专利名称：无源避雷器阻性电流的检测系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无源避雷器阻性电流的检测系统。
背景技术：
氧化锌避雷器是保护电器设备免受过电压侵害的一种保护设备。由于氧化 锌避雷器优越的非线性特性和良好的通流能力，现已被广大电力部门的用户接 受而广泛使用，然而随着氧化锌避雷器的大量使用，因避雷器本身发生事故而
导致被保护设备发生损坏与引起电力事故时有发生，尤其是110KV及以上电压 等级氧化锌避雷器一旦发生事故将给用户造成巨大损失。
在避雷器处于正常运行电压状态下阻性电流分量远远小于容性分量， 一般 阻性泄漏电流分量占全电流的比例不会超过10—15%的数值，所以阻性分量即 使增加一倍，全电流的变化不会超过5.0%。只检测全电流，就不能有效监视避 雷器的内部性能劣化的趋势。阻性电流增大对全电流增大的幅度并不大，全电 流不能快速、正确发现避雷器内部的质量变化，检测阻性电流才能有效的、可 靠的反映氧化锌避雷器内部的质量变化。
因此在运行电压下对避雷器的性能检测是一个重要的内容。多年来虽然采 取了多种技术措施，但由于检测方法的原因导致了检测效果差、检测装置成本 高，可靠性差。目前国内外所使用的检测装置存在以下问题
1. 缺乏有效的高压在线检测手段，特别是缺乏有效地自动检测手段。
2. 目前的避雷器泄漏监视装置不能准确的对避雷器的故障及时做出判断， (目前一般采用测量全电流，而真正反映其故障的是阻性电流)。
3. 由于缺乏无源检测和无电压参考量检测的方法，无法形成极高性价比 的产品。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术存在的上述问题，提供一种可精确检测泄 漏全电流，并可准确计算阻性泄漏电流的无源避雷器阻性电流的检测系统。
本发明的目的是由以下技术方案予以实现的 一种无源避雷器阻性电流的 检测系统，包括避雷器本体、安装在避雷器本体下端并与避雷器内部芯体连接 的金属法兰及检测装置，所述检测装置以无源供电方式串连在金属法兰和地之 间。
上述的无源避雷器阻性电流的检测系统，其中，所述检测装置包括直接与 避雷器内部芯体连接的泄漏传感器、输入端与泄漏传感器输出端连接的差分运 放器、输入端与差分运放器输出端连接的A/D转换器、输入端与A/D转换器输 出端连接的测量、计算和控制芯片，其中
泄漏传感器用于获取在运行电压下流过避雷器本体的泄漏全电流信号； 差分运放器用于放大泄漏传感器输出的泄漏全电流信号； A/D转换器用于将差分运放器放大的泄漏全电流信号进行模/数转换； 测量、计算和控制芯片用于将经过A/D转换器转换的泄漏全电流信号区分
并计算出阻性泄漏电流。
上述的无源避雷器阻性电流的检测系统，其中，所述检测装置还包括与测 量、计算和控制芯片输出端连接的液晶显示和/或无线通讯装置，用于将测量、 计算和控制芯片计算出的全电流、阻性泄漏电流和雷击放电次数通过液晶显示 和/或以无线通讯的方式向外界传送。
上述的无源避雷器阻性电流的检测系统，其中，所述检测装置的无源供电 方式为电池供电、定时启动采样供电及定时关闭仪器供电，当有雷击放电电流 时，采用计数供电。
上述的无源避雷器阻性电流的检测系统，其中，所述避雷器本体的与地面 接触的底部设有绝缘件，所述避雷器本体外周面的下部套置一接地的屏蔽环， 用于收集避雷器本体表面的泄漏电流并将该表面的泄漏电流引入地下。
上述的无源避雷器阻性电流的检测系统，其中，所述检测装置被一体化封 装在一壳体中。
采用了本发明的无源避雷器阻性电流的检测系统，即可精确检测泄漏全电 流，并可准确计算阻性泄漏电流，有效检测了避雷器的内部质量变化。又，在
避雷器的底部设有绝缘件及在避雷器的下部设有用于收集避雷器表面的泄漏 电流并接地的屏蔽环，可确保电流检测的真实性。另外将检测装置封装在一个 防潮、防尘及绝缘等级高的外壳中，完全达到野外使用要求。
下面结合附图给出本发明的
具体实施例方式
图1为本发明的无源避雷器阻性电流的检测系统的结构示意图2为本发明的无源避雷器阻性电流的检测系统中的检测装置的结构框图。
具体实施例方式
请参阅图1和图2，本发明的无源避雷器阻性电流的检测系统，包括避雷 器本体1、安装在避雷器本体1下端并与避雷器内部芯体IO连接的金属法兰2 及检测装置3，其中，避雷器本体1的与地面接触的底部设有绝缘件4，避雷
器本体1外周面的下部套置一接地的屏蔽环11，用于收集避雷器本体1表面的
泄漏电流并将该表面的泄漏电流引入地下5。
