高压输电线雷击检测装置及其方法与流程

本发明公开高压输电线雷击检测装置及其方法，属于雷击检测。

背景技术：

1、许多输电线路不可避免的要经过多雷、土壤电阻率高、地形复杂的地区，随着线路走廊的紧缺，同塔双回或多回输电线路日益增多，杆塔高度增加；并且由于高速公路的建设，大跨越高杆塔的数据急剧增加，这些因素都使输电线路杆塔遭受雷击的概率大幅度增加。为了保证输电线电力输送的安全，通常需要对输电线遭受雷击的情况进行检测，现有的雷击检测装置大多只能指示单次雷击的情况，如公开号cn111025004b，而多次雷击检测计数的结构较为复杂，如cn112162137a，同时上述装置无法在雷击情况下对输电线的电力输送情况进行检测。

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了解决现有技术中的问题，而提供高压输电线雷击检测装置及其方法。

2、本发明通过以下技术方案来实现上述目的，高压输电线雷击检测装置，包括墩柱、感应机构和检测机构，所述墩柱上设置有多个绝缘子，两个并排的所述绝缘子用于支撑一根输电线，所述绝缘子上设置有用于固定输电线的夹持件，所述夹持件上设置有用于将两个绝缘子之间的输电线拉紧的调节件，所述检测机构包括磁环、电源、霍尔传感器和检测电路，所述磁环上设置有一个豁口，所述霍尔传感器位于豁口处，并与电源和检测电路耦接，所述墩柱上设置有安装座，所述安装座上设置有用于固定磁环的固定件，以使输电线保持位于磁环的中心，所述安装座上设置有避雷针，所述避雷针的一端位于安装座的外侧，另一端穿过安装座并延伸至墩柱的内侧，所述感应机构包括第一感应线圈、第二感应线圈、极靴和整流电路，所述安装座内设置有第一腔体和第二腔体，所述第一感应线圈和第二感应线圈位于第一腔体内，所述第一感应线圈环绕设在避雷针的外侧，所述整流电路与第一感应线圈和第二感应线圈耦接，所述极靴设置有两个，且两者并排固定在第一腔体内，两个所述极靴之间设置有转轴，且两个极靴相互靠近的一侧为圆弧面，所述第二感应线圈设在转轴上，所述转轴的两端与安装座转动连接，且转轴与安装座之间连接有扭簧，所述第二腔体内设置有多个检测球，且第二腔体的底部设置有供检测球通过的通道，所述转轴的下端设置有用于控制单个检测球通过的开关件，所述墩柱内设置有正对开关件的落料口。

3、优选的，所述固定件包括固定杆、螺杆、钢丝绳和固定块，所述固定杆设置有两个，并位于磁环的两侧，所述螺杆的两端与安装座转动连接，且螺杆上具有两段旋向相反的螺纹，所述安装座上设置有滑槽，所述固定杆的一端与滑槽滑动设置，另一端具有避让输电线的开口，两个所述固定杆与螺杆螺纹连接，所述钢丝绳的两端固定在两个固定杆上，所述固定块和磁环均被两根钢丝绳贯穿，所述霍尔传感器设置在固定块的一端，所述固定杆上设置有用于调节钢丝绳张力的弹性件。

4、优选的，所述弹性件包括第一弹簧，所述固定杆的一侧设置有凸柱，所述钢丝绳的两端设置有固绳块，所述第一弹簧位于凸柱内，并对固绳块施加脱离凸柱的作用力。

5、优选的，所述夹持件包括第一夹块和第二夹块，所述绝缘子上设置有环形凹槽，所述第一夹块和第二夹块具有与环形凹槽配合的凹口部，且两者还设置有用于夹持输电线的夹持口，所述夹持口内转动设置有十字连接件，所述十字连接件上设置有螺母，所述第一夹块和第二夹块通过螺栓和螺母固定连接。

6、优选的，两个并排绝缘子上的第一夹块呈相互远离设置，所述调节件包括调节螺栓，所述调节螺栓与第一夹块螺纹连接，且调节螺栓的一端水平穿过第一夹块后与环形凹槽抵触。

7、优选的，所述检测电路包括第一电容、第一电阻、第二电容和电压跟随器，所述第一电阻串联在霍尔传感器的输出端和电压跟随器的正极之间，所述第一电容输入端耦接于第一电阻和霍尔传感器的输出端，所述电压跟随器的负极与其输出端耦接，且电压跟随器与霍尔传感器与电源耦接，所述第二电容耦接于电压跟随器的输入端。

8、优选的，所述开关件包括转动圆片和固定罩，所述固定罩为圆形结构，且其固定在安装座上并位于转动圆片的外侧，所述转动圆片固定在转轴上，且转动圆片上设置有位于通道下方的缺口，所述固定罩在转动圆片随转轴的转动方向上具有通孔，所述安装座对应通孔的下方设置有红外线传感器，所述红外线传感器与电源耦接用以记录检测球下落的数量。

