一種間隙避雷器動作信息采集裝置、監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種間隙避雷器動作信息采集裝置、監(jiān)測系統(tǒng)，涉及避雷器動作信息監(jiān)測領域，可以實現(xiàn)間隙避雷器動作信息在線采集、傳輸，為間隙避雷器動作信息的智能診斷以及避雷器的在線維護提供數(shù)據(jù)支持。本實用新型的間隙避雷器動作信息采集裝置，包括：測量線圈，用于在所述間隙避雷器的高壓端采集所述間隙避雷器上的沖擊電流信息；信號處理器，與所述測量線圈相連，用于接收所述測量線圈采集的沖擊電流信息并轉化為數(shù)字信號，并對所述數(shù)字信號進行發(fā)送前的信號調制；信號發(fā)送器，與所述信號處理器相連，用于將調制好的信息發(fā)送。
【專利說明】
一種間隙避雷器動作信息采集裝置、監(jiān)測系統(tǒng)
技術領域
[0001]本實用新型涉及避雷器動作信息監(jiān)測領域，尤其涉及一種間隙避雷器動作信息采集裝置、監(jiān)測系統(tǒng)?！颈尘凹夹g】
[0002]架空絕緣導線是一種由單層或多層鋁股線絞合而成并在表面包裹絕緣層的導線， 這種架空絕緣導線由于具有良好的抗腐蝕性和絕緣性能，被大量的應用在配電網(wǎng)中。
[0003]架空絕緣導線配電網(wǎng)結構復雜，線路分布廣泛，易遭受雷擊而斷線，現(xiàn)有技術中一般會在架空絕緣導線上安裝間隙避雷器，以防止上述受雷擊而斷線的現(xiàn)象發(fā)生。但是，當雷擊電流過大，超過避雷器的額定能量吸收能力時，可能造成避雷器損壞，因此需要實時監(jiān)測避雷器的動作情況。
[0004]目前，現(xiàn)有技術中主要是通過指針計數(shù)器或撥碼盤計數(shù)器來監(jiān)測避雷器的動作情況，但指針計數(shù)器或撥碼盤計數(shù)器只能監(jiān)測到避雷器的動作次數(shù)，而且，只能由工作人員實地觀察，不能實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的遠傳和其他智能診斷?！緦嵱眯滦蛢热荨?br>[0005]本實用新型的目的在于提供一種間隙避雷器動作信息采集裝置、監(jiān)測系統(tǒng)，可以實現(xiàn)間隙避雷器動作信息在線采集、傳輸，為間隙避雷器動作信息的智能診斷以及避雷器的在線維護提供數(shù)據(jù)支持。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術方案:
[0007]—種間隙避雷器動作信息采集裝置，包括:測量線圈，用于在所述間隙避雷器的高壓端采集所述間隙避雷器上的沖擊電流信息;信號處理器，與所述測量線圈相連，用于接收所述測量線圈采集的沖擊電流信息并轉化為數(shù)字信號，并對所述數(shù)字信號進行發(fā)送前的信號調制;信號發(fā)送器，與所述信號處理器相連，用于將調制好的信息發(fā)送。
[0008]所述的采集裝置，還包括:取能裝置，用于從絕緣架空線路取能，給所述信號處理器和所述信號發(fā)送器提供電能。
[0009]所述取能裝置包括感應取能線圈，所述絕緣架空線路自所述感應取能線圈中穿過。
[0010]所述感應取能線圈為開口鐵氧體CT線圈。
[0011]所述測量線圈為羅科夫斯基線圈，且以相互絕緣的方式套接在所述間隙避雷器的上電極，所述間隙避雷器的上電極與絕緣架空線路相連。
[0012]所述信號處理器內置有時鐘系統(tǒng)。
[0013]所述信號處理器為嵌入式信號處理器。
[0014]—種間隙避雷器動作信息監(jiān)測系統(tǒng)，包括上述任一項所述的間隙避雷器動作信息采集裝置。
[0015]所述監(jiān)測系統(tǒng)，還包括:信號接收器，用于接收所述間隙避雷器動作信息采集裝置發(fā)送的沖擊電流信息；后臺處理器，與所述信號接收器相連，用于根據(jù)所述沖擊電流信息， 計算所述間隙避雷器的運行狀態(tài)參量，并在所述間隙避雷器出現(xiàn)故障時根據(jù)所述運行狀態(tài)參量給出故障診斷結果，所述運行狀態(tài)參量包括所述間隙避雷器動作時吸收的能量以及溫升。
