本發(fā)明涉及避雷器的監(jiān)測裝置，具體地說是一種避雷器在線監(jiān)測裝置的多功能校驗(yàn)儀。

背景技術(shù)：

在輸變電設(shè)備中，避雷器在線監(jiān)測裝置常被用來對氧化鋅避雷器雷擊情況進(jìn)行監(jiān)視以及對泄漏電流進(jìn)行運(yùn)行狀況監(jiān)測。使用時(shí)，其一端串聯(lián)在氧化鋅避雷器下端，另一端直接接地。傳統(tǒng)使用的這種避雷器在線監(jiān)測裝置，其結(jié)構(gòu)是：采用電阻片取壓，將電磁線圈動作次數(shù)通過計(jì)數(shù)器顯示，用透明玻璃罩、密封橡皮墊、底板及法蘭等進(jìn)行卡裝密封。該避雷器在線監(jiān)測裝置，能夠有效檢測避雷器放電動作和泄露電流的變化，防止因避雷器運(yùn)行質(zhì)量變化造成意外事故，在提高電力系統(tǒng)運(yùn)行可靠性方面起到至關(guān)重要的作用。

該裝置，在正常電力環(huán)境下，流過計(jì)數(shù)器的漏電流非常小，計(jì)數(shù)器不動作。當(dāng)避雷器通過雷電波或工頻過電壓時(shí)，強(qiáng)大的沖擊電流從氧化鋅避雷器的非線性電阻通過，經(jīng)過直流變換，對電磁線圈放電而使避雷器在線監(jiān)測裝置雷電計(jì)數(shù)一次，…于是便記錄下氧化鋅避雷器動作次數(shù)。

在實(shí)際運(yùn)行中，如果氧化鋅避雷器出現(xiàn)老化或密封不良的情況時(shí)，泄漏電流會增大，運(yùn)行人員只能通過避雷器在線監(jiān)測裝置顯示的泄漏電流示值判定避雷器的好壞，而避雷器在線監(jiān)測裝置受惡劣環(huán)境影響亦經(jīng)常存在泄露電流示值不準(zhǔn)確的情況，這將導(dǎo)致避雷器在線監(jiān)測裝置對氧化鋅避雷器的檢測結(jié)果失去參考價(jià)值。因此，對避雷器在線監(jiān)測裝置進(jìn)行雷擊次數(shù)和泄漏電流的準(zhǔn)確校驗(yàn)工作，意義重大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：提供一種避雷器在線監(jiān)測裝置的多功能校驗(yàn)儀，該校驗(yàn)儀具有結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠、操作便捷、降低勞動強(qiáng)度、提高工作效率等優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明之多功能校驗(yàn)儀，通過產(chǎn)生高壓脈沖信號模擬雷擊及內(nèi)置的泄露電流表，實(shí)現(xiàn)對避雷器在線監(jiān)測裝置的校驗(yàn)。

該校驗(yàn)儀主要由單片機(jī)主控單元1、內(nèi)置電池組2、顯示屏功能模塊3、鍵盤操作模塊4、高壓脈沖電壓發(fā)生電路5、交流電流發(fā)生電路6構(gòu)成。

所述單片機(jī)主控單元1，為整個(gè)監(jiān)測系統(tǒng)的樞紐，其與內(nèi)置電池組2、顯示屏功能模塊3、鍵盤操作模塊4相連，通過鍵盤輸入，控制校驗(yàn)儀7進(jìn)行高壓脈沖或交流電流測試功能切換及輸出電壓、電流幅值的選擇，將測試數(shù)據(jù)采樣計(jì)算后傳給顯示屏顯示。

所述交流電流發(fā)生電路6，為高壓脈沖發(fā)生電路5提供所需電能，其產(chǎn)生的高壓脈沖作用于避雷器在線監(jiān)測裝置7輸入端，實(shí)現(xiàn)對避雷器在線監(jiān)測裝置7的測量與校準(zhǔn)。

所述內(nèi)置電池組2，系2300mAh/12.6V以上的充電式鋰電池。為單片機(jī)主控單元1、顯示屏功能模塊3、電壓脈沖電壓發(fā)生電路5及交流電流發(fā)生電路6，提供所需的電力。

所述顯示屏功能模塊3，由單片機(jī)主控單元1發(fā)送指令與數(shù)據(jù)，用于顯示校驗(yàn)儀7校驗(yàn)時(shí)的電壓峰值、動作次數(shù)及泄露電流幅值。

