一种避雷器在线监测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种避雷器在线监测装置及方法，包括：限压取样单元、储能单元、泄漏电流采样单元、过电压监测单元、核心处理模块及无线收发模块；所述储能单元在避雷器正常工作时，将所述限压取样单元输入的泄漏电流收集并储存起来，以此为所述泄漏电流采样单元、所述过电压监测单元、所述无线收发模块及所述核心处理模块供电，不再需要外部电源以及铺设通信电缆，在保证监测准确性和精度的条件下节约成本、降低功耗，同时可以完成通信功能且不受外部条件的限制；其次，本发明专利技术通过在前导码中加入发送方的查询周期字段以及插入的地址信息、信道信息，从而改进空中唤醒模式，进一步降低避雷器监测装置的功耗。

An on-line surge arrester monitoring device and method

【技术实现步骤摘要】
一种避雷器在线监测装置及方法
本专利技术涉及电力设备的监测
，具体涉及一种避雷器在线监测装置及方法。
技术介绍
避雷器用于保护电气设备免受雷击时高瞬态过电压危害，并限制续流时间，也常限制续流幅值的一种电器。避雷器也称为过电压保护器、过电压限制器。避雷器在线监测装置，包括避雷器在线监测器、放电计数器两类产品，又称避雷器监测传感器，在高压交流电力系统中与氧化锌避雷器配套使用的仪器，该仪器串联接在避雷器接地回路中。避雷器在正常系统工作电压下，呈现高电阻状态，仅有微安级电流通过。在过电压大电流作用下它便呈现低电阻，从而限制了避雷器两端的残压。现有技术中，对电力系统避雷器的监测主要依靠传统的放电计数器或在线监测器对避雷器进行在线监测。这些避雷器监测装置中一部分采用指针或拨码转盘等机械方式进行泄漏电流和放电次数的监测，导致对避雷器进行在线监测的可靠性差，分辨率低，读数不精确等问题；其次，这种避雷器监测装置不具备通信功能，也无法作为避雷器监测系统中的传感器部分。另外，现有技术中还有一种避雷器在线监测系统，其可通过现场总线的方式与监测单元进行通信，并将监测数据传送给发送方，但这种避雷器监测装置需要外接电源进行供电，并且需要铺设通信电缆与发送方进行通信，成本较高。因此，研究开发一种避雷器在线监测装置及方法来解决上述问题是有必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种避雷器在线监测装置及方法，以解决现有技术中避雷器在线监测装置可靠性差以及需要外部电源和通信电缆的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种避雷器在线监测装置，包括：限压取样单元、储能单元、泄漏电流采样单元、过电压监测单元、核心处理模块及无线收发模块；其中，所述限压取样单元串联在避雷器接地回路中，并与所述储能单元、泄漏电流采样单元及过电压监测单元相连；所述储能单元用于储存电能和释放电能为所述泄漏电流采样单元、所述过电压监测单元、所述核心处理模块及所述无线收发模块供电；所述泄漏电流采样单元用于获取避雷器的泄漏电流信息，并将所述泄漏电流信息输送至所述核心处理模块，所述核心处理模块能够对所述泄漏电流信息进行分析处理并控制所述储能单元释放电能；所述过电压监测单元能够实时监测过电压事件，并将过电压事件信息输送至所述核心处理模块，所述核心处理模块能够对所述过电压事件进行计数并保存；所述无线收发模块将接收到的请求消息发送给所述核心处理模块，所述请求消息包括前导码、查询周期和通信消息，所述前导码中还包括插入的地址信息及信道信息，所述核心处理模块能够判断是否接受完整的请求信息并反馈回所述无线收发模块。进一步地，在所述避雷器在线监测装置中，所述储能单元包括依次连接的整流模块、保护模块、储能元件及分别连接所述储能元件输出端的稳压模块和受控稳压模块，其中，泄漏电流自所述整流模块输入充电，至所述稳压模块和受控稳压模块输出供电。进一步地，在所述避雷器在线监测装置中，所述核心处理模块控制所述受控稳压模块以向所述泄漏电流采样单元供电。进一步地，在所述避雷器在线监测装置中，所述前导码中的地址信息、信道信息呈周期性分布。