一种检测避雷器电流的设备制造技术

本申请公开了一种检测避雷器电流的设备，应用于电力电子领域。设备的穿心式电流互感器包括环形磁芯及环绕在环形磁芯上的线圈，环形磁芯的饱和磁感应强度和初始磁导率均高于阈值；使穿心式电流互感器能对大电流进行检测，满足动作电流的检测要求。线圈的外部设置有接地的金属屏蔽罩，金属屏蔽罩能避免外界的电磁干扰，例如辐射，磁场感应等，避免了电磁干扰影响线圈检测微小电流，从而使得穿心式电流互感器能够检测泄漏电流。泄漏电流检测电路和动作电流检测电路分别用于检测避雷器的泄漏电流和动作电流。本申请仅使用一套穿心式电流互感器就可同时对避雷器的泄漏电流和动作电流进行检测，简化了检测设备的结构和安装方式，降低了设备成本。低了设备成本。低了设备成本。

【技术实现步骤摘要】
一种检测避雷器电流的设备


[0001]本申请涉及电力电子领域，特别是涉及一种检测避雷器电流的设备。

技术介绍

[0002]金属氧化物避雷器是电力系统中广泛采用的过电压保护设备，高达数百 万伏甚至数千万伏的电压会使电气设备的绝缘击穿，给电力系统带来灾难性 的事故，金属氧化物避雷器可以防止事故发生。通常高压电力线路均通过避 雷器与大地相连，在长期的工频高压作用下，金属氧化物会发生缓慢老化、 绝缘劣化，成为电网的安全隐患，因此需要实时监测其运行状态，及早发现 处理安全隐患。目前，对避雷器泄漏电流和动作电流分别采用不同的传感器 进行监测，检测泄流电流采用电流互感器，以检测0.05～10mA的微小泄漏电 流；检测动作电流则采用罗氏线圈传感器，用于对避雷器的动作电流(脉冲 电流)的测量电路中，来准确的还原动作电流的原始波形，以实现对动作电 流的精确测量；这种方法需要采用两套传感器来实现，设备成本高，安装复 杂。
[0003]由此可见，如何简化检测避雷器电流的设备的安装过程，以及降低检测 避雷器电流的设备的成本，是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]本申请的目的是提供一种检测避雷器电流的设备，以简化检测避雷器电 流的设备的安装过程，以及降低检测避雷器电流的设备的成本。
[0005]为解决上述技术问题，本申请提供一种检测避雷器电流的设备，包括： 穿心式电流互感器、泄漏电流检测电路、动作电流检测电路；
[0006]所述穿心式电流互感器包括环形磁芯及环绕在所述环形磁芯上的线圈， 所述环形磁芯的饱和磁感应强度和初始磁导率均高于阈值；
[0007]所述线圈的外部设置有金属屏蔽罩，所述金属屏蔽罩接地；
[0008]所述线圈的第一端接地，所述泄漏电流检测电路和所述动作电流检测电 路均连接所述线圈的第二端，分别用于检测所述避雷器的泄漏电流和动作电 流。
[0009]优选地，所述泄漏电流检测电路包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、 隔直电容、第一运算放大器、第一ADC采样电路；
[0010]所述隔直电容的第一端接所述线圈的第二端，所述隔直电容的第二端接 所述第一运算放大器的反相输入端；
[0011]所述第一运算放大器的正相输入端接地，所述第一运算放大器的输出端 接所述第三电阻的第一端；所述第一电阻的第一端接所述第一运算放大器的 反相输入端，所述第一电阻的第二端接所述第一运算放大器的输出端；
[0012]所述第三电阻的第二端接所述第一ADC采样电路的输入端；所述第二电 阻的第一端接所述第三电阻的第二端，所述第二电阻的第二端接第一参考电 压。
[0013]优选地，所述动作电流检测电路包括：第一二极管、第二二极管、钳位 二极管、第
二运算放大器、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第二ADC采样 电路；
[0014]所述第一二极管的负极、所述第二二极管的正极均与所述线圈的第二端 相连，所述第一二极管的正极与所述第二二极管的负极相连；所述钳位二极 管的正极和所述第六电阻的第一端均接地，所述钳位二极管的负极和所述第 六电阻的第二端均与所述第二运算放大器的正相输入端相连；
[0015]所述第二二极管的负极接所述第二运算放大器的正相输入端；所述第二 运算放大器的反相输入端和自身的输出端相连；
[0016]所述第二运算放大器的输出端接所述第五电阻的第一端，所述第五电阻 的第二端接所述第二ADC采样电路的输入端；所述第四电阻的第一端接所述 第五电阻的第二端，所述第四电阻的第二端接第二参考电压。
[0017]优选地，所述环形磁芯采用纳米非晶材料或非晶软磁材料。
[0018]优选地，所述泄漏电流检测电路还包括：第一并联滤波电容；所述动作 电流检测电路还包括：第二并联滤波电容；
[0019]所述第一电阻的两端分别接所述第一并联滤波电容的两端；
[0020]所述第六电阻的两端分别接所述第二并联滤波电容的两端。
[0021]优选地，所述泄漏电流检测电路还包括：第三并联滤波电容；所述动作 电流检测电路还包括：第四并联滤波电容；
[0022]所述第一ADC采样电路的输入端通过所述第三并联滤波电容接地；
[0023]所述第二ADC采样电路的输入端通过所述第四并联滤波电容接地。