9、优选的，所述转轴包括安装柱和连接轴，所述第二感应线圈环绕设置在安装柱上，所述连接轴设置有两个，并通过螺栓与安装柱固定连接，所述扭簧一端与连接轴固定连接，另一端与安装座固定连接，所述转动圆片固定在连接轴上，两个所述连接轴与安装座之间设置有轴承。

10、优选的，所述整流电路包括整流器、第二电阻、第三电阻和第三电容，所述第二电阻的两端与第一感应线圈和整流器耦接，所述第三电阻的两端与整流器和第二感应线圈耦接，所述第三电容的两端与第二感应线圈并联。

11、高压输电线雷击检测方法，包括以下步骤：

12、s1：在雷电击中避雷针后，第一感应线圈产生感应电流，经过整流器整流后使得第二感应线圈通电；

13、s2：第二感应线圈通电后，在两个极靴产生的磁场中受到安培力，并带动转轴和转动圆片同步转动一定的角度；

14、s3：转动圆片转动时带动其中一个检测球从固定罩的通孔落下，并被红外线传感器检测到，红外线传感器输出电信号并将雷击次数加一；

15、s4：雷击结束之后，第一感应线圈和第二感应线圈中没有感应电流，转轴和开关件在扭簧的作用下复位，另一个检测球在重力的作用下落入缺口内，为下一次雷击检测做好准备；

16、s5：霍尔传感器检测输电线中的电流，当检测电路感应出霍尔电压，则输电线的电力输送保持正常，而当检测电路无法感应出霍尔电压，则输电线的电力输送出现故障。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

18、利用雷电击中避雷针而在第一感应线圈上产生感应电流，经整流后使第二感应线圈通电，第二感应线圈受到安培力可带动转轴和转动圆片同步转动，使得其中一个检测球从通孔落下，从而完成对雷击的检测过程，而且第二腔体中的检测球具有多个，可以对雷击情况进行多次检测。

19、依靠霍尔传感器和检测电路可以对输电线中的电流进行检测，能够实时监测输电线的电力输送情况，当某一输电线出现电力输送故障之后，能够及时进行抢修。

技术特征：

1.高压输电线雷击检测装置，包括墩柱（1）、感应机构和检测机构，其特征在于，所述墩柱（1）上设置有多个绝缘子（7），两个并排的所述绝缘子（7）用于支撑一根输电线（2），所述绝缘子（7）上设置有用于固定输电线（2）的夹持件（6），所述夹持件（6）上设置有用于将两个绝缘子（7）之间的输电线（2）拉紧的调节件，所述检测机构包括磁环（8）、电源、霍尔传感器（25）和检测电路，所述磁环（8）上设置有一个豁口，所述霍尔传感器（25）位于豁口处，并与电源和检测电路耦接，所述墩柱（1）上设置有安装座（9），所述安装座（9）上设置有用于固定磁环（8）的固定件（3），以使输电线（2）保持位于磁环（8）的中心，所述安装座（9）上设置有避雷针（4），所述避雷针（4）的一端位于安装座（9）的外侧，另一端穿过安装座（9）并延伸至墩柱（1）的内侧，所述感应机构包括第一感应线圈（11）、第二感应线圈（13）、极靴（41）和整流电路，所述安装座（9）内设置有第一腔体（10）和第二腔体（14），所述第一感应线圈（11）和第二感应线圈（13）位于第一腔体（10）内，所述第一感应线圈（11）环绕设在避雷针（4）的外侧，所述整流电路与第一感应线圈（11）和第二感应线圈（13）耦接，所述极靴（41）设置有两个，且两者并排固定在第一腔体（10）内，两个所述极靴（41）之间设置有转轴（12），且两个极靴（41）相互靠近的一侧为圆弧面，所述第二感应线圈（13）设在转轴（12）上，所述转轴（12）的两端与安装座（9）转动连接，且转轴（12）与安装座（9）之间连接有扭簧（39），所述第二腔体（14）内设置有多个检测球（15），且第二腔体（14）的底部设置有供检测球（15）通过的通道（19），所述转轴（12）的下端设置有用于控制单个检测球（15）通过的开关件（16），所述墩柱（1）内设置有正对开关件（16）的落料口（17）。

2.根据权利要求1所述的高压输电线雷击检测装置，其特征在于，所述固定件（3）包括固定杆（30）、螺杆（27）、钢丝绳（28）和固定块（29），所述固定杆（30）设置有两个，并位于磁环（8）的两侧，所述螺杆（27）的两端与安装座（9）转动连接，且螺杆（27）上具有两段旋向相反的螺纹，所述安装座（9）上设置有滑槽（5），所述固定杆（30）的一端与滑槽（5）滑动设置，另一端具有避让输电线（2）的开口，两个所述固定杆（30）与螺杆（27）螺纹连接，所述钢丝绳（28）的两端固定在两个固定杆（30）上，所述固定块（29）和磁环（8）均被两根钢丝绳（28）贯穿，所述霍尔传感器（25）设置在固定块（29）的一端，所述固定杆（30）上设置有用于调节钢丝绳（28）张力的弹性件。

