适用于开关柜内的三相避雷器泄漏电流无线监测装置的制作方法

本发明涉及带电监测领域，具体是指一种适用于开关柜内的三相避雷器泄漏电流无线监测装置。

背景技术

随着特高压及智能电网建设步伐的不断加快，居民供电质量要求不断提升，对供电可靠性的要求也不断提升；避雷器作为电网运行中的一个重要设备，当系统发生过电压等情况时，通过其及时泄压，以保障电网的安全运行。同时，随着带电测试技术(如避雷器带电测试)的不断发展和应用，利用带电测试技术及时发现设备缺陷正逐步取代传统的例行停电检修作业，这大大减少了例行停电检修作业时间，提升了工作效率；同时利用带电检测技术(如避雷器带电测试)能及时发现设备缺陷隐患，及时安排消缺工作。

目前，现有的避雷器带电测试虽已得到广泛的开展与应用，并取得了良好的成效，但其主要针对110kv及以上电压等级，并未对35kv及以下的开关柜内避雷器进行带电测试工作，针对已经发生过的多起开关柜内避雷器炸裂事故；究其原因如下：

(一)35kv及以下避雷器多安装在开关柜内，较少直接安装在户外；而开关柜多采用封闭结构，这就导致对开关柜内的避雷器进行带电测试存在一定的困难；同时，开关柜内空间较为狭窄，也给检修试验人员的工作带来一定的安全隐患。

(二)现有的避雷器在线监测装置，采用在避雷器底端安装泄漏电流表计的在线监测的方式，但该方法不适用于35kv及以下开关柜内，原因如下：(1)开关柜内空间位置有限，难以安装下在线监测表计；(2)即使勉强安装了在线监测表计，当系统发生过电压时，该表计可等效为一个大电阻，系统中将残留较大的残压，这在35kv及以下的电压系统是难以接受的；因此，在开关柜内无法安装传统的在线监测装置，进而无法监测避雷器的运行情况，增加停电检修作业时间。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种适用于开关柜内的三相避雷器泄漏电流无线监测装置，能够实现对避雷器异常时的泄漏电流进行及时报警，且通过无线传输的方式将报警信号及时传出，便于及时观察发现的装置，及时跟踪掌握避雷器劣化情况。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种适用于开关柜内的三相避雷器泄漏电流无线监测装置，包括电流互感器及监测单元；所述电流互感器连接于三相避雷器的接地线与所述监测单元之间；

所述监测单元包括采样模块、信号放大模块、a/d转换模块、控制模块、无线传输模块、报警装置；所述采样模块连接于所述电流互感器与所述信号放大模块之间，所述a/d转换模块连接于所述信号放大模块与控制模块之间，所述控制模块与所述无线传输模块无线连接，所述无线传输模块连接所述报警装置；

当所述三相避雷器正常运行时，三相电流中的全电流相互抵消，没有电流经过所述电流互感器，采样模块没有采集到泄露电流信号；

当所述三相避雷器发生故障，三相电流中的全电流无法相互抵消平衡，泄露电流i′通过电流互感器，所述采样模块采集到代表此时泄露电流i′大小的泄露电流信号后，将所述泄露电流信号发送至所述放大单元，经所述放大单元处理过后被发送至所述a/d转换模块，再经所述a/d转换模块处理过后发送至所述控制模块；所述控制模块包括一比较器，所述比较器将此时的泄露电流信号所代表的泄露电流大小与预警值作比较，若此时泄露电流超过所述预警值，所述控制模块发送预警信号至所述无线传输模块，所述无线传输模块传输预警信号至所述报警装置，表明此时三相避雷器处于故障状态。

在一较佳的实施例中，所述控制模块与所述无线传输模块通过蓝牙实现无线连接。

在一较佳的实施例中，所述电流互感器具体为一穿心电流互感器。

在一较佳的实施例中，所述监测单元设置于开关柜的外部。

相较于现有技术，本发明的技术方案具备以下有益效果：

本发明提供一种适用于开关柜内的三相避雷器泄漏电流无线监测装置，通过设置于开关柜外部的监测单元实现对避雷器异常泄漏电流进行实时监测及报警，克服了开关柜过小无法安装在线监测表计的问题；并且，通过无线传输的方式将报警信号及时传出，便于后台人员及时观察并发现问题，及时跟踪掌握避雷器的工作状态以及劣化情况。

附图说明

图1为本发明优选实施例中适用于开关柜内的三相避雷器泄漏电流无线监测装置的电流互感器与三相避雷器连接示意图；

图2为本发明优选实施例中适用于开关柜内的三相避雷器泄漏电流无线监测装置的三相避雷器电流走向示意图。

具体实施方式

下文结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

一种适用于开关柜内的三相避雷器泄漏电流无线监测装置，具体包括电流互感器及监测单元1；参考图1，所述电流互感器连接于三相避雷器的接地线与所述监测单元1之间；在本实施例中，所述电流互感器具体为穿心电流互感器，还可以使用其他电流互感器，属于简单替换，不能以此限定本发明的保护范围。

具体来说，所述监测单元1包括采样模块、信号放大模块、a/d转换模块、控制模块、无线传输模块、报警装置；他们之间的连接关系为：所述采样模块连接于所述电流互感器与所述信号放大模块之间，所述a/d转换模块连接于所述信号放大模块与控制模块之间，所述控制模块与所述无线传输模块无线连接，所述无线传输模块连接所述报警装置；在本实施例中，所述控制模块与所述无线传输模块通过蓝牙实现无线连接，还可以通过其他无线连接方式实现无线传输模块与控制模块的连接，属于简单替换，不能以此限定本发明的保护范围。本发明主要要解决因为开关柜太小无法安装在线监测表计，继而无法实现实时在线监测的问题，所以本发明提供的监测单元1具体设置于开关柜的外部。

以下具体介绍监测过程，参考图2，以三相电流中的a相为例：

当所述三相避雷器正常运行时，三相电流中的全电流相互抵消，具体来说，仅剩下微小的三次谐波电流，电流可近乎认为为零；没有电流经过所述电流互感器，采样模块没有采集到泄露电流信号；

当所述三相避雷器发生故障，三相电流中的全电流无法相互抵消平衡，泄露电流i′增大，此时三相避雷器的泄漏电流将不再平衡，泄露电流i′通过电流互感器显著增大，所述采样模块采集到代表此时泄露电流i′大小的泄露电流信号后，将所述泄露电流信号发送至所述放大单元，经所述放大单元处理过后被发送至所述a/d转换模块，再经所述a/d转换模块处理过后发送至所述控制模块；所述控制模块包括一比较器，所述比较器将此时的泄露电流信号所代表的泄露电流大小与预警值作比较，若此时泄露电流超过所述预警值，所述控制模块发送预警信号至所述无线传输模块，所述无线传输模块传输预警信号至所述报警装置，表明此时三相避雷器处于故障状态。

本发明提供一种适用于开关柜内的三相避雷器泄漏电流无线监测装置，通过设置于开关柜外部的监测单元1实现对避雷器异常泄漏电流进行实时监测及报警，克服了开关柜过小无法安装在线监测表计的问题；并且，通过无线传输的方式将报警信号及时传出，便于后台人员及时观察并发现问题，及时跟踪掌握避雷器的工作状态以及劣化情况。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均属于侵犯本发明保护范围的行为。