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专利名称：避雷器泄漏电流报警系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及避雷器领域，具体涉及一种避雷器泄漏电流报警系统。
背景技术：
在目前市场上的避雷器，一般都是氧化锌避雷器。氧化锌避雷器由氧化锌阀片组成，在正常运行电压下，氧化锌阀片只流过含有工频基波分量及其谐波分量的泄露电流，处于小电流工作区，所以只有在高频时作用才明显，因此在交流小电流范围内的简化等值电路可以看作线性电容与非线性电阻相并联。氧化锌阀片不仅具有良好的非线性电阻特性，而且引诱稳定的介电系统(er值为1000-2000)，所以氧化锌阀片又具有较大的固定电容。一般氧化锌阀片分为三个区域，欲击穿区、击穿区和上翘区。在正常运行、电压下，氧化锌避雷器处于预击穿区域以内，其泄漏电流只有几十到几百微安。当避雷器受潮后，其绝缘电阻将下降，全电流和阻性电流会有明显增加；若氧化锌阀片老化，全电流反映不明显，而阻性电流有明显增加。从以上分析可以看出，通过监测氧化锌避雷器的全泄漏电流及阻性电流分量，就能够有效地判断氧化锌避雷器的运行状况。因此，对避雷器的泄漏电流能够实时监测，就能反映避雷器的实际运行情况。对泄漏电流监测的准确度越高，对其异常情况反应越迅速就越能提高氧化锌避雷器运行的可靠性和安全性。目前的生产现场所用的泄漏电流监测器，存在着以下几个方面的问题I、监测器只能反映泄漏电流实际值大小，而当泄漏电流超过规定值时不能作出明显报警反应；2、运维人员在巡视过程中，须靠近监测器查看记录泄漏电流值。如泄漏电流已超过规定值而之前未被运维人员发现报告，靠近观看存在着安全隐患；3、由于安装等原因，运维人员在查看电流值计时存在读数误差，不能准确记录泄漏电流值。4、通常避雷器的泄漏电流值应每月记录一次。在一个月的时间内如果泄漏电流值发生变化，又无明显的报警指示，在日常巡视中，存在着被运维人员疏忽漏掉的可能性。由上述可以看出，传统的氧化锌避雷器在线监测系统存在着较大的安全隐患，不直观、出现越线后不易被发现是其主要缺点。

实用新型内容本实用新型根据现有技术的不足提供了一种避雷器泄漏电流报警系统，能直观反映泄漏电流变化时避雷器的两种临界情况，并及时作出报警。本实用新型采取的技术方案是一种避雷器泄漏电流报警系统，包含有避雷器和计数器，避雷器连接有用于转换电流的第一电流互感器和第二电流互感器，第一电流互感器连接有基准电压电路，基准电压电路将基准电压加于第一电压转换电路，第二电流互感器连接有第一电压转换电路，第一电压转换电路为第一报警装置供电，第一电压转换电路连接有第二电压转换电路进行二次电压转换，第二电压转换电路为第二报警装置供电。通过连接在避雷器上的第一电流互感器和第二电流互感器，感应到避雷器上的泄露电流，通过和基准电压比较，通过电压转换电路为报警装置提供电源，其中采用两组互感器是为了取得标准的基准电压和声光控制系统电压。避雷器三相中每相装有一台监测器，相互独立，无相间干扰。将来也可联机组网，实现网络化监控。有较大的后续发展空间。作为优选，基准电压电路包括第一电阻，用于通过调节第一电阻的阻值得到需要的基准电压；第一整流二极管，用于将第二电流互感器输出的电流转换为直流电； 第一电容，第一电容为滤波电容；第二电阻，第二电阻为负载电阻在电路中用于做负载，起到缓冲作用。基准电压电路输出的基准电压的高低能直观反应泄漏电流的大小值，其中第一电阻为可变电阻，通过调节第一电阻是用于调节获取基准电压的关键元件；它可使基准电压固定在5伏左右，即为初始电压。