融合无线电能传输的氧化锌避雷器及其性能检测方法技术

本发明专利技术提供一种融合无线电能传输的氧化锌避雷器及其性能测试方法，氧化锌避雷器包括带有多个伞裙结构的避雷器主体，在避雷器主体中一体成型设置有能量发射线圈、能量接收线圈和至少一个中继线圈，能量发射线圈位于避雷器主体一端的伞裙结构中且连接发射线圈补偿电容后向外引出有发射端接线抽头，能量接收线圈位于避雷器主体另一端的伞裙结构中且连接接收线圈补偿电容后向外引出有接收端接线抽头，至少一个中继线圈对应于其它伞裙所处位置设置，且与对应的中继补偿电容形成串联回路。其效果是：无需工作人员携带额外的测试设备和电源，测试方便，还可以直接通过监测无线电能传输系统的能量传递状态来判定氧化锌避雷器的性能状况。性能状况。性能状况。

【技术实现步骤摘要】
融合无线电能传输的氧化锌避雷器及其性能检测方法


[0001]本专利技术涉及氧化锌避雷器技术，具体涉及一种融合无线电能传输的氧化锌避雷器及其性能检测方法。

技术介绍

[0002]氧化锌避雷器与传统避雷器相比，它没有放电间隙，而是利用氧化锌的非线性特性起到泄流和开断的作用，因此在电网中有着重要应用。但是由于外界环境污染，避雷器内部受潮及阀片老化等影响，氧化锌避雷器的性能会变差，因此十分有必要对其状态进行测试评价。
[0003]氧化锌避雷器带电测试是测试评价中的重要组成部分，但是传统的带电测试方法需要工作人员自带电源和相关的测试仪器，并且在测试过程中可能会有触电的风险。因此如何设计一种全新的带电测试方法来保证工作人员的安全是一个亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]基于上述需求，本专利技术的首要目的在于提出一种融合无线电能传输的氧化锌避雷器，用于解决氧化锌避雷器带电测试可能产生的安全隐患。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术所采用的具体技术方案如下：
[0006]一种融合无线电能传输的氧化锌避雷器，包括带有多个伞裙结构的避雷器主体，其关键在于，在所述避雷器主体中一体成型设置有能量发射线圈、能量接收线圈和至少一个中继线圈，在所述避雷器主体中还一体成型设置有发射线圈补偿电容、接收线圈补偿电容和与所述中继线圈数量对应的中继补偿电容，所述能量发射线圈位于所述避雷器主体一端的伞裙结构中且连接所述发射线圈补偿电容后向外引出有发射端接线抽头，所述能量接收线圈位于所述避雷器主体另一端的伞裙结构中且连接所述接收线圈补偿电容后向外引出有接收端接线抽头，所述至少一个中继线圈对应于其它伞裙所处位置设置，且与对应的中继补偿电容形成串联回路。
[0007]可选地，所述发射线圈补偿电容、接收线圈补偿电容以及中继补偿电容中的至少一个电容采用极板式电容，且利用所述避雷器主体的氧化锌作为所述极板式电容中的至少一部分介质。
[0008]可选地，所述中继线圈根据所述能量发射线圈和所述能量接收线圈之间的伞裙数量均匀设置。
[0009]可选地，所述发射端接线抽头上连接有逆变器，在逆变器的输入端连接有原边整流器，所述原边整流器的输入端通过CT取能装置从电力线路上取电。
[0010]可选地，所述接收端接线抽头上连接有副边整流器，所述副边整流器的输出端分别为电流采集模块和电压采集模块供电。
[0011]可选地，所述电流采集模块的采样端连接在所述避雷器主体上，用于采集所述避雷器主体的电流信号，所述电压采集模块的采样端连接在所述避雷器主体上，用于采集所
述避雷器主体的电压信号。
[0012]可选地，所述电流采集模块的采样端连接在所述能量接收线圈上，用于采集所述能量接收线圈拾取的电流信号，所述电压采集模块的采样端连接在所述能量接收线圈上，用于采集所述能量接收线圈拾取的电压信号。
[0013]可选地，所述电流采集模块和所述电压采集模块将采集的信号送入处理单元，所述处理单元通过无线通信模块与上位机连接。
[0014]此外，本专利技术还提出一种融合无线电能传输的氧化锌避雷器的性能检测方法，采用前文所述的氧化锌避雷器，其关键在于包括以下步骤；
[0015]S1：通过逆变器向能量发射线圈输出频率f0的第一高频激励信号；采集能量接收线圈的拾取电压u1和拾取电流i1并得出电压电流相位差θ1；
[0016]S2：通过逆变器向能量发射线圈输出频率f0+Δf的第二高频激励信号；采集能量接收线圈的拾取电压u2和拾取电流i2并得出电压电流相位差θ2；
[0017]S3：通过逆变器向能量发射线圈输出频率f0‑
Δf的第三高频激励信号；采集能量接收线圈的拾取电压u3和拾取电流i3并得出电压电流相位差θ3；
[0018]S4：判断变化量Δu1、Δu2、Δi1、Δi2、Δθ1、Δθ2中的至少一项是否超过对应的预设阈值，若超过则认为氧化锌避雷器性能受损；
[0019]其中：Δu1＝u1‑
u2、Δu2＝u1‑
u3、Δi1＝i1‑
i2、Δi2＝i1‑
i3、Δθ1＝θ1‑
θ2、Δθ2＝θ1‑