进一步地，在所述避雷器在线监测装置中，所述过电压监测单元通过在过电压发生的瞬间产生并传送中断信号向所述核心处理模块输送过电压事件信息。进一步地，在所述避雷器在线监测装置中，所述避雷器在线监测装置还包括显示模块，所述核心处理模块的输出端连接所述显示模块，所述储能单元为所述显示模块供电。本专利技术还提供一种避雷器在线监测方法，采用如上所述的避雷器在线监测装置，包括：S10：储能单元储存自限压取样单元输入的电能，并释放电能为泄漏电流采样单元、过电压监测单元、核心处理模块及无线收发模块供电；S11：所述泄漏电流采样单元自限压取样单元获取避雷器的泄漏电流信息，并发送至所述核心处理模块对所述泄漏电流信息进行分析处理；S12：所述过电压监测单元自限压取样单元实时监测过电压事件，并发送至所述核心处理模块对所述过电压事件进行计数和保存；S13：所述无线收发模块将接收到的请求消息发送给所述核心处理模块，所述请求消息包括前导码、查询周期和通信消息，所述前导码中还包括插入的地址信息及信道信息；S14：所述核心处理模块对所述地址信息及信道信息进行判断；若所述地址信息及信道信息非本装置的地址和信道，则使所述无线收发模块进入休眠状态，休眠周期为正常空口唤醒周期；若所述地址信息及信道信息是本装置的地址和信道，则接收完整的请求消息，并将泄漏电流信息和过电压次数反馈至所述无线收发模块，然后进入休眠状态，休眠周期根据请求消息中的查询周期字段确定。进一步地，在所述避雷器在线监测方法中，所述储能单元储存自所述限压取样单元输入的电能，依次经过所述整流模块、所述保护模块、所述储能元件及分别连接所述储能元件输出端的稳压模块和受控稳压模块，并释放电能为泄漏电流采样单元、过电压监测单元、核心处理模块及无线收发模块供电。进一步地，在所述避雷器在线监测方法中，所述核心处理模块控制所述受控稳压模块在进行泄漏电流模数转换时，对所述泄漏电流采样单元进行供电，以获取避雷器的泄漏电流信息。进一步地，在所述避雷器在线监测方法中，还包括将泄漏电流信息和过电压次数通过显示模块进行实时显示。在本专利技术提供的避雷器监测装置及方法中，所述限压取样单元对避雷器中的泄漏电流进行初步采样和限压，以此保护所述避雷器监测装置，所述储能单元在避雷器正常工作时，将所述限压取样单元输入的泄漏电流收集并储存起来，以此为所述泄漏电流采样单元、所述过电压监测单元、所述无线收发模块及所述核心处理模块供电，不再需要外部电源以及铺设通信电缆，在保证监测准确性和精度的条件下节约成本、降低功耗，同时可以完成通信功能且不受外部条件的限制；其次，本专利技术通过在前导码中加入发送方的查询周期字段以及插入的地址信息、信道信息，从而改进空中唤醒模式，进一步降低避雷器监测装置的功耗。附图说明图1为本专利技术实施例的避雷器在线监测装置示意图；图2为本专利技术实施例的储能单元示意图；图3为本专利技术实施例的前导码设置示意图；图4为本专利技术实施例的避雷器在线监测方法示意图；其中，1-储能单元；10-整流模块；11-保护模块；12-储能元件；13-稳压模块；14-受控稳压模块；2-泄漏电流采样单元；3-过电压监测单元；4-核心处理模块；5-无线收发模块；6-显示模块。具体实施方式为使本专利技术的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本专利技术提出的避雷器在线监测装置及方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。需要说明的是：附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的；其次，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分；再次，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。请参阅图1，本专利技术提供一种避雷器在线监测装置，该避雷器在线监测装置包括：限压取样单元0、储能单元1、泄漏电流采样单元2、过电压监测单元3、核心处理模块4及无线收发模块5；其中，所述限压取样单元0串联在避雷器接地回路中，并与所述储能单元1、泄漏电流采样单元2及过电压监测单元3相连。