單元8的輸出端連接無線發(fā)射模塊9的輸入端；所述的溫濕度傳感元件5包括一個(gè)電容式濕度傳感元件和一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的能隙溫度傳感元件，二者分別通過導(dǎo)線11連接sht2x溫濕度傳感器處理器7的輸入端；將溫度量和濕度量轉(zhuǎn)換成容易被測(cè)量處理的電信號(hào)，電信號(hào)通過導(dǎo)線11引出至sht2x溫濕度傳感器處理器7；

溫濕度傳感元件5整個(gè)被包裹在一個(gè)電場(chǎng)屏蔽網(wǎng)罩6中，電場(chǎng)屏蔽網(wǎng)罩6起到屏蔽作用，防止溫濕度傳感元件5受到避雷器本體內(nèi)部的電場(chǎng)影響。

導(dǎo)線11引出電場(chǎng)屏蔽網(wǎng)罩6會(huì)集中在一個(gè)熱縮管12中，熱縮管將依次穿過避雷器內(nèi)電極13的金屬壁、避雷器frp預(yù)制管玻璃纖維增強(qiáng)熱固性樹脂14、黏合層（有機(jī)硅密封膠和黏合劑）15及避雷器復(fù)合絕緣外套（熱硫化硅橡膠）16后，與sht2x溫濕度傳感器處理器7相連。

sht2x溫濕度傳感器處理器7采用回流焊的雙列扁平無引腳dfn無鉛封裝，底面3mm×3mm，高度1.1mm，具有超小型的體積，sht2x溫濕度傳感器處理器7配有一個(gè)4c代cmosens芯片、內(nèi)置放大器、a／d轉(zhuǎn)換器、otp內(nèi)存和數(shù)字處理單元，能同時(shí)檢測(cè)溫度和濕度，高濕環(huán)境下的穩(wěn)定性良好。sht2x溫濕度傳感器處理器7數(shù)據(jù)傳輸操作較為簡單，每一個(gè)傳感器都經(jīng)過校準(zhǔn)和測(cè)試，在芯片內(nèi)存儲(chǔ)了電子識(shí)別碼，可以通過輸入命令讀出這些識(shí)別碼。

所述的溫濕度傳感器組件2有多個(gè)，多個(gè)溫濕度傳感器組件2中stc11微控制單元8通過設(shè)定唯一id號(hào)多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行識(shí)別，可以滿足某個(gè)多點(diǎn)無線數(shù)據(jù)采集應(yīng)用的需求。stc11微控制單元8能耗很低，由鋰電池10提供電源，并將sht2x溫濕度傳感器處理器7獲取的溫度及相對(duì)濕度的數(shù)據(jù)通過無線發(fā)射模塊9傳輸出去。

電場(chǎng)屏蔽網(wǎng)罩6為金屬封閉網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其體積可置于避雷器內(nèi)電極13空腔內(nèi)，溫濕度傳感元件5整個(gè)被包裹在一個(gè)電場(chǎng)屏蔽網(wǎng)罩6中，電場(chǎng)屏蔽網(wǎng)罩6起到屏蔽作用，防止溫濕度傳感元件5受到避雷器本體內(nèi)部的電場(chǎng)影響。

溫濕度傳感器組件2的外置部分即溫濕度傳感器組件2中sht2x溫濕度傳感器處理器7、stc11微控制單元8、無線發(fā)射模塊9及用于對(duì)各個(gè)模塊供電的鋰電池10完全放置在避雷器外屏蔽罩17內(nèi)，確保避雷器外部的電場(chǎng)分布不會(huì)受到影響。具體的可以放置到避雷器屏蔽端蓋18和避雷器接線端子19之間，無線信號(hào)被無線數(shù)據(jù)接收裝置3接收到后傳輸?shù)胶笈_(tái)服務(wù)器及顯示終端4，最終實(shí)現(xiàn)運(yùn)維人員對(duì)避雷器本體內(nèi)部溫濕度的監(jiān)測(cè)目的。

