监测避雷器劣化的报警电路的制作方法

监测避雷器劣化的报警电路的制作方法
【专利说明】监测避雷器劣化的报警电路
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及输电线路在线监控技术领域，特别涉及一种监测避雷器劣化的报警电路。
【背景技术】
[0003]随着我国电网智能化的快速发展，各种智能设备的可靠性显得非常重要。其中金属氧化物避雷器的可靠性直接影响电力系统中其他设备的安全运行，因此监测金属氧化物避雷器的工作状态变得日益重要。
[0004]无间隙金属氧化物避雷器主要由瓷套、电阻片和绝缘构架等部分组成，其中重要基本结构就是电阻片，是由金属氧化锌电阻片串联和/或并联组成且无并联或串联放电间隙的避雷器。氧化锌电阻片具有非常有益的非线性特性，在有雷击等较高电压下呈现的电阻很小，可以泄放大量雷电流且残压很低；在电网正常运行电压下，避雷器呈现的电阻很大，泄漏电流只有50 μΑ~150 μ A，电流过小可视为无工频续流。
[0005]由于金属氧化物避雷器没有放电间隙，氧化锌电阻片长期承受运行电压，并有泄漏电流不断流过避雷器各个串联电阻片，这个电流的大小取决于避雷器的热稳定和电阻片的老化程度。避雷器一般安装在室外，很容易受潮、老化和表面有污秽，这都会使避雷器正常对地的绝缘水平降低，泄漏电流增大，直接被击穿而损坏。因此，可以把测量避雷器的泄漏电流作为监测避雷器质量状况的一种重要手段。
[0006]监测避雷器质量状况的传统方法是进行周期性预防试验，即在避雷器停电状态下检测避雷器直流ImA下临界动作参考电压U1im和75%的U 1ηΛ下的泄漏电流，通过试验可以检查避雷器的阀片是否受潮，确定其动作性能是否符合要求。周期性预防试验的测量结果准确可靠，但正常工作状态下的避雷器均要接受周期性预防试验，造成检测资源浪费、检测效率低。并且，周期性预防试验必须使避雷器停电进行，采用此方法监测避雷器质量状况的成本很高。

