具有漏電流測量功能的避雷器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有漏電流測量功能的避雷器，旨在解決現有的避雷器中漏電流的檢測易受到強電磁干擾、信號提取難度大，難以實現帶電監(jiān)測的技術問題。它包括外部密封的傘套、設置于傘套內部的芯組，在芯組的上部設有第一鋁電極、下部設有漏電流測量傳感器；漏電流測量傳感器包括第二鋁電極、第三鋁電極、以及電阻片，在第二鋁電極中設有引出到傘套外部的檢測正極P+，在第三鋁電極底端引出有檢測負極P-；電阻片由一個采樣電阻R和一個保護閥片Z6并聯而成。本發(fā)明將避雷器與漏電流測量傳感器一體化設置，通過引出電極連接到測量儀器，在不影響避雷器本體避雷效果的前提下，實現了避雷器漏電流的帶電監(jiān)測。
【專利說明】具有漏電流測量功能的避雷器

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及避雷器帶電監(jiān)測【技術領域】，具體涉及一種具有漏電流測量功能的避雷器。

【背景技術】
[0002]大氣中的雷電現象會給人類的生存和社會活動帶來危害，對雷電的防護一直是人們關心的問題。如避雷器是電力線路上的重要保護元件，當電力線路遭受雷擊后，避雷器兩端出現過電壓時，避雷器從高阻抗變化為低阻抗狀態(tài)，迅速泄放雷擊電流，從而達到對電力設備的保護作用。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高阻抗，此時會有微弱漏電流流過避雷器進入大地，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，對現有的在線工作的避雷器工作性能進行檢測時必須停運主設備，將避雷器斷電后再進行測試，而無法實現避雷器在線狀態(tài)的帶電檢測。而一旦進行停電檢測，則會對用電戶的生產、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行檢測，則無法及早發(fā)現和排除其所存在的安全隱患。
[0003]長期以來，上述技術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10”線路避雷器在工作電壓下，漏電流大概在100^八以內，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阻性電流往往才占所測漏電流的百分之十幾，以10”線路為例，也就十幾個^八，阻性電流的細微差異會直接影響對避雷器好壞的判斷結果。避雷器連接在電力線路上，往往工作在強電磁干擾環(huán)境下，信號提取難度大，所以對漏電流的準確測量也是研究避雷器在線監(jiān)測技術的難點所在。


【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明旨在解決現有的避雷器中漏電流的檢測易受到強電磁干擾、信號提取難度大，難以實現避雷器帶電性能監(jiān)測的技術問題。
[0005]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案:
設計一種具有漏電流測量功能的避雷器，包括外部密封的傘套、設置于所述傘套內部的由至少一個金屬氧化物閥片組成的芯組，在所述芯組的上部設有第一鋁電極、下部設有漏電流測量傳感器；
所述漏電流測量傳感器包括第二鋁電極、第三鋁電極、以及設置于所述第二鋁電極和第三鋁電極之間的電阻片，所述第二鋁電極設置于所述芯組的下部，在所述第二鋁電極中設有引出到所述傘套外部的檢測正極？+,在所述第三鋁電極底端引出有檢測負極？-；所述電阻片由一個采樣電阻I？和一個保護閥片26并聯而成，所述保護閥片26為金屬氧化物閥片；在所述傘套的上下兩端分別設置有上端蓋和下端蓋。
[0006]在上述技術方案中，在避雷器內裝有漏電流測量傳感器，在該漏電流測量傳感器內利用電阻將避雷器漏電流變換為電壓信號并引出，根據該電壓值得到避雷器漏電流的變化情況，實現了避雷器漏電流的帶電檢測。保護閥片的設置，一方面用于保護采樣電阻，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，組成所述芯組的金屬氧化物閥片為氧化鋅(2=0)閥片。
[0008]優(yōu)選的，所述保護閥片26為氧化鋅(2=0)閥片。
[0009]優(yōu)選的，所述保護閥片26在8/20118標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I？上產生壓降的2?50倍，且小于被測避雷器的系統(tǒng)額定電壓的百分之十。
[0010]優(yōu)選的，所述保護閥片26在8/20118標稱電流下的殘壓值為207?800乂。
[0011]優(yōu)選的，所述保護閥片26的方波通流容量、4/10118沖擊電流容量大于等于被測避雷器的方波通流容量、4/10118沖擊電流容量。