检测装置3包括泄漏传感器31、差分运放器32、 A/D转换器33、测量、 计算和控制芯片34及液晶显示和/或无线通讯装置35，其中，泄漏传感器31 直接与避雷器内部芯体IO连接，用于获取在运行电压下流过避雷器本体1的 泄漏全电流信号；差分运放器32的输入端与泄漏传感器31的输出端连接，用 于放大泄漏传感器31输出的泄漏全电流信号；A/D转换器33的分辨率不小于 十二位，它的输入端与差分运放器32的输出端连接，用于将差分运放器32放 大的泄漏全电流信号进行模/数转换；测量、计算和控制芯片34的输入端与A/D 转换器33的输出端连接，用于将经过A/D转换器33转换的泄漏全电流信号区 分并计算出阻性泄漏电流；液晶显示和/或无线通讯装置35与测量、计算和控 制芯片34的输出端连接，用于将测量、计算和控制芯片34计算出的全电流、 阻性泄漏电流和雷击放电次数通过液晶显示和/或以无线通讯的方式向外界传 送。
检测装置3被一体化封装在一壳体中并以无源供电方式串连在金属法兰2
和地之间。检测装置3的无源供电方式为电池供电、定时启动采样供电或定时 关闭装置供电，当有雷击放电电流时，采用计数供电。
本发明的无源避雷器阻性电流的检测系统的工作原理
检测装置3中的泄漏传感器31直接与避雷器1的芯体10连接，可精确检 测泄漏全电流，再通过测量、计算和控制芯片34的软件算法准确计算阻性泄 漏电流，有效检测了氧化锌避雷器的内部质量变化。
检测装置3的检测对象是在运行电压下流过避雷器的泄漏全电流包含了阻 性泄漏电流分量、容性泄漏电流分量两部分。检测装置3中的差分运放器32 放大泄漏传感器31输出的全电流信号，使用不小于十二位分辨率的A/D转换 器33进行数据转换。
泄漏阻性电流的计算，泄漏阻性电流的计算需要从全电流中区分出阻性电 流。检测装置3采用了无电压参考量三种计算方法。测量、计算、控制芯片34 所采用的控制器可以是单片机、DSP或ARM芯片。
检测装置3以液晶显示或无线通讯的方式向外界提供信息，信息内容不少 于以下三项全电流、阻性电流和雷击放电次数。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本 发明，而并非用作为对本发明的限定，本发明还可以变化出更多的方式，只要 在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明 的权利要求书范围内。
权利要求
1、一种无源避雷器阻性电流的检测系统，包括避雷器本体、安装在避雷器本体下端并与避雷器内部芯体连接的金属法兰及检测装置，其特征在于，所述检测装置以无源供电方式串连在金属法兰和地之间。
2、 根据权利要求l所述的无源避雷器阻性电流的检测系统，其特征在于， 所述检测装置包括直接与避雷器内部芯体连接的泄漏传感器、输入端与泄漏传 感器输出端连接的差分运放器、输入端与差分运放器输出端连接的A/D转换器、 输入端与A/D转换器输出端连接的测量、计算和控制芯片，其中泄漏传感器用于获取在运行电压下流过避雷器本体的泄漏全电流信号；差分运放器用于放大泄漏传感器输出的泄漏全电流信号；A/D转换器用于将差分运放器放大的泄漏全电流信号进行模/数转换；测量、计算和控制芯片用于将经过A/D转换器转换的泄漏全电流信号区分并计算出阻性泄漏电流。
3、 根据权利要求1或2所述的无源避雷器阻性电流的检测系统，其特征 在于，所述检测装置还包括与测量、计算和控制芯片输出端连接的液晶显示和 /或无线通讯装置，用于将测量、计算和控制芯片计算出的全电流、阻性泄漏电 流和雷击放电次数通过液晶显示和/或以无线通讯的方式向外界传送。
4、 根据权利要求l所述的无源避雷器阻性电流的检测系统，其特征在于， 所述检测装置的无源供电方式为电池供电、定时启动采样供电及定时关闭仪器 供电，当有雷击放电电流时，采用计数供电。
5、 根据权利要求1所述的无源避雷器阻性电流的检测系统，其特征在于， 所述避雷器本体的与地面接触的底部设有绝缘件，所述避雷器本体外周面的下 部套置一接地的屏蔽环，用于收集避雷器本体表面的泄漏电流并将该表面的泄 漏电流引入地下。
6、 根据权利要求1所述的无源避雷器阻性电流的检测系统，其特征在于， 所述检测装置被一体化封装在一壳体中。
全文摘要
本发明公开了一种无源避雷器阻性电流的检测系统，包括避雷器本体、安装在避雷器本体下端并与避雷器内部芯体连接的金属法兰及检测装置，所述检测装置以无源供电方式串连在金属法兰和地之间。所述检测装置包括直接与避雷器内部芯体连接的泄漏传感器、输入端与泄漏传感器输出端连接的差分运放器、输入端与差分运放器输出端连接的A/D转换器、输入端与A/D转换器输出端连接的测量、计算和控制芯片。采用了本发明的无源避雷器阻性电流的检测系统，即可精确检测泄漏全电流，并可准确计算阻性泄漏电流，有效检测了避雷器的内部质量变化。
文档编号G01R31/00GK101359017SQ200710044439
公开日2009年2月4日 申请日期2007年7月31日 优先权日2007年7月31日
发明者李新育 申请人:上海电气自动化设计研究所有限公司