本發(fā)明涉及一種避雷器性能檢測裝置，特別是一種組合式避雷器性能檢測裝置。

背景技術(shù)：

變電站和輸電線路是雷擊災(zāi)害的高發(fā)區(qū)，而無論是直擊雷還是感應(yīng)雷，都可能給區(qū)內(nèi)設(shè)施造成損壞。因此，電力系統(tǒng)的高壓線路送至用戶自備變壓器前，應(yīng)該裝設(shè)一套完善的防雷保護(hù)裝置。在實(shí)際運(yùn)行中，無間隙的氧化物避雷器在運(yùn)行電壓下會有阻性泄漏電流流過，其電阻閥片上會產(chǎn)生熱量，從而使電阻閥片溫度升高，正常情況下，由于發(fā)熱量較小，在一個較低的溫度下避雷器的散熱與發(fā)熱能保持平衡而不影響避雷器的正常工作，但隨著工作時(shí)間的延長，溫度的升高會使避雷器的電阻閥片老化，同時(shí)，由于環(huán)境條件的影響，避雷器的閥片會受潮及劣化，從而使正常工作條件下通過電阻片的阻性泄漏電流增加或瓷套閃絡(luò)電壓降低，一旦系統(tǒng)中有過電壓產(chǎn)生，通過其無間隙的氧化物避雷器內(nèi)的閥片電流迅速增大，而損壞的閥片熱容量承受能力有限，將會使避雷器產(chǎn)生熱崩潰，甚至使避雷器爆炸，從而使避雷器失去保護(hù)作用。因而，為確保避雷器正常發(fā)揮作用，需要定期檢測避雷器性能狀態(tài)。

目前國內(nèi)氧化物避雷器的監(jiān)測方法主要有：總泄漏電流法、阻性電流三次諧波法、基波法和常規(guī)補(bǔ)償法等。國際上，采用雙AT法和基于溫度的測量法實(shí)現(xiàn)無間隙的氧化物避雷器的總泄漏電流監(jiān)測技術(shù)已問世。氧化物避雷器在運(yùn)行電壓下，通過的泄漏電流的大小可以反映其性能的優(yōu)劣，研究發(fā)現(xiàn)氧化物避雷器的總泄漏電流值的大小不能完全反映氧化物避雷器的絕緣狀況（例如，當(dāng)阻性電流峰值由增大到時(shí)，全電流的增大可能只有百分之幾），而其阻性泄漏電流峰值的大小是表征絕緣特性優(yōu)劣的重要指標(biāo)?！峨娏υO(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》（DL/T569-1996）要求：無間隙的氧化物避雷器應(yīng)在運(yùn)行電壓下測量全電流和阻性電流，因?yàn)闊o間隙的氧化物避雷器內(nèi)部進(jìn)水受潮，在運(yùn)行電壓下通過的全電流會增大；如果無間隙的氧化物避雷器閥片的非線性性能惡化，拐點(diǎn)電壓降低，運(yùn)行電壓下阻性電流分量增大幅度會更大。由于受運(yùn)行方式的限制，往往無間隙的氧化物避雷器很難及時(shí)停電進(jìn)行試驗(yàn)，且定期試驗(yàn)的時(shí)間間隔也較長，因此，通過帶電測試來監(jiān)視無間隙的氧化物避雷器的性能尤為重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，而提供一種利用穿心式微電流檢測傳感器，利用電場耦合原理非接觸獲得避雷器工作的輸電線路的電壓相位信號，實(shí)現(xiàn)避雷器阻性電流分量的測量，并結(jié)合避雷器表面溫度值綜合判斷避雷器性能，保障電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的一種組合式避雷器性能檢測裝置。

一種組合式避雷器性能檢測裝置，包括有穿心式微電流檢測傳感器、圓形板式電壓檢測傳感器組件、紅外測溫傳感器組件、電源電路、微處理器電路、環(huán)境溫度傳感器、顯示電路、按鍵電路、存儲電路、通信接口電路；穿心式微電流檢測傳感器的輸出端與微處理器電路的A/D端連接；圓形板式電壓檢測傳感器組件的輸出端與微處理器電路的I/O口連接；電源電路的輸出端與微處理器電路對應(yīng)的電源端口連接；紅外測溫傳感器組件的輸出端與微處理器電路的I/O口連接；環(huán)境溫度傳感器的輸出端與微處理器電路的A/D端連接；顯示電路的輸入端與微處理器電路的A/D端連接；按鍵電路的輸出端與微處理器電路的I/O口連接；存儲電路的輸入端與微處理器電路的I/O口連接；通信接口電路的輸入端與微處理器電路的通信接口連接。

組合式避雷器性能檢測裝置通過紅外測溫傳感器組件非接觸測量避雷器表面溫度，結(jié)合環(huán)境溫度傳感器測量的環(huán)境溫度進(jìn)行比較，若避雷器表面溫度高于環(huán)境溫度25-30℃，且避雷器阻性電流值大于正常值的1.5倍以上，即可斷定避雷器整體性能出現(xiàn)劣化。

