避雷器漏電流測量傳感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種避雷器漏電流測量傳感器，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中對避雷器的漏電流難以進(jìn)行準(zhǔn)確測量的技術(shù)問題。它包括上部鋁電極、下部鋁電極、以及設(shè)置于上部鋁電極和下部鋁電極之間的電阻片，在上部鋁電極中設(shè)有引出到傘套外部的檢測正極P+，在下部鋁電極底端引出有檢測負(fù)極P-；電阻片由一個采樣電阻R和一個保護(hù)閥片Z2并聯(lián)而成。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，實(shí)現(xiàn)了避雷器漏電流的帶電檢測，將小電流測量變換為電壓測量，并通過電極引出到測量儀器，進(jìn)行后續(xù)測量，在不影響避雷器本體避雷效果的前提下，克服了現(xiàn)有技術(shù)中避雷器漏電流檢測過程中易受到強(qiáng)電磁干擾、信號提取難度大的難題。
【專利說明】避雷器漏電流測量傳感器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及避雷器帶電監(jiān)測【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種避雷器漏電流測量傳感器。

【背景技術(shù)】
[0002]大氣中的雷電現(xiàn)象會給人類的生存和社會活動帶來危害，對雷電的防護(hù)一直是人們關(guān)心的問題。避雷器是電力線路上的重要保護(hù)元件，當(dāng)電力線路遭受雷擊后，避雷器兩端出現(xiàn)過電壓時，避雷器從高阻抗變化為低阻抗?fàn)顟B(tài)，迅速泄放雷擊電流，從而達(dá)到對電力設(shè)備的保護(hù)作用。避雷器在工作狀態(tài)時兩端持續(xù)承受工作電壓，在額定工作電壓時避雷器呈現(xiàn)高阻抗，此時會有微弱漏電流流過避雷器進(jìn)入大地，精確測量并分析避雷器在工作狀態(tài)的漏電流可以判斷避雷器的性能好壞，這對避雷器的帶電性能監(jiān)測具有重要意義。而目前，對現(xiàn)有的在線工作的避雷器工作性能進(jìn)行檢測時必須停運(yùn)主設(shè)備，將避雷器斷電后再進(jìn)行測試，而無法實(shí)現(xiàn)避雷器在線狀態(tài)的帶電檢測。而一旦進(jìn)行停電檢測，則會對用電戶的生產(chǎn)、生活造成很大影響，造成無法挽回的損失；而如果長期不對在線避雷器的工作性能進(jìn)行檢測，則無法及早發(fā)現(xiàn)和排除其所存在的安全隱患。
[0003]長期以來，上述技術(shù)問題難以獲得解決的原因在于，避雷器在工作電壓下的漏電流較小，一只完好的1kV線路避雷器在工作電壓下，漏電流大概在ΙΟΟμΑ以內(nèi)，隨著電壓等級的不同漏電流值會有差異，但避雷器性能好壞的判斷依據(jù)阻性電流往往才占所測漏電流的百分之十幾，以1kv線路為例，也就十幾個μ Α,阻性電流的細(xì)微差異會直接影響對避雷器好壞的判斷結(jié)果。避雷器連接在電力線路上，往往工作在強(qiáng)電磁干擾環(huán)境下，信號提取難度大，所以對漏電流的準(zhǔn)確測量也是研究避雷器在線監(jiān)測技術(shù)的難點(diǎn)所在。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中對避雷器的漏電流難以進(jìn)行準(zhǔn)確測量的技術(shù)問題。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
設(shè)計(jì)一種避雷器漏電流測量傳感器，包括上部鋁電極、下部鋁電極、以及設(shè)置于所述上部鋁電極和下部鋁電極之間的電阻片，在所述上部鋁電極和下部鋁電極外密封封裝有傘套，在所述傘套的上下兩端分別設(shè)置有上端蓋和下端蓋；
在所述上部鋁電極中設(shè)有引出到所述傘套外部的檢測正極P+，在所述下部鋁電極底端引出有檢測負(fù)極P-；
所述電阻片由一個采樣電阻R和一個保護(hù)閥片Z2并聯(lián)而成，所述保護(hù)閥片Z2為金屬氧化物閥片；
在所述上部鋁電極中設(shè)置有延伸至所述上端蓋外部的連接螺栓，在所述下部鋁電極中設(shè)置有延伸至所述下端蓋外部的安裝螺栓。