【发明内容】

[0007]本发明所要解决的是采用周期性预防试验监测避雷器质量状况的成本高、效率低、检测资源浪费的问题。
[0008]为解决上述问题，本发明提供一种监测避雷器劣化的报警电路，包括压敏电阻、扼流线圈、第一电阻、电流互感器、第二电阻、电压比较电路、NPN三极管、电磁继电器、续流二极管以及声音报警器；
所述压敏电阻的一端连接避雷器的输出端和所述扼流线圈的一端，所述压敏电阻的另一端连接所述电流互感器的初级线圈的一端并接地，所述扼流线圈的另一端连接所述第一电阻的一端，所述第一电阻的另一端连接所述电流互感器的初级线圈的另一端； 所述电流互感器的次级线圈的一端连接所述第二电阻的一端和所述电压比较电路的输入端，所述电流互感器的次级线圈的另一端连接所述第二电阻的另一端和所述NPN三极管的发射极，所述电压比较电路的输出端连接所述NPN三极管的基极；
所述NPN三极管的集电极连接所述电磁继电器的线圈的一端和所述续流二极管的阳极，所述续流二极管的阴极连接所述电磁继电器的线圈的另一端并适于接收第一电源电压，所述电磁继电器的一个触点适于接收第二电源电压，所述电磁继电器的另一个触点连接所述声音报警器的电源端，所述电压比较电路适于在其输入端的电压高于预设的门限电压时控制所述NPN三极管导通。
[0009]可选的，所述监测避雷器劣化的报警电路还包括瞬变电压抑制二极管；
所述瞬变电压抑制二极管的一端连接所述扼流线圈的另一端，所述瞬变电压抑制二极管的另一端接地。
[0010]可选的，所述监测避雷器劣化的报警电路还包括第一稳压二极管和第二稳压二极管；
所述第一稳压二极管的阳极连接所述扼流线圈的另一端，所述第一稳压二极管的阴极连接所述第二稳压二极管的阴极，所述第二稳压二极管的阳极接地。
[0011]可选的，所述监测避雷器劣化的报警电路还包括滤波电容；
所述滤波电容的一端连接所述电压比较电路的输出端，所述滤波电容的另一端连接所述第二电阻的另一端。
[0012]可选的，所述电压比较电路为电压比较芯片、气体放电管或者双向导通二极管。
[0013]可选的，所述电磁继电器为动合型电磁继电器。
[0014]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
本发明提供的监测避雷器劣化的报警电路包括两条电流回路:一条电流回路由压敏电阻连接避雷器的输出端直接到地，用于泄放输电线路遭受雷击时避雷器泄放的雷击电流；另一条电流回路由扼流线圈、第一电阻、电流互感器、第二电阻、电压比较电路、NPN三极管、电磁继电器、续流二极管以及声音报警器等器件构成，用于泄放避雷器的泄漏电流，并在避雷器的泄漏电流峰值大于设定的电流值时控制所述声音报警器进行发声报警。输电线路巡视人员通过查看所述声音报警器是否发声，可以直观地判断避雷器是否需要进行周期性预防试验，从而节约检测资源、提高检测效率，减轻避雷器停电试验强度，加强电网的可靠性。
【附图说明】
[0015]图1是本发明实施例的监测避雷器劣化的报警电路的一种电路结构示意图；
图2是本发明实施例的监测避雷器劣化的报警电路的另一种电路结构示意图；
图3是本发明实施例的监测避雷器劣化的报警电路的另一种电路结构示意图；
图4是本发明实施例的监测避雷器劣化的报警电路的另一种电路结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
[0017]图1是本发明实施例提供的一种监测避雷器劣化的报警电路的电路结构示意图，所述监测避雷器劣化的报警电路包括压敏电阻R10、扼流线圈L11、第一电阻R11、电流互感器L12、第二电阻R12、电压比较电路11、NPN三极管Q1、电磁继电器JH1、续流二极管Dll以及声音报警器12。
[0018]具体地，所述压敏电阻RlO的一端连接避雷器10的输出端和所述扼流线圈Lll的一端，所述压敏电阻RlO的另一端连接所述电流互感器L12的初级线圈的一端并接地，所述扼流线圈Lll的另一端连接所述第一电阻Rll的一端，所述第一电阻Rll的另一端连接所述电流互感器L12的初级线圈的另一端；所述电流互感器L12的次级线圈的一端连接所述第二电阻R12的一端和所述电压比较电路10的输入端，所述电流互感器L12的次级线圈的另一端连接所述第二电阻R12的另一端和所述NPN三极管Ql的发射极，所述电压比较电路11的输出端连接所述NPN三极管Ql的基极；所述NPN三极管Ql的集电极连接所述电磁继电器JHl的线圈的一端和所述续流二极管Dll的阳极，所述续流二极管Dll的阴极连接所述电磁继电器JHl的线圈的另一端并适于接收第一电源电压VCC1，所述电磁继电器JHl的一个触点适于接收第二电源电压VCC2，所述电磁继电器JHl的另一个触点连接所述声音报警器12的电源端。
[0019]所述第一电源电压VCCl适于为所述NPN三极管Ql的集电极供电，可以为5V电压；所述第二电源电压VCC2适于为所述声音报警器12供电，可以为直流电压也可以为220V交流电压，具体根据所述声音报警器12的供电需求确定。所述第一电源电压VCCl和所述第二电源电压VCC2可以由输电线路供电装置提供，例如太阳能电池等。进一步，所述电磁继电器JHl为动合型电磁继电器，即没有电流流过所述电磁继电器JHl的线圈时，所述电磁继电器JHl的两个触点保持断开状态。所述电压比较电路11适于在其输入端的电压高于预设的门限电压时控制所述NPN三极管Ql导通，所述门限电压根据避雷器10的泄漏电流标准进行设定。所述电压比较电路11可以为电压比较芯片、气体放电管或者双向导通二极管，本发明对此不作限定。
[0020]所述压敏电阻RlO在避雷器10的输出端电压低于其压敏电压时，流过所述压敏电阻RlO的电流很小，所述压敏电阻RlO相当于一只关死的阀门；当避雷器10的输出端电压不低于所述压敏电阻RlO的压敏电压时，流过所述压敏电阻RlO的电流激增，相当于阀门打开。所述扼流线圈Lll在输电线路未遭受雷击时相当于导线以泄放避雷器10的泄漏电流，在输电线路遭受雷击时阻抗增大阻止避雷器10泄放的雷击电流流过。所述第一电阻Rll用于限制流过所述电流互感器L12的初级线圈的电流，所述电流互感器L12可以为初次级线圈匝比为1:1的电流互感器，可以获得高精度的监测电流，并将后端的电路与避雷器10电气隔离。所述第二电阻R12将流过所述电流互感器L12的次级线圈的电流转换为监测电压，所述电压比较电路11将所述监测电压与预设的门限电压进行比较。
[0021]以下对本实施例