作为优选，第一电压转换电路包括 第一放大器和第二放大器，基准电压电路输出基准电压分别加到第一放大器和第二放大器用于放大电压；第三电阻和第四电阻，第三电阻连接到第一放大器的反向输入端用于检测基准电压越线的报警输出，第四电阻为可变电阻连接到第二放大器的反向输入端用于检测基准电压越线的报警输出。通过第一放大器和第二放大器，放大电路中电压，并通过调节可变第三电阻和可变第四电阻得到基准电压越线的报警输出。其中第三电阻和第四电阻为可变电阻，通过调节可变电阻检测基准电压越线的报
警输出。作为优选，第一放大器和第二放大器的输出端分别连接到第一与门芯片和第二与门芯片，给予第一与门芯片和第二与门芯片输出信号。作为优选，第二电压转换电路包括+5V电源，用于为第二电压转换电路提供电源；第二整流二极管，用于将第二电流互感器输出的电流转换为直流电；第一 RC积分电路和第二 RC积分电路的输入端连接+5V电源和第二整流二极管的输出端，，第一 RC积分电路由第六电阻和第三电容连接而成，第二 RC积分电路由第五电阻和第二电容连接而成，；第三放大器和第四放大器，第一 RC积分电路连接到第三放大器的正向输入端，第三放大器的反向输入端连接有第七电阻，第三放大器的输出端给予第二与门芯片等待信号，第二 RC积分电路连接到第四放大器的正向输入端，第四放大器的反向输入端连接有第八电阻，第四放大器的输出端给予第一与门芯片等待信号。其中+5V电源为三端稳压7805为电路提供电路电源，第一 RC积分电路和第二 RC积分电路在充满电后，由A (第一三极管集电极)、B (第二三极管集电极)两点分别提供给推动级第一三极管、第二三极管，作为发光管和蜂鸣器的电源。第七电阻和第八电阻为可变电阻，用来判断A、B两点是否充满电，当充满电后，第三放大器、第四放大器输出到第一与门芯片、第二与门芯片进行等待，当第一放大器或第二放大器有输出时，第一与门芯片或第二与门芯片即有输出，使第一三极管或第二三极管导通，从而推动发光管和蜂鸣器进行报警。作为优选，第一与门芯片的信号输出端连接有第一报警装置，第二与门芯片的信号输出端连接有第二报警装置。作为优选，第一报警装置包括 第一三极管，第一三极管的基极接收第一与门芯片的输出端发送的信号，第一三极管的集电极作为推动级连接到第二电压转换电路上的第七电阻；第一发光管和第一蜂鸣器，第一发光管和第一蜂鸣器并联连接并连接到第一三极管的发射极；所述第二报警装置包括第二三极管，第二三极管的基极接收第二与门芯片的输出端发送的信号，第二三极管的集电极作为推动级连接到第二电压转换电路上的第八电阻；第二发光管和第二蜂鸣器，第二发光管和第二蜂鸣器并联连接并连接到第二三极管的发射极。避雷器泄漏电流等于或超过初始值的30%时，利用高亮度频闪声光系统，发出白光，提醒运维人员，应引起警觉；当泄漏电流等于或超过初始值的50%时，利用高亮度频闪声光系统，发出红光，提示运维人员，该避雷器应更换，退出运行。因此，具有较强的警示作用。作为优选，避雷器是由氧化锌阀片组成。氧化锌阀片不仅具有良好的非线性电阻特性，而且因有稳定的介电系数(er值为1000-2000)，所以氧化锌阀片又具有较大的固定电容。在正常运行、电压下，氧化锌避雷器处于预击穿区域以内，其泄漏电流只有几十到几百微安。当避雷器受潮后，其绝缘电阻将下降，全电流和阻性电流会有明显增加；若氧化锌阀片老化，全电流反映不明显，而阻性电流有明显增加。作为优选，第一发光管为白色发光管，第二发光管为红色发光管。