所述储能单元1用于储存电能和释放电能为所述泄漏电流采样单元2、所述过电压监测单元3、所述核心本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种避雷器在线监测装置，其特征在于，包括：限压取样单元(0)、储能单元(1)、泄漏电流采样单元(2)、过电压监测单元(3)、核心处理模块(4)及无线收发模块(5)；其中，所述限压取样单元(0)串联在避雷器接地回路中，并与所述储能单元(1)、泄漏电流采样单元(2)及过电压监测单元(3)相连；所述储能单元(1)用于储存电能和释放电能为所述泄漏电流采样单元(2)、所述过电压监测单元(3)、所述核心处理模块(4)及所述无线收发模块(5)供电；所述泄漏电流采样单元(2)用于获取避雷器的泄漏电流信息，并将所述泄漏电流信息输送至所述核心处理模块(4)，所述核心处理模块(4)能够对所述泄漏电流信息进行分析处理并控制所述储能单元(1)释放电能；所述过电压监测单元(3)能够实时监测过电压事件，并将过电压事件信息输送至所述核心处理模块(4)，所述核心处理模块(4)能够对所述过电压事件进行计数并保存；所述无线收发模块(5)将接收到的请求消息发送给所述核心处理模块(4)，所述请求消息包括前导码、查询周期和通信消息，所述前导码中还包括插入的地址信息及信道信息，所述核心处理模块(4)能够判断是否接受完整的请求信息并反馈回所述无线收发模块(5)。...

【技术特征摘要】
1.一种避雷器在线监测装置，其特征在于，包括：限压取样单元(0)、储能单元(1)、泄漏电流采样单元(2)、过电压监测单元(3)、核心处理模块(4)及无线收发模块(5)；其中，所述限压取样单元(0)串联在避雷器接地回路中，并与所述储能单元(1)、泄漏电流采样单元(2)及过电压监测单元(3)相连；所述储能单元(1)用于储存电能和释放电能为所述泄漏电流采样单元(2)、所述过电压监测单元(3)、所述核心处理模块(4)及所述无线收发模块(5)供电；所述泄漏电流采样单元(2)用于获取避雷器的泄漏电流信息，并将所述泄漏电流信息输送至所述核心处理模块(4)，所述核心处理模块(4)能够对所述泄漏电流信息进行分析处理并控制所述储能单元(1)释放电能；所述过电压监测单元(3)能够实时监测过电压事件，并将过电压事件信息输送至所述核心处理模块(4)，所述核心处理模块(4)能够对所述过电压事件进行计数并保存；所述无线收发模块(5)将接收到的请求消息发送给所述核心处理模块(4)，所述请求消息包括前导码、查询周期和通信消息，所述前导码中还包括插入的地址信息及信道信息，所述核心处理模块(4)能够判断是否接受完整的请求信息并反馈回所述无线收发模块(5)。2.如权利要求1所述的避雷器在线监测装置，其特征在于，所述储能单元(1)包括依次连接的整流模块(10)、保护模块(11)、储能元件(12)及分别连接所述储能元件(12)输出端的稳压模块(13)和受控稳压模块(14)，其中，泄漏电流自所述整流模块(10)输入充电，至所述稳压模块(13)和受控稳压模块(14)输出供电。3.如权利要求2所述的避雷器在线监测装置，其特征在于，所述核心处理模块(4)控制所述受控稳压模块(14)以向所述泄漏电流采样单元(2)供电。4.如权利要求1所述的避雷器在线监测装置，其特征在于，所述前导码中的地址信息、信道信息呈周期性分布。5.如权利要求1所述的避雷器在线监测装置，其特征在于，所述过电压监测单元(3)通过在过电压发生的瞬间产生并传送中断信号向所述核心处理模块(4)输送过电压事件信息。6.如权利要求1所述的避雷器在线监测装置，其特征在于，所述避雷器在线监测装置还包括显示模块(6...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶德平，段莹涛，
申请(专利权)人：西安神电电器有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61