[0012]優(yōu)選的，所述米樣電阻I？的電阻值為501110?100 0。
[0013]優(yōu)選的，所述傘套為硅橡膠密封體。
[0014]優(yōu)選的，所述檢測正極和檢測負極為不銹鋼材質。
[0015]本發(fā)明的有益效果在于:
1.在避雷器內由金屬氧化物閥片組成的芯組的低壓端設置漏電流測量傳感器，使芯組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生壓降，通過測量兩個引出端子和上的電壓便可以獲取避雷器漏電流的變化，從而實現對避雷器漏電流的準確測量。
[0016]2.在采樣電阻I？兩端并聯一個低殘壓金屬氧化物保護閥片26，該保護閥片的殘壓遠遠大于在工作電壓下采樣電阻兩端的電壓值?10-),又遠遠小于所配套的避雷器持續(xù)運行電壓值，以10”線路用避雷器為例，保護閥片26的殘壓值選2007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I？上產生很高的壓降，影響避雷器的防護效果，同時保護采樣電阻I？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避雷效果的影響。
[0017]3.本發(fā)明具有漏電流測量功能的避雷器，將避雷器與漏電流測量傳感器一體化設置，結構簡單，安裝方便，實現了避雷器漏電流的帶電監(jiān)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，克服了現有技術中避雷器漏電流檢測過程中易受到強電磁干擾、信號提取難度大的難題，對于研究避雷器帶電檢測技術有重大推動作用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明具有漏電流測量功能的避雷器的結構示意圖。
[0019]圖2是本發(fā)明具有漏電流測量功能的避雷器的電路連接示意圖。
[0020]其中，1為傘套；2為芯組；3為第一招電極；4為第二招電極；5為第三招電極；6為電阻片；7為檢測正極？+ ；8為檢測負極？- ；9為上端蓋；10為下端蓋。

【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖和實施例來說明本發(fā)明的【具體實施方式】，但以下實施例只是用來詳細說明本發(fā)明，并不以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
[0022]實施例1: 一種具有漏電流測量功能的避雷器，該避雷器用于10”線路的保護，包括外部密封的傘套1、設置于傘套1內部的由至少一個金屬氧化物閥片組成的芯組2，在芯組2的上部設有第一鋁電極3、下部設有漏電流測量傳感器；漏電流測量傳感器包括第二鋁電極4、第三鋁電極5、以及設置于第二鋁電極4和第三鋁電極5之間的電阻片6，第二鋁電極4設置于芯組2的下部，在第二鋁電極4中設有引出到傘套1外部的檢測正極7 (^+),在第三鋁電極5底端引出有檢測負極8 (9-)；電阻片6由一個采樣電阻I？和一個保護閥片26并聯而成，保護閥片26選用在8/20118標稱電流下的殘壓值為2007的金屬氧化物閥片，采樣電阻I？的電阻值為100！:^ ；在傘套1的上下兩端分別設置有上端蓋9和下端蓋10。其中，組成芯組2的金屬氧化物閥片為氧化鋅(2=0)閥片；保護閥片26也為氧化鋅(2=0)閥片，傘套1為硅橡膠密封體，檢測正極7和檢測負極8為不銹鋼材質。
[0023]其中，對保護閥片26的選擇，應使該保護閥片26在8/20118標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8上產生壓降的2?50倍，且小于被測避雷器的系統(tǒng)額定電壓的百分之十，并要求保護閥片26的各項通流容量指標大于等于被測避雷器的通流容量指標，如保護閥片26的方波通流容量、4/10118沖擊電流容量大于等于被測避雷器的方波通流容量、4/10118沖擊電流容量。
[0024]實施例2: —種具有漏電流測量功能的避雷器，與實施例1的不同之處在于，保護閥片26在8/20118標稱電流下的殘壓值為1007，采樣電阻I？的電阻值為50 0。
[0025]實施例3:—種具有漏電流測量功能的避雷器，該避雷器用于110”線路的保護，其結構與實施例1相同，不同之處在于，保護閥片26在8/20118標稱電流下的殘壓值為3507，采樣電阻I？的電阻值為50。
[0026]實施例4:一種具有漏電流測量功能的避雷器，與實施例3的不同之處在于，保護閥片26在8/20118標稱電流下的殘壓值為1007，采樣電阻I？的電阻值為2001:^。