由于有高亮度频闪声光系统能及时发出信号，不同颜色的发光管发出不同颜色，运维人员远处就能发现明确的接收不同的报警信号，无需靠近观测提高了系统安全运行的可靠性，避免了因避雷器故障而产生的电力系统事故。在夜间巡视、恶劣天气时巡视，其优点更加关出。本实用新型的有益效果I、能直观反映泄漏电流变化时避雷器的两种临界情况，并及时做出报警。氧化锌避雷器泄漏电流等于或超过初始值的30%时，利用高亮度频闪声光系统，发出白光，提醒运维人员，应引起警觉；当泄漏电流等于或超过初始值的50%时，利用高亮度频闪声光系统，发出红光，提示运维人员，该避雷器应更换，退出运行。因此，具有较强的警示作用。2、由于有高亮度频闪声光系统发出信号，运维人员远处就能发现，无需靠近观测。在夜间巡视、恶劣天气时巡视，其优点更加突出。3、避雷器三相每相装有一台监测器，相互独立，无相间干扰。将来也可联机组网，实现网络化监控。有较大的后续发展空间。4、由于装置能及时报警，提高了系统安全运行的可靠性，避免了因避雷器故障而产生的电力系统事故。5、有较好的实用价值和推广价值。在定点变电站试用后，可推广到各电压等级的变电站使用，解决了避雷器长期存在的模糊巡视的问题。

图I、本实用新型结构示意图。图2、为本实用新型报警系统电路图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步描述。 一种避雷器泄漏电流报警系统，如图I和图2所示，包括避雷器和计数器，避雷器连接有用于转换电流的第一电流互感器(TAl)和第二电流互感器(TA2)，第一电流互感器(TAl)连接有基准电压电路，基准电压电路将基准电压加于第一电压转换电路，第二电流互感器(TA2 )连接有第一电压转换电路，第一电压转换电路为第一报警装置供电，第一电压转换电路连接有第二电压转换电路进行二次电压转换，第二电压转换电路为第二报警装置供电。其中避雷器是有氧化锌阀片组成。如图2所示，基准电压电路包括第一电阻(Rl)，用于通过调节第一电阻(Rl)的阻值得到需要的基准电压；第一整流二极管(D1)，用于将第二电流互感器(TA2)输出的电流转换为直流电；第一电容(Cl),第一电容(Cl)为滤波电容；第二电阻(R2),第二电阻(R2)为负载电阻在电路中用于做负载，起到缓冲作用。第一电压转换电路包括第一放大器(ICl)和第二放大器(IC2)，基准电压电路输出基准电压分别加到第一放大器(ICl)和第二放大器(IC2)用于放大电压；第三电阻(R3)和第四电阻(R4)，第三电阻(R3)为可变电阻连接到第一放大器(ICl)的反向输入端用于检测基准电压越线的报警输出，第四电阻(R4)为可变电阻连接到第二放大器(IC2)的反向输入端用于检测基准电压越线的报警输出。其中第一放大器(ICl)和第二放大器(IC2)的输出端分别连接到第一与门芯片(IC5)和第二与门芯片(IC6)，给予第一与门芯片(IC5)和第二与门芯片(IC6)输出信号。第二电压转换电路包括+5V电源，用于为第二电压转换电路提供电源；第二整流二极管(D2)，用于将第二电流互感器(TA2)输出的电流转换为直流电；第一 RC积分电路(R6、C3)和第二 RC积分电路(R5、C2)的输入端连接+5V电源和第二整流二极管(D2)的输出端，，第一 RC积分电路(R6、C3)由第六电阻(R6)和第三电容(C3)连接而成，第二 RC积分电路(R5、C2)由第五电阻(R5)和第二电容(C2)连接而成，；第三放大器(IC3)和第四放大器(IC4)，第一 RC积分电路(R6、C3)连接到第三放大器(IC3)的正向输入端，第三放大器(IC3)的反向输入端连接有第七电阻(R7)，第三放大器(IC3)的输出端给予第二与门芯片(IC6)等待信号，第二 RC积分电路(R5、C2)连接到第四放大器(IC4)的正向输入端，第四放大器(IC4)的反向输入端连接有第八电阻(R8)，第四放大器的输出端给予第一与门芯片(IC5)等待信号。