[0006]在上述技術(shù)方案中，將該避雷器漏電流測量傳感器的上部連接螺栓與待測的避雷器下端相連接，在該避雷器漏電流測量傳感器內(nèi)利用電阻將避雷器漏電流變換為電壓信號并引出，測量該電壓值，根據(jù)該電壓值得到避雷器漏電流的變化情況，實(shí)現(xiàn)了避雷器漏電流的帶電檢測。保護(hù)閥片的設(shè)置，一方面用于保護(hù)采樣電阻，另一方面在避雷器本體遭受雷擊時能夠旁路泄放電流，避免采樣電阻對避雷效果的影響。
[0007]優(yōu)選的，所述保護(hù)閥片Z2為氧化鋅(ZnO)閥片。
[0008]優(yōu)選的，所述保護(hù)閥片Z2在8/20US標(biāo)稱電流下的殘壓值大于被測避雷器的最大泄漏電流在采樣電阻R上產(chǎn)生壓降的2?50倍，且小于被測避雷器的系統(tǒng)額定電壓的百分之十。
[0009]優(yōu)選的，所述保護(hù)閥片Z2在8/20us標(biāo)稱電流下的殘壓值為20V?800V。
[0010]優(yōu)選的，所述保護(hù)閥片Z2的方波通流容量、4/lOus沖擊電流容量大于等于被測避雷器的方波通流容量、4/10us沖擊電流容量。
[0011]優(yōu)選的，所述米樣電阻R的電阻值為50m Ω?100 Ω。
[0012]優(yōu)選的，所述傘套為硅橡膠密封體。
[0013]優(yōu)選的，所述檢測正極和檢測負(fù)極為不銹鋼材質(zhì)。
[0014]本發(fā)明的有益效果在于:
1.將本發(fā)明避雷器漏電流測量傳感器加裝在常規(guī)避雷器的下面，使避雷器原來直接接地的下端通過一個電阻片再接地，流過避雷器的漏電流在電阻片上產(chǎn)生壓降，通過測量兩個弓I出端子P+和P-上的電壓便可以獲取避雷器漏電流的變化，從而實(shí)現(xiàn)對避雷器漏電流的準(zhǔn)確測量。
[0015]2.在采樣電阻R兩端并聯(lián)一片低殘壓金屬氧化物保護(hù)閥片Z2，該閥片的殘壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于在工作電壓下采樣電阻兩端的電壓值(5μ V?10mV)，又遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于所配套的避雷器持續(xù)運(yùn)行電壓值，以1kV線路用傳感器為例，Z2閥片的殘壓值選200V左右。這樣就可以在避雷器遭到雷擊時，避免因流過避雷器的瞬時電流增大而在采樣電阻R上產(chǎn)生很高的壓降，影響避雷器的防護(hù)效果，同時保護(hù)采樣電阻R不被燒毀，確保了傳感器的正常使用，并克服了采樣電阻的存在對避雷器本體避雷效果的影響。
[0016]3.本發(fā)明避雷器漏電流測量傳感器結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)現(xiàn)了避雷器漏電流的帶電檢測，將小電流測量變換為電壓測量，并通過電極弓I出到測量儀器，進(jìn)行后續(xù)測量，在不影響避雷器本體避雷效果的前提下，克服了現(xiàn)有技術(shù)中避雷器漏電流檢測過程中易受到強(qiáng)電磁干擾、信號提取難度大的難題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明避雷器漏電流測量傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為本發(fā)明避雷器漏電流測量傳感器與避雷器配合安裝后的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3為為本發(fā)明避雷器漏電流測量傳感器與避雷器配合安裝后的電路連接示意圖。
[0020]其中，I為傘套；2為上部招電極；3為下部招電極；4為上端蓋；5為檢測正極；6為電阻片；7為下端蓋；8為檢測負(fù)極；9為連接螺栓；10為安裝螺栓；11為待測避雷器。

【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例來說明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但下列實(shí)施例只是用來詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式，并不以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