[0016]本實用新型提供的間隙避雷器動作信息采集裝置包括測量線圈、信號處理器和信號發(fā)送器，其中，測量線圈在所述間隙避雷器的高壓端采集間隙避雷器上的沖擊電流信息， 信號處理器將之轉化為數(shù)字信號，并對數(shù)字信號進行發(fā)送前的信號調制，信號發(fā)送器將調制好的信息發(fā)送，可以實現(xiàn)間隙避雷器動作信息在線采集、傳輸，為間隙避雷器動作信息的智能診斷以及避雷器的在線維護提供數(shù)據(jù)支持。
[0017]本實用新型還提供一種間隙避雷器動作信息監(jiān)測系統(tǒng)，包括上述的間隙避雷器動作信息采集裝置，在控制后臺還設置有信號接收器和后臺處理器，信號接收器接收上述間隙避雷器動作信息采集裝置發(fā)送的沖擊電流信息并傳遞給智能診斷與處理系統(tǒng)，后臺處理器根據(jù)此進行計算(數(shù)據(jù)處理)，為間隙避雷器動作信息的智能診斷以及避雷器的在線維護提供數(shù)據(jù)支持，包括但不限于:根據(jù)沖擊電流信息計算間隙避雷器的運行狀態(tài)參量，并在間隙避雷器出現(xiàn)故障時根據(jù)運行狀態(tài)參量給出故障診斷結果。通過后臺處理器的數(shù)據(jù)處理還可以給出被監(jiān)控線路的雷電綜合信息，從中可準確判斷架空線路絕緣導線易擊線路段、易擊線路桿塔位置，還可以估算區(qū)域落雷密度或地閃密度。【附圖說明】
[0018]此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本實用新型的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0019]圖1為本實用新型實施例提供的間隙避雷器動作信息采集裝置示意圖；
[0020]圖2為本實用新型實施例提供的間隙避雷器動作信息監(jiān)測系統(tǒng)示意圖；
[0021]圖3為本實用新型實施例提供的間隙避雷器動作信息監(jiān)測方法流程。[〇〇22]附圖標記:
[0023]1-間隙避雷器，2-間隙，3-間隙避雷器的上電極，4-測量線圈，[〇〇24]5-感應取能線圈，6-信號處理器，61-信號發(fā)送器，7-絕緣架空線路，[〇〇25]8-信號接收器，9-后臺處理器。【具體實施方式】
[0026]為了進一步說明本實用新型實施例提供的間隙避雷器動作信息采集裝置、監(jiān)測系統(tǒng)及方法，下面結合說明書附圖進行詳細描述。
[0027]請參閱圖1所示，1為架空配電線路上安裝的間隙避雷器，間隙避雷器1的上電極3 電連接于絕緣架空線路7上，2為間隙避雷器1上、下電極之間的間隙；本實用新型實施例提供的間隙避雷器動作信息采集裝置，包括:測量線圈4,用于在間隙避雷器1的高壓端采集間隙避雷器1上的沖擊電流信息;信號處理器6,與測量線圈4相連，用于接收測量線圈4采集的沖擊電流信息并轉化為數(shù)字信號，并對數(shù)字信號進行發(fā)送前的信號調制;信號發(fā)送器61，與信號處理器6相連，用于將調制好的信息發(fā)送。
[0028]測量線圈4以能夠采集間隙避雷器1上的沖擊電流信息為準，具體安裝方式不做限定，一種優(yōu)選的安裝方式為:間隙避雷器的上電極3與絕緣架空線路7相連，測量線圈4以相互絕緣的方式套接在間隙避雷器的上電極3上，具體見圖1所示。
[0029]當絕緣架空線路7遭受雷擊時，如果雷擊電流足夠大，將會有沖擊電流通過間隙避雷器1，間隙2被擊穿，沖擊電流流過上電極3;沖擊電流被測量線圈4采集到后(為模擬信號) 送至信號處理器6進行模數(shù)(A/D轉換)，然后被調制成可供發(fā)送的信號，例如可調制成CDMA 信號，通過GPRS無線網(wǎng)絡系統(tǒng)，將信號發(fā)送至控制后臺?？刂坪笈_根據(jù)沖擊電流信息進行計算(數(shù)據(jù)處理)，為間隙避雷器動作信息的智能診斷以及避雷器的在線維護提供數(shù)據(jù)支持。