圓形板式電壓檢測傳感器組件包括帶絕緣層圓形金屬板、絕緣固定支架、電壓相位信號采樣電路；帶絕緣層圓形金屬板靠近避雷器上端導(dǎo)線，帶絕緣層圓形金屬板與導(dǎo)線之間存在電容效應(yīng)，通過電場耦合獲得避雷器工作的電壓相位信號，且?guī)Ы^緣層圓形金屬板固定在絕緣固定支架上，電壓相位信號采樣電路串聯(lián)在帶絕緣層圓形金屬板與地之間。

電壓相位信號采樣電路包括過壓保護(hù)器、電感、采樣電容、信號調(diào)理整形電路；電感和采樣電容串聯(lián)后再與過壓保護(hù)器并聯(lián)；信號調(diào)理整形電路并聯(lián)在采樣電容兩端。

紅外測溫傳感器組件包括紅外測溫傳感器、紅外測溫傳感器固定座、調(diào)焦機(jī)構(gòu)、鍍膜聚焦透鏡、鍍膜聚焦透鏡擋蓋；紅外測溫傳感器固定在紅外測溫傳感器固定座上；紅外測溫傳感器固定座和調(diào)焦機(jī)構(gòu)之間采用旋轉(zhuǎn)式細(xì)牙螺紋調(diào)整焦距；鍍膜聚焦透鏡用鍍膜聚焦透鏡擋蓋固定在調(diào)焦機(jī)構(gòu)的前端;鍍膜聚焦透鏡擋蓋采用螺紋結(jié)構(gòu)固定在調(diào)焦機(jī)構(gòu)的前端。

穿心式微電流檢測傳感器包括坡莫合金鐵芯、1000圈漆包線繞制的線圈、固定盒和純鐵材料屏蔽殼；1000圈漆包線繞制的線圈繞制在莫合金鐵芯上，然后放置在固定盒內(nèi)部，純鐵材料屏蔽殼套在固定盒外部；純鐵材料屏蔽殼采用非閉合式結(jié)構(gòu)；穿心式微電流檢測傳感器最小電流測量值可達(dá)20微安。

鍍膜聚焦透鏡采用表面鍍膜鍺材料，內(nèi)園曲率半徑為95mm，可以實(shí)現(xiàn)10米內(nèi)避雷器表面溫度非接觸測量。

紅外測溫傳感器固定座和調(diào)焦機(jī)構(gòu)均為鋁制材料，發(fā)黑處理。

環(huán)境溫度傳感器采用負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻。

信號調(diào)理整形電路由限壓保護(hù)電路和電壓跟隨器組成，將正弦波信號轉(zhuǎn)化成方波信號,并結(jié)合穿心式微電流檢測傳感器，利用微處理器電路可以計(jì)算獲得避雷器阻性電流分量。

綜上所述的，本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)如下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明具有積極的效果：（1）利用避雷器阻性電流和避雷器表面溫度綜合判斷法，判斷避雷器劣化程度。（2）穿心式微電流檢測傳感器由坡莫合金鐵芯、1000圈漆包線繞制的線圈、固定盒和純鐵材料屏蔽殼組成；1000圈漆包線繞制的線圈繞制在莫合金鐵芯上，然后放置在固定盒內(nèi)部，純鐵材料屏蔽殼套在固定盒外部；純鐵材料屏蔽殼采用非閉合式結(jié)構(gòu)；穿心式微電流檢測傳感器最小電流測量值可達(dá)20微安，測量電流精度高，且利用純鐵材料屏蔽殼有效克服了避雷器周圍電磁場對電流測量精度的影響。（3）利用電場耦合原理非接觸獲得避雷器工作的輸電線路的電壓相位信號，利用穿心式微電流檢測傳感器獲得避雷器總泄露電流和電流相位信號，從而實(shí)現(xiàn)避雷器阻性電流分量的測量。

附圖說明

圖1為實(shí)施例1的一種組合式避雷器性能檢測裝置原理組成圖。

圖2為實(shí)施例1的圓形板式電壓檢測傳感器組件原理結(jié)構(gòu)圖。

圖3為實(shí)施例1的電壓相位信號采樣電路原理結(jié)構(gòu)圖。

圖4為實(shí)施例1的 紅外測溫傳感器組件原理結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述。

實(shí)施例1

見圖1所示，本實(shí)施例的一種組合式避雷器性能檢測裝置，包括穿心式微電流檢測傳感器、圓形板式電壓檢測傳感器組件、時(shí)鐘電路、紅外測溫傳感器組件3、電源電路、微處理器電路、環(huán)境溫度傳感器、顯示電路、按鍵電路、存儲電路、通信接口電路；穿心式微電流檢測傳感器的輸出端與微處理器電路的A/D端連接；圓形板式電壓檢測傳感器組件的輸出端與微處理器電路的I/O口連接；時(shí)鐘電路的輸出端與微處理器電路的I/O口連接；電源電路的輸出端與微處理器電路對應(yīng)的電源端口連接；紅外測溫傳感器組件的輸出端與微處理器電路的I/O口連接；環(huán)境溫度傳感器的輸出端與微處理器電路的A/D端連接；顯示電路的輸入端與微處理器電路的A/D端連接；按鍵電路的輸出端與微處理器電路的I/O口連接；存儲電路的輸入端與微處理器電路的I/O口連接；通信接口電路的輸入端與微處理器電路的通信接口連接。

