避雷器监测装置及金属氧化物避雷器制造方法及图纸

本申请实施例提供一种避雷器监测装置及金属氧化物避雷器，避雷器监测装置包括：用于获取避雷器的泄漏电流信号的电流互感器、与电流互感器连接的信号调理电路、与信号调节电路连接，用于基于波形分析法对泄漏电流信号进行分析得到避雷器的工作状态信息的处理器以及与处理器连接，用于将避雷器的工作状态信息发送到外部终端的无线通讯模块。由此，通过在每个避雷器监测装置中设置无线通讯模块，取代传统的有线数据传输方式，无需现场铺设信号线缆，可以大大简化工程施工，节省大量人力物力，并便于安装与后期维护，同时，由于避雷器监测装置本身减少了外引线接口，无需额外的绝缘防污防水处理等，可以大大提升避雷器监测装置的可靠性。

MOA Monitoring Device and MOA

【技术实现步骤摘要】
避雷器监测装置及金属氧化物避雷器
本申请涉及电路保护领域，具体而言，涉及一种避雷器监测装置及金属氧化物避雷器。
技术介绍
在电路保护领域，避雷器是保护电路的常用手段，金属氧化物(例如氧化锌)避雷器是一种重要的过电压保护装置，是电力系统安全运行的有力保障。例如，氧化锌避雷器由于其具有优良的非线性和大通流容量等优点，在电网中广泛应用。但是，氧化锌等金属氧化物避雷器在运行时会出现内部绝缘受潮及阀片老化等缺陷，影响电力安全生产，需要定期进行预防性试验，检查其工作状态是否良好。目前避雷器状态检测的主要手段有定期巡视、带电测试、在线监测和停电检修等手段。而目前的避雷器检测装置一般采用有线信号传输的方式，例如484总线或CAN总线与外部服务器交互数据，但是这种有线传输的方式需要在变电站内大量铺设线缆，并做好绝缘防水防污处理等，基建安装工程量很大，安全隐患较大，在安装和维护时成本较高且在工作时总线容易损坏。
技术实现思路
有鉴于此，本申请的目的在于提供一种避雷器监测装置及金属氧化物避雷器，以解决或者改善上述问题。为了实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：第一方面，本申请实施例提供一种避雷器监测装置，应用于金属氧化物避雷器，所述避雷器监测装置包括：用于获取所述避雷器的泄漏电流信号的电流互感器。与所述电流互感器电性连接，用于对所述泄漏电流信号进行信号放大和直流偏置的信号调理电路。与所述信号调节电路电性连接，用于基于波形分析法对信号放大和直流偏置后的泄漏电流信号进行分析得到所述避雷器的工作状态信息的处理器。以及与所述处理器电性连接，用于将所述避雷器的工作状态信息发送到外部终端的无线通讯模块，其中，所述工作状态信息包括泄漏电流全电流信息、泄漏电流谐波电流信息、泄漏电流阻性基波信息及避雷器运行状态信息。可选地，所述无线通讯模块包括LoRa通讯芯片、移动通讯芯片、WIFI通讯芯片、ZigBee通讯芯片中的一种或者多种组合。可选地，所述避雷器监测装置还包括与所述电流互感器、所述信号调理电路、所述处理器以及所述无线通讯模块电性连接，用于为所述电流互感器、所述信号调理电路、所述处理器以及所述无线通讯模块供电的供电模块。所述供电模块包括直流电源(DC)以及与所述直流电源(DC)电性连接的第一电源解耦电路。所述第一电源解耦电路包括第一电容(C1)以及第二电容(C2)，所述第一电容(C1)的一端与所述直流电源(DC)电性连接、另一端接地(DGND)，所述第二电容(C2)电性连接于所述第一电容(C1)两端。所述第一电容(C1)用于在所述直流电源(DC)提供电压时储存电能，所述第二电容(C2)用于在接入所述直流电源(DC)的旁路电路的电流跃变时将所述第一电容(C1)储存的电能提供给所述直流电源(DC)的旁路电路。可选地，所述信号调理电路包括第一运算放大器(A1)、第二运算放大器(A2)、第三电容(C3)、第四电容(C4)、第五电容(C5)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第六电阻(R6)、第七电阻(R7)以及第八电阻(R8)。