所述鍵盤操作模塊4，通過按鍵選擇控制單片機(jī)實(shí)現(xiàn)校驗(yàn)儀7功能切換和測試啟動。

所述高壓脈沖電壓發(fā)生電路5，可發(fā)出8/20us、峰值大于100A的負(fù)極性電壓波形，模擬避雷器遭受雷擊或過電壓時(shí)的工況，真實(shí)還原雷擊現(xiàn)象，保證檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠性。

所述交流電流發(fā)生電路6，由程序控制，可產(chǎn)生預(yù)設(shè)的交流電流值，交流電流的電氣特性與避雷器放電計(jì)數(shù)器上常態(tài)工作時(shí)所承載的交流全電流的特性一致。

該校驗(yàn)儀在變電站測試現(xiàn)場使用時(shí)，使用一條附帶的測試線，將校驗(yàn)儀輸出端子連接到避雷器在線監(jiān)測裝置上，然后根據(jù)校驗(yàn)儀面板按鍵選擇測試功能。校驗(yàn)儀內(nèi)部程序自動按照規(guī)程技術(shù)要求對避雷器在線監(jiān)測裝置的雷擊電流動作次數(shù)校驗(yàn)(3或5次)，按照泄露電流表的刻度選擇校驗(yàn)電流檔位，自動按照檔位電流值的百分值(5％、10％、20％、50％、75％、100％)比例輸出恒定的交流電流，將避雷器在線監(jiān)測裝置中泄漏電流表的示值與校驗(yàn)儀顯示的標(biāo)準(zhǔn)電流值對比，即可完成校驗(yàn)工作。

本發(fā)明之便攜式避雷器在線監(jiān)測裝置多功能校驗(yàn)儀，能進(jìn)行雷擊動作計(jì)數(shù)及泄漏電流校驗(yàn)，具有接線簡單，攜帶方便，操作便捷之特點(diǎn)，既提高了工作效率，又減輕了勞動強(qiáng)度。

附圖說明

圖1本發(fā)明測試儀之測試電路原理示意圖

圖1中：1-單片機(jī)主控單元；2-內(nèi)置電池組；3-顯示屏功能模塊；4-鍵盤操作功能模塊；5-高壓脈沖電壓發(fā)生電路；6-50Hz交流電流發(fā)生電路；7-避雷器在線監(jiān)測裝置。

圖2高壓脈沖電壓發(fā)生電路圖

圖2中：2-1-內(nèi)置電池組；9-可變占空比生成電路；10-直流高壓發(fā)生單元(包括11-高壓推動功率管，12-高壓變壓器)；13-高低壓選擇開關(guān)；14-高壓電容；15-計(jì)數(shù)器輸出開關(guān)；16-高壓計(jì)數(shù)脈沖輸出。

圖3交流電流發(fā)生電路

圖3中：2-2-內(nèi)置電池組；18-工頻逆變單元，包括19-逆變主控單元，20-逆變H橋功率驅(qū)動電路，21-濾波電路(該濾波電路由22-濾波電感和23-濾波電容組成)；24-工頻升壓變壓器；25-輸出電流自動調(diào)整自動穩(wěn)定電路單元；26工頻校驗(yàn)電流輸出端。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

實(shí)施例：一種便攜式避雷器在線監(jiān)測裝置的多功能校驗(yàn)儀

圖1之框圖，顯示了本實(shí)施例之校驗(yàn)儀的電路原理

本實(shí)施例之校驗(yàn)儀能進(jìn)行雷擊動作計(jì)數(shù)及泄漏電流校驗(yàn)，使用一條測試線，在校驗(yàn)儀面板上設(shè)有操作的按鍵設(shè)置、測試功能選項(xiàng)及校驗(yàn)儀輸出參數(shù)。

雷擊動作次數(shù)校驗(yàn)：通過按鍵選擇雷擊動作校驗(yàn)輸出，并通過按鍵設(shè)定校驗(yàn)次數(shù)，根據(jù)避雷器在線監(jiān)測裝置安裝的避雷器電壓等級選擇動作電壓峰值，單片機(jī)主控單元1控制高壓脈沖電壓發(fā)生電路5產(chǎn)生動作脈沖，該脈沖信號傳輸給避雷器在線監(jiān)測裝置7，同時(shí)避雷器在線監(jiān)測裝置校驗(yàn)儀顯示已發(fā)送脈沖動作次數(shù)，校驗(yàn)儀動作次數(shù)與避雷器在線監(jiān)測裝置7記錄的次數(shù)對比，即可完成校驗(yàn)。