見圖2所示，圓形板式電壓檢測傳感器組件包括帶絕緣層圓形金屬板1、絕緣固定支架、電壓相位信號采樣電路2；帶絕緣層圓形金屬板靠近避雷器上端導(dǎo)線，帶絕緣層圓形金屬板與導(dǎo)線之間存在電容效應(yīng)，通過電場耦合獲得避雷器工作的電壓相位信號，且?guī)Ы^緣層圓形金屬板固定在絕緣固定支架上，電壓相位信號采樣電路串聯(lián)在帶絕緣層圓形金屬板與地之間。

見圖3所示，電壓相位信號采樣電路包括過壓保護(hù)器、電感、采樣電容、信號調(diào)理整形電路；電感和采樣電容串聯(lián)后再與過壓保護(hù)器并聯(lián)；信號調(diào)理整形電路并聯(lián)在采樣電容兩端。

見圖4所示，紅外測溫傳感器組件包括紅外測溫傳感器3、紅外測溫傳感器固定座4、調(diào)焦機(jī)構(gòu)5鐵材料屏蔽殼；1000圈漆包線繞制的線圈繞制在莫合金鐵芯上，然后放置在固定盒內(nèi)部，純鐵材料屏蔽殼套在固定盒外部；純鐵材料屏蔽殼采用非閉合式結(jié)構(gòu)；穿心式微電流檢測傳感器最小電流測量值可達(dá)20微安。

鍍膜聚焦透鏡6采用表面鍍膜鍺材料，內(nèi)園曲率半徑為95mm，可以實(shí)現(xiàn)10米內(nèi)避雷器表面溫度非接觸測量。鍍膜聚焦透鏡擋蓋7。

紅外測溫傳感器固定座和調(diào)焦機(jī)構(gòu)均為鋁制材料，發(fā)黑處理。

環(huán)境溫度傳感器采用負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻。

信號調(diào)理整形電路由限壓保護(hù)電路和電壓跟隨器組成，將正弦波信號轉(zhuǎn)化成方波信號,并結(jié)合穿心式微電流檢測傳感器，利用微處理器電路可以計(jì)算獲得避雷器阻性電流分量。

組合式避雷器性能檢測裝置是通過紅外測溫傳感器組件非接觸測量避雷器表面溫度，結(jié)合環(huán)境溫度傳感器測量的環(huán)境溫度進(jìn)行比較，若避雷器表面溫度高于環(huán)境溫度25-30℃，且避雷器阻性電流值大于正常值的1.5倍以上，即可斷定避雷器整體性能出現(xiàn)劣化。

、鍍膜聚焦透鏡、鍍膜聚焦透鏡擋蓋；紅外測溫傳感器固定在紅外測溫傳感器固定座上；紅外測溫傳感器固定座和調(diào)焦機(jī)構(gòu)之間采用旋轉(zhuǎn)式細(xì)牙螺紋調(diào)整焦距；鍍膜聚焦透鏡用鍍膜聚焦透鏡擋蓋固定在調(diào)焦機(jī)構(gòu)的前端;鍍膜聚焦透鏡擋蓋采用螺紋結(jié)構(gòu)固定在調(diào)焦機(jī)構(gòu)的前端。

穿心式微電流檢測傳感器包括坡莫合金鐵芯、1000圈漆包線繞制的線圈、固定盒和純鐵材料屏蔽殼；1000圈漆包線繞制的線圈繞制在莫合金鐵芯上，然后放置在固定盒內(nèi)部，純鐵材料屏蔽殼套在固定盒外部；純鐵材料屏蔽殼采用非閉合式結(jié)構(gòu)；穿心式微電流檢測傳感器最小電流測量值可達(dá)20微安。

使用方法是通過紅外測溫傳感器組件非接觸測量避雷器表面溫度，結(jié)合環(huán)境溫度傳感器測量避雷器工作的環(huán)境溫度進(jìn)行比較，通過實(shí)驗(yàn)標(biāo)定出不同電壓等級下避雷器表面溫度、避雷器工作的環(huán)境溫度及避雷器內(nèi)部溫度之間的關(guān)系和規(guī)律，通過表面溫度推算出避雷器內(nèi)部溫度，同時(shí)監(jiān)測避雷器阻性電流值，且通過實(shí)驗(yàn)建立避雷器內(nèi)部溫度值、阻性電流值與避雷器劣化之間的關(guān)系和規(guī)律，可更準(zhǔn)確地通過測避雷器內(nèi)部溫度和測阻性電流值組合方法判定避雷器整體劣化程度。

本實(shí)施例未述部分與現(xiàn)有技術(shù)相同。