所述电流互感器电性连接于所述第四电阻(R4)两端、所述第四电阻(R4)的一端接地(DGND)，并通过所述第五电阻(R5)与所述第一运算放大器(A1)的同相输入端电性连接、另一端通过所述第二电阻(R2)与所述第一运算放大器(A1)的反相输入端电性连接，所述第一运算放大器(A1)的反相输入端分别通过第一电阻(R1)以及所述第三电容(C3)与所述第一运算放大器(A1)的输出端电性连接、同相输入端通过所述第五电容(C5)接地(DGND)并通过所述第六电阻(R6)与所述第二运算放大器(A2)的反相输入端电性连接、输出端通过所述第三电阻(R3)与所述处理器电性连接并通过所述第三电阻(R3)以及第四电容(C4)接地(DGND)，所述第二运算放大器(A2)的反相输入端与所述第二运算放大器(A2)的输出端电性连接、同相输入端通过所述第八电阻(R8)接地(DGND)并通过第七电阻(R7)与所述直流电源(DC)电性连接。可选地，所述供电模块还包括用于驱动所述第一运算放大器(A1)以及所述第二运算放大器(A2)的正极性电源(PDC)和负极性电源(NDC)以及分别与所述正极性电源(PDC)以及所述负极性电源(NDC)电性连接的第二电源解耦电路。所述第二电源解耦电路包括第六电容(C6)、第七电容(C7)、第八电容(C8)以及第九电容(C9)。所述第六电容(C6)一端与所述正极性电源(PDC)电性连接、另一端接地(DGND)，所述第七电容(C7)一端与所述负极性电源(NDC)电性连接、另一端接地(DGND)，所述第八电容(C8)电性连接于所述第六电容(C6)两端，所述第九电容(C9)电性连接于所述第七电容(C7)两端。所述第六电容(C6)用于在所述正极性电源(PDC)提供电压时储存电能，所述第八电容(C8)用于在接入所述正极性电源(PDC)的旁路电路的电流跃变时将所述第六电容(C6)储存的电能提供给所述正极性电源(PDC)的旁路电路。所述第七电容(C7)用于在所述负极性电源(NDC)提供电压时储存电能，所述第九电容(C9)用于在接入所述负极性电源(NDC)的旁路电路的电流跃变时将所述第七电容(C7)储存的电能提供给所述负极性电源(NDC)的旁路电路。可选地，所述供电模块还包括用于提供直流电压的蓄电池。可选地，所述供电模块还包括与所述蓄电池电性连接，用于将太阳能转换为电能并存储在所述蓄电池内的太阳能板。可选地，所述避雷器监测装置还包括与所述处理器电性连接，用于显示所述避雷器的工作状态信息的显示屏。可选地，所述电流互感器包括环设于所述避雷器的穿心式电流互感器。第二方面，本申请实施例还提供一种金属氧化物避雷器，所述金属氧化物避雷器包括避雷器本体以及与所述避雷器本体电性连接的第一方面所述的避雷器监测装置，所述避雷器监测装置用于监测所述避雷器本体上的泄漏电流信号以得到所述避雷器的工作状态信息。相比现有技术，本申请提供的有益效果是：本申请实施例提供的避雷器监测装置及金属氧化物避雷器，通过在每个避雷器监测装置中设置无线通讯模块，取代传统的有线数据传输方式，无需现场铺设信号线缆，可以大大简化工程施工，节省大量人力物力，并便于安装与后期维护，同时，由于避雷器监测装置本身减少了外引线接口，无需额外的绝缘防污防水处理等，可以大大提升避雷器监测装置的可靠性。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本申请实施例提供的避雷器监测装置的一种示意框图；图2为本申请实施例提供的第一电源解耦电路的一种电路结构图；图3为本申请实施例提供的信号调理电路的一种电路结构图；图4为本申请实施例提供的第二电源解耦电路的一种电路结构图；图5为本申请实施例提供的处理器的一种电路结构图；图6为本申请实施例提供的无线通讯模块的一种电路结构图；图7为本申请实施例提供的显示屏的一种电路结构图。