第一与门芯片(IC5)的信号输出端连接有第一报警装置，第二与门芯片(IC6)的信号输出端连接有第二报警装置。第一报警装置包括第一三极管(BG1)，第一三极管(BGl)的基极接收第一与门芯片(IC5)的输出端发送的信号，第一三极管(BGl)的集电极作为推动级连接到第二电压转换电路上的第七电阻(R7);第一发光管(LD)和第一蜂鸣器(HA1)，第一发光管(LD)和第一蜂鸣器(HAl)并联连接并连接到第一三极管(BGl)的发射极；第二报警装置包括第二三极管(BG2)，第二三极管(BG2)的基极接收第二与门芯片(IC6)的输出端发送的信号，第二三极管(BG2)的集电极作为推动级连接到第二电压转换电路上的第八电阻(R8);第二发光管(HD)和第二蜂鸣器(HA2)，第二发光管(HD)和第二蜂鸣器(HA2)并联连接并连接到第二三极管(BG2)的发射极。其中第一发光管(LD)为白色发光管，第二发光管(HD)为红色发光管。本实用新型工作原理如图2所示，第一电流互感器(TAl)、第一整流二极管(Dl)、第一电容(Cl)、第一电阻(Rl)、第二电阻(R2)组成一个基准电压回路，其该基准电压分别加至第一放大器(ICl)、第二放大器(IC2)上，调节第一电阻(Rl)可得需要的基准电压(该基准电压是对应一次通过的泄漏电流)。调节第三电阻(R3)、第四电阻(R4)可得到基准电压越线的报警值输出。第二电流互感器(TA2)、第二整流二极管(Dl)、三端稳压7805提供电路5V电源，第二 RC积分电路(R5、C2)和第一 RC积分电路(R6、C3)在充满电后，由A、B两点分别提供给推动级第一三极管(BGl)、第二三极管(BG2)，作为发光管和蜂鸣器的电源。第七电阻(R7)、第八电阻(R8)用来判断A、B两点是否充满电，当充满电后，第三放大器(IC3)、第四放大器(IC4)输出到第一与门芯片(IC5)、第二与门芯片(IC6)进行等待，当第一放大器(ICl)或第二放大器(IC2)有输出时，第一与门芯片(IC5)或第二与门芯片(IC6)即有输出，使第一三极管(BGl)或第二三极管(BG2)导通，从而推动发光管和蜂鸣器进行报警。当避雷器泄漏电流大于等于初始值的30%时，相应的电压也会随之增大，第一放大器(ICI)有输出电压VI，输出电压Vl接通开关控制电路，第一电容(Cl)放电，白灯亮。利用开关控制电路可实现第一电容的充放电，也即实现白灯的频闪。调节第一电阻(Rl)和第一电容(Cl)的大小，即可调节白灯的亮度和频闪时间。同理，当避雷器泄漏电流大于等于初始值的50%时，利用第二放大器(IC2)也可实现红灯的频闪。以上所述仅为本实用新型的较佳实施举例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种避雷器泄露电流报警系统，包括避雷器和计数器，其特征在于，所述避雷器连接有用于转换电流的第一电流互感器和第二电流互感器，第一电流互感器连接有基准电压电路，基准电压电路将基准电压加于第一电压转换电路，第二电流互感器连接有第一电压转换电路，第一电压转换电路为第一报警装置供电，第一电压转换电路连接有第二电压转换电路进行二次电压转换，第二电压转换电路为第二报警装置供电。