3.根据权利要求2所述的高压输电线雷击检测装置，其特征在于，所述弹性件包括第一弹簧（31），所述固定杆（30）的一侧设置有凸柱（32），所述钢丝绳（28）的两端设置有固绳块（33），所述第一弹簧（31）位于凸柱（32）内，并对固绳块（33）施加脱离凸柱（32）的作用力。

4.根据权利要求1所述的高压输电线雷击检测装置，其特征在于，所述夹持件（6）包括第一夹块（24）和第二夹块（26），所述绝缘子（7）上设置有环形凹槽（36），所述第一夹块（24）和第二夹块（26）具有与环形凹槽（36）配合的凹口部（37），且两者还设置有用于夹持输电线（2）的夹持口（38），所述夹持口（38）内转动设置有十字连接件（34），所述十字连接件（34）上设置有螺母，所述第一夹块（24）和第二夹块（26）通过螺栓和螺母固定连接。

5.根据权利要求4所述的高压输电线雷击检测装置，其特征在于，两个并排绝缘子（7）上的第一夹块（24）呈相互远离设置，所述调节件包括调节螺栓（35），所述调节螺栓（35）与第一夹块（24）螺纹连接，且调节螺栓（35）的一端水平穿过第一夹块（24）后与环形凹槽（36）抵触。

6.根据权利要求1所述的高压输电线雷击检测装置，其特征在于，所述检测电路包括第一电容（46）、第一电阻（43）、第二电容（44）和电压跟随器（45），所述第一电阻（43）串联在霍尔传感器（25）的输出端和电压跟随器（45）的正极之间，所述第一电容（46）输入端耦接于第一电阻（43）和霍尔传感器（25）的输出端，所述电压跟随器（45）的负极与其输出端耦接，且电压跟随器（45）与霍尔传感器（25）与电源耦接，所述第二电容（44）耦接于电压跟随器（45）的输入端。

7.根据权利要求1所述的高压输电线雷击检测装置，其特征在于，所述开关件（16）包括转动圆片（23）和固定罩（21），所述固定罩（21）为圆形结构，且其固定在安装座（9）上并位于转动圆片（23）的外侧，所述转动圆片（23）固定在转轴（12）上，且转动圆片（23）上设置有位于通道（19）下方的缺口（20），所述固定罩（21）在转动圆片（23）随转轴（12）的转动方向上具有通孔（40），所述安装座（9）对应通孔（40）的下方设置有红外线传感器（22），所述红外线传感器（22）与电源耦接用以记录检测球（15）下落的数量。

8.根据权利要求7所述的高压输电线雷击检测装置，其特征在于，所述转轴（12）包括安装柱（42）和连接轴（51），所述第二感应线圈（13）环绕设置在安装柱（42）上，所述连接轴（51）设置有两个，并通过螺栓与安装柱（42）固定连接，所述扭簧（39）一端与连接轴（51）固定连接，另一端与安装座（9）固定连接，所述转动圆片（23）固定在连接轴（51）上，两个所述连接轴（51）与安装座（9）之间设置有轴承（18）。

9.根据权利要求1所述的高压输电线雷击检测装置，其特征在于，所述整流电路包括整流器（48）、第二电阻（47）、第三电阻（50）和第三电容（49），所述第二电阻（47）的两端与第一感应线圈（11）和整流器（48）耦接，所述第三电阻（50）的两端与整流器（48）和第二感应线圈（13）耦接，所述第三电容（49）的两端与第二感应线圈（13）并联。

10.高压输电线雷击检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开高压输电线雷击检测装置及其方法，属于雷击检测技术领域，包括墩柱、感应机构和检测机构，墩柱上设置有多个绝缘子，两个并排的绝缘子用于支撑一根输电线，绝缘子上设置有用于固定输电线的夹持件，夹持件上设置有用于将两个绝缘子之间的输电线拉紧的调节件，检测机构包括磁环、电源、霍尔传感器和检测电路，本发明利用雷电击中避雷针而在第一感应线圈上产生感应电流，经整流后使第二感应线圈通电，第二感应线圈受到安培力可带动转轴和转动圆片同步转动，使得其中一个检测球从通孔落下，从而完成对雷击的检测过程，同时依靠检测机构对输电线中的电流进行检测，能够实时监测输电线的电力输送情况。

技术研发人员：郑研,崔姝,李蔚,丛乾,程世超,于飞,姜虹,朱万洋,董吉超,单晓晨
受保护的技术使用者：国网辽宁省电力有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15