图标：100-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种避雷器监测装置，其特征在于，应用于金属氧化物避雷器，所述避雷器监测装置包括：用于获取所述避雷器的泄漏电流信号的电流互感器；与所述电流互感器电性连接，用于对所述泄漏电流信号进行信号放大和直流偏置的信号调理电路；与所述信号调节电路电性连接，用于基于波形分析法对信号放大和直流偏置后的泄漏电流信号进行分析得到所述避雷器的工作状态信息的处理器；以及与所述处理器电性连接，用于将所述避雷器的工作状态信息发送到外部终端的无线通讯模块，其中，所述工作状态信息包括泄漏电流全电流信息、泄漏电流谐波电流信息、泄漏电流阻性基波信息及避雷器运行状态信息。

【技术特征摘要】
1.一种避雷器监测装置，其特征在于，应用于金属氧化物避雷器，所述避雷器监测装置包括：用于获取所述避雷器的泄漏电流信号的电流互感器；与所述电流互感器电性连接，用于对所述泄漏电流信号进行信号放大和直流偏置的信号调理电路；与所述信号调节电路电性连接，用于基于波形分析法对信号放大和直流偏置后的泄漏电流信号进行分析得到所述避雷器的工作状态信息的处理器；以及与所述处理器电性连接，用于将所述避雷器的工作状态信息发送到外部终端的无线通讯模块，其中，所述工作状态信息包括泄漏电流全电流信息、泄漏电流谐波电流信息、泄漏电流阻性基波信息及避雷器运行状态信息。2.根据权利要求1所述的避雷器监测装置，其特征在于，所述无线通讯模块包括LoRa通讯芯片、移动通讯芯片、WIFI通讯芯片、ZigBee通讯芯片中的一种或者多种组合。3.根据权利要求1所述的避雷器监测装置，其特征在于，所述避雷器监测装置还包括与所述电流互感器、所述信号调理电路、所述处理器以及所述无线通讯模块电性连接，用于为所述电流互感器、所述信号调理电路、所述处理器以及所述无线通讯模块供电的供电模块；所述供电模块包括直流电源(DC)以及与所述直流电源(DC)电性连接的第一电源解耦电路；所述第一电源解耦电路包括第一电容(C1)以及第二电容(C2)，所述第一电容(C1)的一端与所述直流电源(DC)电性连接、另一端接地(DGND)，所述第二电容(C2)电性连接于所述第一电容(C1)两端；所述第一电容(C1)用于在所述直流电源(DC)提供电压时储存电能，所述第二电容(C2)用于在接入所述直流电源(DC)的旁路电路的电流跃变时将所述第一电容(C1)储存的电能提供给所述直流电源(DC)的旁路电路。4.根据权利要求3所述的避雷器监测装置，其特征在于，所述信号调理电路包括第一运算放大器(A1)、第二运算放大器(A2)、第三电容(C3)、第四电容(C4)、第五电容(C5)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第六电阻(R6)、第七电阻(R7)以及第八电阻(R8)；所述电流互感器电性连接于所述第四电阻(R4)两端、所述第四电阻(R4)的一端接地(DGND)，并通过所述第五电阻(R5)与所述第一运算放大器(A1)的同相输入端电性连接、另一端通过所述第二电阻(R2)与所述第一运算放大器(A1)的反相输入端电性连接，所述第一运算放大器(A1)的反相输入端分别通过第一电阻(R1)以及所述第三电容(C3)与所述第一运算放大器(A1)的输出端电性连接、同相输入端通过所述第五电容(C5)接地(DGND)并...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏东亮，戴喜良，钟荣富，吴佳伟，刘从聪，张承周，张孝波，魏征，彭浩，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，广东电网有限责任公司东莞供电局，
类型：新型
国别省市：广东,44