2.根据权利要求I所述的避雷器泄漏电流报警系统，其特征在于，基准电压电路包括 第一电阻，用于通过调节第一电阻的阻值得到需要的基准电压； 第一整流二极管，用于将第二电流互感器输出的电流转换为直流电； 第一电容，第一电容为滤波电容； 第二电阻，第二电阻为负载电阻在电路中用于做负载，起到缓冲作用。
3.根据权利要求I所述的避雷器泄漏电流报警系统，其特征在于，所述的第一电压转换电路包括 第一放大器和第二放大器，基准电压电路输出基准电压分别加到第一放大器和第二放大器用于放大电压； 第三电阻和第四电阻，第三电阻连接到第一放大器的反向输入端用于检测基准电压越线的报警输出，第四电阻连接到第二放大器的反向输入端用于检测基准电压越线的报警输出。
4.根据权利要求3所述的避雷器泄漏电流报警系统，其特征在于，所述的第一放大器和第二放大器的输出端分别连接到第一与门芯片和第二与门芯片，给予第一与门芯片和第二与门芯片输出信号。
5.根据权利要求I所述的避雷器泄漏电流报警系统，其特征在于，所述第二电压转换电路包括 +5V电源，用于为第二电压转换电路提供电源； 第二整流二极管，用于将第二电流互感器输出的电流转换为直流电； 第一 RC积分电路和第二 RC积分电路的输入端连接+5V电源和第二整流二极管的输出端，，第一 RC积分电路由第六电阻和第三电容连接而成，第二 RC积分电路由第五电阻和第二电容连接而成，； 第三放大器和第四放大器，第一 RC积分电路连接到第三放大器的正向输入端，第三放大器的反向输入端连接有第七电阻，第三放大器的输出端给予第二与门芯片等待信号，第二 RC积分电路连接到第四放大器的正向输入端，第四放大器的反向输入端连接有第八电阻，第四放大器的输出端给予第一与门芯片等待信号。
6.根据权利要求4和5所述的避雷器泄漏电流报警系统，其特征在于，所述第一与门芯片的信号输出端连接有第一报警装置，第二与门芯片的信号输出端连接有第二报警装置。
7.根据权利要求6所述的避雷器泄漏电流报警系统，其特征在于，所述第一报警装置包括 第一三极管，第一三极管的基极接收第一与门芯片的输出端发送的信号，第一三极管的集电极作为推动级连接到第二电压转换电路上的第七电阻； 第一发光管和第一蜂鸣器，第一发光管和第一蜂鸣器并联连接并连接到第一三极管的发射极；所述第二报警装置包括 第二三极管，第二三极管的基极接收第二与门芯片的输出端发送的信号，第二三极管的集电极作为推动级连接到第二电压转换电路上的第八电阻； 第二发光管和第二蜂鸣器，第二发光管和第二蜂鸣器并联连接并连接到第二三极管的发射极。
8.根据权利要求6所述的避雷器泄漏电流报警系统，其特征在于，所述的避雷器是有氧化锌阀片组成。
9.根据权利要求7所述的避雷器泄漏电流报警系统，其特征在于，所述的第一发光管为白色发光管，第二发光管为红色发光管。
专利摘要本实用新型公开了一种避雷器泄漏电流报警系统，包括避雷器和计数器，避雷器连接有用于转换电流的第一电流互感器和第二电流互感器，第一电流互感器连接有基准电压电路，基准电压电路将基准电压加于第一电压转换电路，第二电流互感器连接有第一电压转换电路，第一电压转换电路为第一报警装置供电，第一电压转换电路连接有第二电压转换电路进行二次电压转换，第二电压转换电路为第二报警装置供电。本实用新型原理简单，报警提示作用明显，生产成本低，实用性强，易于推广使用。
文档编号G01R19/165GK202693723SQ20122034920
公开日2013年1月23日 申请日期2012年7月18日 优先权日2012年7月18日
发明者兰玉彬, 张黎 申请人:重庆市电力公司教育培训中心