[0022]實(shí)施例1:一種避雷器漏電流測量傳感器，如圖1、圖3所示，用于1kV線路避雷器漏電流測量，包括上部鋁電極2、下部鋁電極3、以及設(shè)置于上部鋁電極2和下部鋁電極3之間的電阻片6，在上部鋁電極2和下部鋁電極3外密封封裝有傘套1，傘套I為硅橡膠密封體，在傘套I的上下兩端分別設(shè)置有上端蓋4和下端蓋7 ;在上部鋁電極2中設(shè)有引出到傘套I外部的檢測正極5 (P+)，在下部鋁電極3底端引出有檢測負(fù)極8 (P-)，檢測正極5和檢測負(fù)極8為不銹鋼材質(zhì)；電阻片6由一個采樣電阻R和一個保護(hù)閥片Z2并聯(lián)而成，保護(hù)閥片Z2選用在8/20us標(biāo)稱電流下殘壓值為200V金屬氧化物閥片，該保護(hù)閥片Z2優(yōu)選為氧化鋅(ZnO)閥片。采樣電阻R的電阻值為ΙΟΟπιΩ ;在上部鋁電極2中設(shè)置有延伸至上端蓋外部的連接螺栓9，在下部鋁電極3中設(shè)置有延伸至下端蓋外部的安裝螺栓10。
[0023]其中，對保護(hù)閥片Ζ2的選擇，應(yīng)使該保護(hù)閥片Ζ2在8/20US標(biāo)稱電流下的殘壓值大于被測避雷器工作狀態(tài)泄漏電流在采樣電阻R上產(chǎn)生壓降的2?50倍，且小于被測避雷器的系統(tǒng)額定電壓的百分之十，并要求保護(hù)閥片Ζ2的各項(xiàng)通流容量指標(biāo)大于等于被測避雷器的通流容量指標(biāo)，如保護(hù)閥片Ζ2的方波通流容量、4/lOus沖擊電流容量大于等于被測避雷器的方波通流容量、4/10us沖擊電流容量。
[0024]實(shí)施例2: —種避雷器漏電流測量傳感器，與實(shí)施例1的不同之處在于，保護(hù)閥片Z2在8/20us標(biāo)稱電流下的殘壓值為100V，采樣電阻R的電阻值為50 Ω。
[0025]實(shí)施例3: —種避雷器漏電流測量傳感器，用于IlOkV線路避雷器漏電流測量，其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同，不同之處在于，保護(hù)閥片Z2在8/20US標(biāo)稱電流下的殘壓值為350V，米樣電阻R的電阻值為5 Ω。
[0026]實(shí)施例4:一種避雷器漏電流測量傳感器，與實(shí)施例3的不同之處在于，保護(hù)閥片Z2在8/20us標(biāo)稱電流下的殘壓值為100V，采樣電阻R的電阻值為200m Ω。
[0027]在以上實(shí)施例中，均要求保護(hù)閥片Z2在8/20US標(biāo)稱電流下的殘壓值大于被測避雷器工作狀態(tài)泄漏電流在采樣電阻R上產(chǎn)生壓降的2?50倍，且小于被測避雷器的系統(tǒng)額定電壓的百分之十，并要求保護(hù)閥片Z2的各項(xiàng)通流容量指標(biāo)大于等于被測避雷器的通流容量指標(biāo)，如保護(hù)閥片Z2的方波通流容量、4/lOus沖擊電流容量大于等于被測避雷器的方波通流容量、4/lOus沖擊電流容量，具體的阻值的選擇依據(jù)測量儀器的要求可再行調(diào)整。其他所涉及的儀器設(shè)備如無特別說明，均為常規(guī)儀器設(shè)備。
[0028]本發(fā)明避雷器漏電流測量傳感器的具體工作方式為:
將采樣電阻和保護(hù)閥片并聯(lián)，采用將避雷器本體漏電流通過電阻變換為測量電壓的方法，以及采用金屬氧化物閥片保護(hù)采樣電阻的方法，用于避雷器漏電流的檢測，同時克服了采樣電阻的串入對避雷器本體避雷效果的影響。
[0029]以用于1kV線路的避雷器為例，為了精確測量避雷器在工作電壓的的漏電流值，在待測避雷器11的下面加裝本發(fā)明漏電流測量傳感器，如圖2、圖3所示。圖3中Zl是常規(guī)1kV避雷器，其上端連接在1kV母線上，原來直接接地的下端通過采樣電阻R再接地，流過避雷器的漏電流在采樣電阻R上產(chǎn)生壓降，通過測量兩個引出端子P+和P-上的電壓值便可以獲取避雷器漏電流的變化值。