[0030]上述的測量線圈4采集到的沖擊電流信息，包括但不限于沖擊電流的波形。一個信號處理器6可與一個或多個測量線圈4相連，而每個測量線圈4與其所測量的間隙避雷器1及絕緣架空線路7相對應，因此，信號處理器6處理后可以獲得更多間隙避雷器沖擊電流相關信息，例如間隙避雷器對應的序號、對應的絕緣架空線路、桿塔信息等等。進一步地，信號處理器6內置有時鐘系統(tǒng)，可以實現(xiàn)雷電時間觸發(fā)日戳功能，記錄雷擊發(fā)生的時間。
[0031]其中，測量線圈4可為羅科夫斯基線圈，科夫斯基線圈又叫電流測量線圈，是一個均勻纏繞在非鐵磁性材料上的環(huán)形線圈，響應頻帶寬，一般為0.1Hz?1MHz，測量線圈4采用羅科夫斯基線圈可使采集裝置具有更寬的頻率適用范圍。信號處理器6嵌入式信號處理器， 例如STM32、DSP微處理器等。[0032 ] 可選地，上述間隙避雷器例如可以為金屬氧化物間隙避雷器。
[0033]進一步地，上述間隙避雷器動作信息采集裝置還包括:取能裝置，用于從絕緣架空線路取能，給信號處理器6和信號發(fā)送器61提供電能。從間隙避雷器所安裝處的絕緣架空線路就近取能，驅動給信號處理器6和信號發(fā)送器61，與電池供電等方式相比，可以避免能源在轉化、傳輸過程的浪費，節(jié)省能量并且方便。
[0034]上述取能裝置存在多種實現(xiàn)方式，本實施例不做限定，其中一種優(yōu)選實現(xiàn)方式是通過電磁感應原理取能。具體見圖1所示，取能裝置中設置有感應取能線圈5,絕緣架空線路 7自感應取能線圈5中穿過，由于絕緣架空線路7上的電流為交變電流，根據(jù)物理學的電磁知識，感應取能線圈5中有電流產(chǎn)生，可以為信號處理器6和信號發(fā)送器61提供電能。
[0035]優(yōu)選地，感應取能線圈5采用開口鐵氧體CT線圈，安裝方便且能量轉換效率更高。
[0036]如上所述，本實用新型提供的間隙避雷器動作信息采集裝置，在間隙避雷器的高壓端采集間隙避雷器上的沖擊電流信息，通過信號處理器處理后，由信號發(fā)送器發(fā)送，可以實現(xiàn)間隙避雷器動作信息在線采集、發(fā)送，為間隙避雷器動作信息的智能診斷以及避雷器的在線維護提供數(shù)據(jù)支持。
[0037]本實用新型實施例還提供一種間隙避雷器動作信息監(jiān)測系統(tǒng)，該監(jiān)測系統(tǒng)包括上述任一項所述的間隙避雷器動作信息采集裝置。[〇〇38] 請參閱圖2所示，上述監(jiān)測系統(tǒng)還包括:信號接收器8和后臺處理器9,后臺處理器9 上安裝有智能診斷處理系統(tǒng)。信號接收器8用于接收間隙避雷器動作信息采集裝置發(fā)送的沖擊電流信息。例如，信號接收器8通過GPRS無線網(wǎng)絡系統(tǒng)接收來自配電線路上的采集裝置 (間隙避雷器動作信息采集裝置)的CDMA制式信號，該信號內容包括沖擊電流波形、桿塔信息等。后臺處理器9設置有專門設計編程的軟件程序(即智能診斷處理系統(tǒng))，可以將接收到的信息，按照配電線路、桿塔號、避雷器序號、動作電流大小順序號進行數(shù)據(jù)處理。
[0039]具體而言，智能診斷與處理系統(tǒng)，具體可用于根據(jù)沖擊電流信息，計算間隙避雷器的運行狀態(tài)參量，并在間隙避雷器出現(xiàn)故障時根據(jù)運行狀態(tài)參量給出故障診斷結果，上述的運行狀態(tài)參量包括間隙避雷器動作時吸收的能量以及溫升，這些均可以通過沖擊電流信息計算而獲得。運行狀態(tài)參量為判斷避雷器的運行狀態(tài)、在線維護提供數(shù)據(jù)支持。
[0040]本實用新型實施例中的智能診斷與處理系統(tǒng)，通過對被監(jiān)控線路上各個間隙避雷器沖擊電流信息的綜合，還可以給出被監(jiān)控線路的雷電綜合信息，從中可準確判斷架空線路絕緣導線易擊線路段、易擊線路桿塔位置，還可以估算區(qū)域落雷密度或地閃密度。