泄漏電流校驗(yàn)：通過按鍵選擇泄漏電流校驗(yàn)輸出，并通過按鍵設(shè)定校驗(yàn)電流大小，根據(jù)避雷器在線監(jiān)測裝置7的刻度電流值選擇動校驗(yàn)儀輸出檔位，按壓啟動鍵，校驗(yàn)儀的50Hz交流電流發(fā)生電路6與避雷器在線監(jiān)測裝置7相連并按照檔位的百分值定點(diǎn)輸出電流。將避雷器在線監(jiān)測裝置校驗(yàn)儀顯示的電流值與被校驗(yàn)的避雷器在線監(jiān)測裝置7顯示的電流值對比即可。

圖2顯示了本實(shí)施例的高壓脈沖電壓發(fā)生電路

所述高壓脈沖電壓發(fā)生電路，內(nèi)置電池組2-1為電路正常運(yùn)行提供電能；可變占空比生成電路9根據(jù)需要調(diào)節(jié)脈沖的寬度和占空比；直流高壓發(fā)生單元10將低壓轉(zhuǎn)化為高壓，為高壓電容14充電，當(dāng)計(jì)數(shù)器輸出開關(guān)被合上，高壓電容放電，完成脈沖計(jì)數(shù)。

高壓發(fā)生單元10包括高壓推動功率管11，高壓變壓器12；高壓推動功率管10、高壓變壓器12與內(nèi)置電池組2-1組成回路。高壓推動功率管11的作用相當(dāng)于回路中的開關(guān)，其通斷由可變占空比生成電路控制，這樣在高壓變壓器12的次級側(cè)便生成不同脈沖寬度的電壓信號。

根據(jù)現(xiàn)場需要，可通過高低壓選擇開關(guān)13檔位的切換，控制高壓變壓器輸出的脈沖信號的幅值。在計(jì)數(shù)器輸出開關(guān)15斷開的情況下，由高壓變壓器、高低壓選擇開關(guān)及高壓電容14組成的次級回路對高壓電容充電；一旦計(jì)數(shù)器輸出開關(guān)被合上，便會產(chǎn)生高壓計(jì)數(shù)脈沖16.

高壓脈沖發(fā)生電路可發(fā)出8/20us、峰值大于100A的負(fù)極性模擬雷擊放電電壓波形

圖3顯示了本實(shí)施例的交流電流發(fā)生電路

交流電流發(fā)生電路可產(chǎn)生預(yù)設(shè)的50Hz交流電流值。

所述交流電流發(fā)生電路，供電電源為2300mAh/12.6V以上的充電式鋰電池，可一次充電長期使用。鋰電池通過工頻逆變單元將直流電轉(zhuǎn)化為正弦交流電，交流電經(jīng)過濾波、升壓、穩(wěn)壓電路輸出工頻交流電流。

所述內(nèi)置電池組2-2為工頻逆變單元18供電，工頻逆變單元18包括逆變主控單元19、逆變H橋功率驅(qū)動電路20和濾波電路21，逆變主控單元19控制逆變H橋功率驅(qū)動電路20生成50Hz幅值較小、平滑度較差的正弦波信號，該正弦信號經(jīng)濾波電路21濾波、工頻升壓變壓器24升壓，輸出各周期幅值略偏的正弦波，該正弦波經(jīng)輸出電流自動調(diào)整自動穩(wěn)定電路單元25，輸出穩(wěn)定的工頻校驗(yàn)電流26。

本實(shí)施例之便攜式避雷器在線監(jiān)測裝置多功能校驗(yàn)儀，通過鍵盤控制單片機(jī)使設(shè)備發(fā)出高壓脈沖和50Hz交流電流模擬真實(shí)雷擊環(huán)境使得避雷器在線監(jiān)測裝置完成動作計(jì)數(shù)和泄露電流監(jiān)測，避雷器在線監(jiān)測裝置結(jié)果與校驗(yàn)儀結(jié)果對比實(shí)現(xiàn)校驗(yàn)工作。

內(nèi)置電池組2-2為整個(gè)系統(tǒng)提供工作所需的電力，使用大容量充電式鋰電池，一次充滿電使用時(shí)間長；高壓脈沖發(fā)生電路可發(fā)出8/20us、峰值大于100A的負(fù)極性模擬雷擊放電電壓波形。