[0030]避雷器兩端承受工作電壓時，避雷器流過的漏電流很小，同樣在采樣電阻R上產(chǎn)生的壓降也很小，對避雷器的正常工作沒有影響；但當(dāng)避雷器遭受雷擊電壓時，流過避雷器的瞬間電流會增大到幾千到上萬安培，這個電流將在采樣電阻R上產(chǎn)生很高的壓降，這個壓降的存在一方面影響到避雷器的防護(hù)效果，另一方面在瞬間產(chǎn)生很大熱量，容易導(dǎo)致采樣電阻R燒毀。為此，在采樣電阻R兩端并聯(lián)一個保護(hù)閥片Z2，如圖3所示，該閥片的殘壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于在工作電壓下采樣電阻兩端的電壓值(5μ V?1mV),又遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于所配套的避雷器的保護(hù)電壓值，例如:10kV線路選用200V左右的閥片，在避雷器工作狀態(tài)，呈現(xiàn)50πιΩ?100 Ω的電阻特性，當(dāng)避雷器遭受雷擊進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)時，保護(hù)閥片Ζ2擊穿，呈現(xiàn)低阻抗?fàn)顟B(tài)，可旁路泄放電流。這樣就達(dá)到了保護(hù)采樣電阻R的效果，又避免了對避雷器防護(hù)效果的影響。圖3中虛線框所示即為漏電流測量傳感器的電路原理圖。
[0031]上面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明的實(shí)施方式做了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下進(jìn)行變更或改變。
【權(quán)利要求】
1.一種避雷器漏電流測量傳感器，其特征在于，包括上部鋁電極、下部鋁電極、以及設(shè)置于所述上部鋁電極和下部鋁電極之間的電阻片，在所述上部鋁電極和下部鋁電極外密封封裝有傘套，在所述傘套的上下兩端分別設(shè)置有上端蓋和下端蓋； 在所述上部鋁電極中設(shè)有引出到所述傘套外部的檢測正極P+，在所述下部鋁電極底端引出有檢測負(fù)極P-; 所述電阻片由一個采樣電阻R和一個保護(hù)閥片Z2并聯(lián)而成，所述保護(hù)閥片Z2為金屬氧化物閥片； 在所述上部鋁電極中設(shè)置有延伸至所述上端蓋外部的連接螺栓，在所述下部鋁電極中設(shè)置有延伸至所述下端蓋外部的安裝螺栓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的避雷器漏電流測量傳感器，其特征在于，所述保護(hù)閥片Z2為氧化鋅(ZnO)閥片。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的避雷器漏電流測量傳感器，其特征在于，所述保護(hù)閥片Z2在8/20US標(biāo)稱電流下的殘壓值大于被測避雷器的最大泄漏電流在采樣電阻R上產(chǎn)生壓降的2?50倍，且小于被測避雷器的系統(tǒng)額定電壓的百分之十。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的避雷器漏電流測量傳感器，其特征在于，所述保護(hù)閥片Z2在8/20us標(biāo)稱電流下的殘壓值為20V?800V。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的避雷器漏電流測量傳感器，其特征在于，所述保護(hù)閥片Z2的方波通流容量、4/10us沖擊電流容量大于等于被測避雷器的方波通流容量、4/10us沖擊電流容量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的避雷器漏電流測量傳感器，其特征在于，所述采樣電阻R的電阻值為50m Ω?100Ω。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的避雷器漏電流測量傳感器，其特征在于，所述傘套為硅橡膠密封體。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的避雷器漏電流測量傳感器，其特征在于，所述檢測正極和檢測負(fù)極為不銹鋼材質(zhì)。
【文檔編號】G01R31/02GK104297617SQ201410534152
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月12日
【發(fā)明者】胡智宏, 彭群娜, 廖旎煥 申請人:胡智宏, 彭群娜