θ3、Δf为预设的频率偏差、f0为氧化锌避雷器性能正常状态下各个补偿电容与对应的线圈构成的谐振回路的谐振频率。
[0020]可选地，在步骤S4中分别判断变化量Δu1、Δu2、Δi1、Δi2、Δθ1、Δθ2是否超过对应的预设阈值，当六项变化量中至少三项超过对应的预设阈值时，则认为氧化锌避雷器性能受损。
[0021]本专利技术的效果是：
[0022](1)本专利技术无需工作人员携带额外的测试设备和电源到现场，可以直接在上位机获得氧化锌避雷器带电工作时的泄露电流、阻性电流分量、容性电流分量，从而完成氧化锌避雷器带电工作时的状态评价；
[0023](2)本专利技术的无线供电系统除了能用于采集模块的供电，也可以出于实际，为在避雷器周围的其它设备，如传感器，监控器等设备供电；
[0024](3)本专利技术还可以通过直接监测无线电能传输系统的能量传递状态来判定氧化锌避雷器的性能状况，使得测试更加方便。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0026]图1为本专利技术具体实施例的结构示意图。
具体实施方式
[0027]下面将结合附图对本专利技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本专利技术的保护范
围。
[0028]需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域技术人员所理解的通常意义。
[0029]如图1所示，本实施例提供了一种融合无线电能传输的氧化锌避雷器，包括带有多个伞裙结构的避雷器主体，在所述避雷器主体中一体成型设置有能量发射线圈、能量接收线圈和至少一个中继线圈，在所述避雷器主体中还一体成型设置有发射线圈补偿电容、接收线圈补偿电容和与所述中继线圈数量对应的中继补偿电容，所述能量发射线圈位于所述避雷器主体一端的伞裙结构中且连接所述发射线圈补偿电容后向外引出有发射端接线抽头，所述能量接收线圈位于所述避雷器主体另一端的伞裙结构中且连接所述接收线圈补偿电容后向外引出有接收端接线抽头，所述至少一个中继线圈对应于其它伞裙所处位置设置，且与对应的中继补偿电容形成串联回路。
[0030]通过图1可以看出，作为一种实施方式，氧化锌避雷器WG的各个伞裙中嵌设有能量发射线圈L
P
，中继线圈L
R1
、L
R2
、
……
、L
R(n
‑
1)
、L
Rn
以及能量接收线圈L
S
，中继线圈根据能量发射线圈和所述能量接收线圈之间的伞裙数量均匀设置，中继线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种融合无线电能传输的氧化锌避雷器，包括带有多个伞裙结构的避雷器主体，其特征在于，在所述避雷器主体中一体成型设置有能量发射线圈、能量接收线圈和至少一个中继线圈，在所述避雷器主体中还一体成型设置有发射线圈补偿电容、接收线圈补偿电容和与所述中继线圈数量对应的中继补偿电容，所述能量发射线圈位于所述避雷器主体一端的伞裙结构中且连接所述发射线圈补偿电容后向外引出有发射端接线抽头，所述能量接收线圈位于所述避雷器主体另一端的伞裙结构中且连接所述接收线圈补偿电容后向外引出有接收端接线抽头，所述至少一个中继线圈对应于其它伞裙所处位置设置，且与对应的中继补偿电容形成串联回路。2.根据权利要求1所述的融合无线电能传输的氧化锌避雷器，其特征在于，所述发射线圈补偿电容、接收线圈补偿电容以及中继补偿电容中的至少一个电容采用极板式电容，且利用所述避雷器主体的氧化锌作为所述极板式电容中的至少一部分介质。3.根据权利要求1或2所述的融合无线电能传输的氧化锌避雷器，其特征在于，所述中继线圈根据所述能量发射线圈和所述能量接收线圈之间的伞裙数量均匀设置。4.根据权利要求3所述的融合无线电能传输的氧化锌避雷器，其特征在于，所述发射端接线抽头上连接有逆变器，在逆变器的输入端连接有原边整流器，所述原边整流器的输入端通过CT取能装置从电力线路上取电。5.根据权利要求1或4所述的融合无线电能传输的氧化锌避雷器，其特征在于，所述接收端接线抽头上连接有副边整流器，所述副边整流器的输出端分别为电流采集模块和电压采集模块供电。6.根据权利要求5所述的融合无线电能传输的氧化锌避雷器，其特征在于，所述电流采集模块的采样端连接在所述避雷器主体上，用于采集所述避雷器主体的电流信号，所述电压采集模块的采样端连接在所述避雷器主体上，用于采集所述避雷器主体的电压信号。7.根据权利要求5所述的融合无线电能传输的氧化锌避雷器，其特征在于，所述电流采集模块的采样端连接在所述能量接...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡峰铭，谢贤，唐家宾，苗鹏，于肖杰，唐秀国，肖静，梁春柳，李华，吴晓锐，吴宁，严陆，蒋时军，苏国栋，韦仕川，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：