[0024]优选地，所述线圈的匝数为根据需要检测的泄漏电流和动作电流的大小 选择。
[0025]优选地，所述第一电阻的阻值为根据需要检测的泄漏电流的大小选择。
[0026]优选地，所述第六电阻的阻值为根据需要检测的动作电流的大小选择。
[0027]优选地，还包括：报警装置；
[0028]所述报警装置分别与所述泄漏电流检测电路和所述动作电流检测电路相 连，用于在检测到的泄漏电流或动作电流不满足安全要求时，发出报警信号。
[0029]本申请所提供的检测避雷器电流的设备，包括穿心式电流互感器、泄漏 电流检测电路以及动作电流检测电路；穿心式电流互感器包括环形磁芯及环 绕在环形磁芯上的线圈。其中，环形磁芯的饱和磁感应强度和初始磁导率均 高于阈值；这使得穿心式电流互感器能对大电流进行检测，即满足动作电流 的检测要求。另外，线圈的外部设置有接地的金属屏蔽罩，金属屏蔽罩能避 免外界的电磁干扰，例如辐射，磁场感应等，避免了电磁干扰影响线圈检测 微小电流，从而使得穿心式电流互感器能够检测泄漏电流。穿心式电流互感 器上线圈的第一端接地，泄漏电流检测电路和动作电流检测电路均连接线圈 的第二端，泄漏电流检测电路和动作电流检测电路分别用于检测避雷器的泄 漏电流和动作电流。本申请提供的方法，仅使用一套穿心式电流互感器就可 同时对避雷器的泄漏电流和动作电流进行检测，简化了检测避雷器电流的设 备的结构和安装方式，并且降低了检测避雷器电流的设备的成本。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图 做简单
的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例， 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 这些附图获得其他的附图。
[0031]图1为本申请提供的一种检测避雷器电流的设备的结构示意图。
具体实施方式
[0032]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而 不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出 创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护范围。
[0033]本申请的核心是提供一种检测避雷器电流的设备，以简化检测避雷器电 流的设备的安装过程，以及降低检测避雷器电流的设备的成本。
[0034]为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体 实施方式对本申请作进一步的详细说明。
[0035]金属氧化物避雷器是电力系统中广泛采用的过电压保护设备本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种检测避雷器电流的设备，其特征在于，包括：穿心式电流互感器、泄漏电流检测电路、动作电流检测电路；所述穿心式电流互感器包括环形磁芯及环绕在所述环形磁芯上的线圈，所述环形磁芯的饱和磁感应强度和初始磁导率均高于阈值；所述线圈的外部设置有金属屏蔽罩，所述金属屏蔽罩接地；所述线圈的第一端接地，所述泄漏电流检测电路和所述动作电流检测电路均连接所述线圈的第二端，分别用于检测所述避雷器的泄漏电流和动作电流。2.根据权利要求1所述的检测避雷器电流的设备，其特征在于，所述泄漏电流检测电路包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、隔直电容、第一运算放大器、第一ADC采样电路；所述隔直电容的第一端接所述线圈的第二端，所述隔直电容的第二端接所述第一运算放大器的反相输入端；所述第一运算放大器的正相输入端接地，所述第一运算放大器的输出端接所述第三电阻的第一端；所述第一电阻的第一端接所述第一运算放大器的反相输入端，所述第一电阻的第二端接所述第一运算放大器的输出端；所述第三电阻的第二端接所述第一ADC采样电路的输入端；所述第二电阻的第一端接所述第三电阻的第二端，所述第二电阻的第二端接第一参考电压。3.根据权利要求2所述的检测避雷器电流的设备，其特征在于，所述动作电流检测电路包括：第一二极管、第二二极管、钳位二极管、第二运算放大器、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第二ADC采样电路；所述第一二极管的负极、所述第二二极管的正极均与所述线圈的第二端相连，所述第一二极管的正极与所述第二二极管的负极相连；所述钳位二极管的正极和所述第六电阻的第一端均接地，所述钳位二极管的负极和所述第六电阻的第二端均与所述第二运算放大器的正相输入端相连；所述第二二极管的负极接所述第二运算放大器的正相...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟庆辉，姜武，马强，肖建涛，
申请(专利权)人：华能湖南桂东风电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：