溫濕度傳感元件5靈敏度應(yīng)很高（濕度不低于±1.8%rh、溫度不低于±0.3℃），可以監(jiān)測(cè)到避雷器本體內(nèi)部溫濕度的微弱變化。溫濕度傳感元件5建議放置在每節(jié)避雷器的下端內(nèi)電極內(nèi)，因?yàn)楸芾灼鲀?nèi)下端電場(chǎng)分布比上端較為均勻，更有利于電場(chǎng)屏蔽網(wǎng)罩6的屏蔽效果，潮氣凝結(jié)一般在每節(jié)的下端也較為嚴(yán)重，更有利于溫濕度傳感元件5的監(jiān)測(cè)。

熱縮管依次穿過避雷器內(nèi)電極13的金屬壁、避雷器frp預(yù)制管（玻璃纖維增強(qiáng)熱固性樹脂）14、黏合層（有機(jī)硅密封膠和黏合劑）15及避雷器復(fù)合絕緣外套（熱硫化硅橡膠）16時(shí)，工藝上應(yīng)做到非常良好的密封，尤其是穿過黏合層15及避雷器復(fù)合絕緣外套16時(shí)應(yīng)使用黏合劑充分黏合不留縫隙。

通過內(nèi)置部分及外置部分分體式結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)姆绞綄?shí)現(xiàn)對(duì)避雷器本體內(nèi)部溫濕度的監(jiān)測(cè)。無線信號(hào)被無線數(shù)據(jù)接收裝置3接收到后傳輸?shù)胶笈_(tái)服務(wù)器及顯示終端4，最終實(shí)現(xiàn)運(yùn)維人員對(duì)避雷器本體內(nèi)部溫濕度的監(jiān)測(cè)目的上述具體實(shí)施方式用來說明本發(fā)明，而不是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制，在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明作出的任何修改和變更，都落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。

本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)在帶電情況下長期對(duì)在運(yùn)避雷器本體內(nèi)部濕度及變化情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)同時(shí)包括避雷器本體內(nèi)部當(dāng)時(shí)的溫度情況，對(duì)不同溫度情況下的相對(duì)濕度進(jìn)行判斷，對(duì)于一段時(shí)期內(nèi)濕度明顯增加的避雷器結(jié)合傳統(tǒng)方式進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè)，做到有的放矢，可以作為避雷器有效的在線監(jiān)測(cè)手段融入到變電站現(xiàn)有在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)當(dāng)中；也可以用于科研目的，通過長期的數(shù)據(jù)積累，研究避雷器本體內(nèi)部環(huán)境溫濕度的變化對(duì)避雷器閥片20或絕緣影響程度的臨界值；該裝置結(jié)構(gòu)小巧，其濕度傳感器部分可以安裝在避雷器本體下端內(nèi)電極空腔處，數(shù)據(jù)采集及無線傳輸模塊等外置部分可以安置在避雷器節(jié)間均壓罩內(nèi)，對(duì)避雷器的內(nèi)外電場(chǎng)分布影響較弱；該裝置可以將每節(jié)避雷器內(nèi)部的濕度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過無線的方式進(jìn)行送達(dá)，能極大地提高運(yùn)維人員的工作效率。本裝置從避雷器主要缺陷的源頭入手，結(jié)合現(xiàn)有的檢測(cè)技術(shù)進(jìn)一步加強(qiáng)了對(duì)避雷器運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，增加了監(jiān)測(cè)方式，增強(qiáng)了設(shè)備運(yùn)維的保障，也使得變電站的運(yùn)維更加智能化，極大地提高了運(yùn)維人員工作效率；本裝置可以應(yīng)用于所有電壓等級(jí)的避雷器，應(yīng)用范圍廣，具有很好的市場(chǎng)前景和應(yīng)用價(jià)值。