[0041]參閱圖3所示，本實用新型實施例還提供一種間隙避雷器動作信息監(jiān)測方法，包括:
[0042]101、在間隙避雷器的高壓端采集間隙避雷器上的沖擊電流信息；
[0043]例如，可以通過在間隙避雷器的高壓端設置線圈通過電磁感應方式，采集間隙避雷器上的沖擊電流信息，所述沖擊電流信息包括因雷擊在間隙避雷器引起的沖擊電流，還包括間隙避雷器對應的絕緣架空線路及桿塔信息等。
[0044]102、利用無線通訊網(wǎng)絡遠程將采集的沖擊電流信息傳送給控制后臺；
[0045]103、在控制后臺，根據(jù)沖擊電流信息計算間隙避雷器的運行狀態(tài)參量，并在間隙避雷器出現(xiàn)故障時根據(jù)運行狀態(tài)參量給出故障診斷結果。
[0046]控制后臺接收間隙避雷器動作信息采集裝置發(fā)送的沖擊電流信息，并根據(jù)沖擊電流信息，計算間隙避雷器的運行狀態(tài)參量，并在間隙避雷器出現(xiàn)故障時根據(jù)運行狀態(tài)參量給出故障診斷結果。
[0047]在上述實施方式的描述中，具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
[0048]以上所述，僅為本實用新型的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。
【主權項】
1.一種間隙避雷器動作信息采集裝置，其特征在于，包括:測量線圈，用于在所述間隙避雷器的高壓端采集所述間隙避雷器上的沖擊電流信息； 信號處理器，與所述測量線圈相連，用于接收所述測量線圈采集的沖擊電流信息并轉 化為數(shù)字信號，并對所述數(shù)字信號進行發(fā)送前的信號調制；信號發(fā)送器，與所述信號處理器相連，用于將調制好的信息發(fā)送。2.根據(jù)權利要求1所述的采集裝置，其特征在于，還包括:取能裝置，用于從絕緣架空線路取能，給所述信號處理器和所述信號發(fā)送器提供電能。3.根據(jù)權利要求2所述的采集裝置，其特征在于，所述取能裝置包括感應取能線圈，所 述絕緣架空線路自所述感應取能線圈中穿過。4.根據(jù)權利要求3所述的采集裝置，其特征在于，所述感應取能線圈為開口鐵氧體線圈。5.根據(jù)權利要求1所述的采集裝置，其特征在于，所述測量線圈為羅科夫斯基線圈，且 以相互絕緣的方式套接在所述間隙避雷器的上電極，所述間隙避雷器的上電極與絕緣架空 線路相連。6.根據(jù)權利要求1所述的采集裝置，其特征在于，所述信號處理器內置有時鐘系統(tǒng)。7.根據(jù)權利要求1或6所述的采集裝置，其特征在于，所述信號處理器為嵌入式信號處理器。8.—種間隙避雷器動作信息監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括權利要求1-7任一項所述的間 隙避雷器動作信息采集裝置。9.根據(jù)權利要求8所述的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，還包括:信號接收器，用于接收所述間隙避雷器動作信息采集裝置發(fā)送的沖擊電流信息；后臺處理器，與所述信號接收器相連，后臺處理器用于根據(jù)所述沖擊電流信息，計算所 述間隙避雷器的運行狀態(tài)參量，并在所述間隙避雷器出現(xiàn)故障時根據(jù)所述運行狀態(tài)參量 給出故障診斷結果，所述運行狀態(tài)參量包括所述間隙避雷器動作時吸收的能量以及溫升。
【文檔編號】G01R19/25GK205620484SQ201620365761
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年4月26日
【發(fā)明人】蔡漢生, 賈磊, 趙冬, 趙冬一, 胡上茂, 劉剛, 王家軍, 施健, 張義
【申請人】南方電網(wǎng)科學研究院有限責任公司, 中國南方電網(wǎng)有限責任公司電網(wǎng)技術研究中心, 南陽金冠電氣有限公司