[0027]在以上實施例中，均要求保護閥片26在8/20118標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8上產生壓降的2?50倍，且小于被測避雷器的系統(tǒng)額定電壓的百分之十，并要求保護閥片26的各項通流容量指標大于等于被測避雷器的通流容量指標，如保護閥片26的方波通流容量、4/10118沖擊電流容量大于等于被測避雷器的方波通流容量、4/10118沖擊電流容量，具體的阻值的選擇依據測量儀器的要求可再行調整。其他所涉及的儀器設備如無特別說明，均為常規(guī)儀器設備。
[0028]本發(fā)明具有漏電流測量功能的避雷器的具體工作方式為:
將采樣電阻和保護閥片并聯，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采樣電阻的方法，用于避雷器漏電流的檢測。
[0029]以用于10”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，在避雷器內芯組低壓端加裝漏電流測量傳感器，如圖1、圖2所示。圖1中21?25是10”避雷器的5個金屬氧化物閥片，其上端連接10”母線，下端通過采樣電阻I？再接地，流過避雷器的漏電流在采樣電阻8上產生壓降，通過測量兩個引出端子和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I？上產生的壓降也很小，對避雷器的正常工作沒有影響；但當避雷器遭受雷擊電壓時，流過避雷器的電流會瞬間增大到幾千到上萬安培，這個電流將在采樣電阻I？上產生很高的壓降，這個壓降的存在一方面影響到避雷器的防護效果，另一方面在瞬間產生很大熱量，容易導致采樣電阻I？燒毀。為此，在采樣電阻I？兩端并聯一片低殘壓金屬氧化物保護閥片26，如圖2所示，該保護閥片的殘壓遠遠大于在工作電壓下采樣電阻兩端的電壓值(5 ^ V?10-)，又遠遠小于所配套的避雷器的保護電壓值，例如:10”線路選用2007左右的閥片，在避雷器工作狀態(tài)，呈現50！:^?1000的電阻特性，當避雷器遭受雷擊進入保護狀態(tài)時，低殘金屬氧化物保護閥片26擊穿，呈現低阻抗狀態(tài)，可通過額定泄放電流。這樣就達到了保護采樣電阻尺的效果，又避免了對避雷器防護效果的影響。圖2中虛線框所示即為本發(fā)明避雷器的電路連接方式。
[0031]上面結合附圖和實施例對本發(fā)明作了詳細的說明，但是，所屬【技術領域】的技術人員能夠理解，在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下，還可以對上述實施例中的各個具體參數進行變更，形成多個具體的實施例，均為本發(fā)明的常見變化范圍，在此不再一一詳述。
【權利要求】
1.一種具有漏電流測量功能的避雷器，其特征在于，包括外部密封的傘套、設置于所述傘套內部的由至少一個金屬氧化物閥片組成的芯組，在所述芯組的上部設有第一鋁電極、下部設有漏電流測量傳感器； 所述漏電流測量傳感器包括第二鋁電極、第三鋁電極、以及設置于所述第二鋁電極和第三鋁電極之間的電阻片，所述第二鋁電極設置于所述芯組的下部，在所述第二鋁電極中設有引出到所述傘套外部的檢測正極P+，在所述第三鋁電極底端引出有檢測負極P-;所述電阻片由一個采樣電阻R和一個保護閥片Z6并聯而成，所述保護閥片Z6為金屬氧化物閥片; 在所述傘套的上下兩端分別設置有上端蓋和下端蓋。
2.根據權利要求1所述的具有漏電流測量功能的避雷器，其特征在于，組成所述芯組的金屬氧化物閥片為氧化鋅(ZnO)閥片。
3.根據權利要求1所述的具有漏電流測量功能的避雷器，其特征在于，所述保護閥片Z6為氧化鋅(ZnO)閥片。
4.根據權利要求3所述的具有漏電流測量功能的避雷器，其特征在于，所述保護閥片Z6在8/20US標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。
5.根據權利要求3所述的具有漏電流測量功能的避雷器，其特征在于，所述保護閥片Z6在8/20us標稱電流下的殘壓值為20V?800V。
6.根據權利要求4或5所述的具有漏電流測量功能的避雷器，其特征在于，所述保護閥片Z6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。
7.根據權利要求1所述的具有漏電流測量功能的避雷器，其特征在于，所述采樣電阻R的電阻值為50m Ω?100Ω。
8.根據權利要求1所述的具有漏電流測量功能的避雷器，其特征在于，所述傘套為硅橡膠密封體。
9.根據權利要求1所述的具有漏電流測量功能的避雷器，其特征在于，所述檢測正極和檢測負極為不銹鋼材質。
【文檔編號】G01R19/00GK104297618SQ201410534755
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月12日 優(yōu)先權日:2014年10月12日
【發(fā)明者】胡智宏, 王雯婷, 盧中寧 申請人:胡智宏, 王雯婷