本實(shí)用新型屬于電力系統(tǒng)輸電線路狀態(tài)在線監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙電流傳感器的地線絕緣子放電監(jiān)測裝置。

背景技術(shù)：

根據(jù)常規(guī)設(shè)計(jì)，輸電線路架空地線金具連接方式通常包括：地線金具全接地方式、地線全絕緣方式、耐張塔單側(cè)接地方式、耐張塔雙側(cè)接地方式、直線塔接地方式等。為減少線路的能量損耗，500kV線路地線連接一般采用耐張塔單側(cè)接地方式。為保證雷擊地線時雷電流的快速釋放，地線絕緣子橫擔(dān)側(cè)與導(dǎo)線側(cè)往往采用間隙連接。在近幾年的運(yùn)行維護(hù)過程中發(fā)現(xiàn)，由于地線絕緣子接地方式安裝錯誤、微風(fēng)振動引起間隙距離變小，在感應(yīng)電壓的持續(xù)作用下，引起地線絕緣子間隙長期放電，導(dǎo)致間隙嚴(yán)重生銹、燒傷等現(xiàn)象；由于放電而帶來噪聲污染、無線電干擾，影響線路附近居民的正常生活和鄰近的無線電通訊線路，給線路的安全運(yùn)行留下了安全隱患。

目前可以通過電流傳感器對絕緣子泄漏電流進(jìn)行測量，但由于地線絕緣子放電具有較大的隨機(jī)性，動態(tài)變化范圍大，大小由幾毫安至幾十安培，一般電流傳感器不具有如此大范圍的線性度，難以準(zhǔn)確測量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種雙電流傳感器的地線絕緣子放電監(jiān)測裝置，能夠通過電流傳感器對絕緣子泄漏電流進(jìn)行測量，準(zhǔn)確度高。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

一種雙電流傳感器的地線絕緣子放電監(jiān)測裝置，包括：電流傳感器單元、幅值控制及保護(hù)單元、數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)傳輸單元以及供電單元，其中，所述電流傳感器單元、所述幅值控制及保護(hù)單元、所述數(shù)據(jù)采集單元、所述數(shù)據(jù)傳輸單元依次相連，所述供電單元分別與所述數(shù)據(jù)采集單元及所述數(shù)據(jù)傳輸單元相連。

進(jìn)一步，所述電流傳感器單元由第一電流傳感器和第二電流傳感器組成，其中，所述第一電流傳感器和所述第二電流傳感器與所述幅值控制及保護(hù)單元并聯(lián)。

進(jìn)一步，所述第一電流傳感器的量程為0.5毫安～1安；所述第二電流傳感器的量程為0.5安～100安。

進(jìn)一步，所述幅值控制及保護(hù)單元由第一通道和第二通道組成，其中，所述第一通道和所述第二通道相互獨(dú)立。

進(jìn)一步，所述第一通道由第一放電管、第一電阻、第二電阻、第一雙向瞬變電壓抑制二極管和第一壓敏電阻器組成。

進(jìn)一步，所述第二通道由第二放電管、第三電阻、第四電阻、第二雙向瞬變電壓抑制二極管和第二壓敏電阻器組成。

進(jìn)一步，所述第一放電管、所述第一雙向瞬變電壓抑制二極管和所述第一壓敏電阻器并聯(lián)，所述第一電阻與所述第一放電管和所述第一雙向瞬變電壓抑制二極管串聯(lián)；所述第二電阻與所述第一壓敏電阻器串聯(lián)。

進(jìn)一步，所述第二放電管、所述第二雙向瞬變電壓抑制二極管和所述第二壓敏電阻器并聯(lián)，所述第三電阻與所述第二放電管和所述第二雙向瞬變電壓抑制二極管串聯(lián)；所述第四電阻與所述第二壓敏電阻器串聯(lián)。

進(jìn)一步，所述數(shù)據(jù)采集單元由數(shù)據(jù)采集器和控制主板通過USB總線相連組成。

本實(shí)用新型的有益效果為：采用模塊化設(shè)計(jì)，集成度高，自動化程度高，且采用雙電流傳感器設(shè)計(jì)，避免了因電流幅值過大或過小二無法準(zhǔn)確采集的情況，整個系統(tǒng)可靠性高，實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)輸電線路地線絕緣子表面狀態(tài)及間隙放電狀態(tài)的實(shí)時在線監(jiān)測和遠(yuǎn)程無線傳輸。

1)本實(shí)用新型采用模塊化設(shè)計(jì)，集成度高，自動化程度高，且電流傳感器配置靈活，可覆蓋較大的電流范圍，系統(tǒng)可靠性高，實(shí)現(xiàn)了地線絕緣子間隙放電波形監(jiān)測的同步采集和遠(yuǎn)程無線傳輸；

2)本雙電流傳感器的地線絕緣子放電監(jiān)測裝置可獲得地線絕緣子間隙的完整不失真波形數(shù)據(jù)，為研究實(shí)時監(jiān)測地線絕緣子的間隙放電大小、放電頻率，診斷地線絕緣在狀態(tài)提供了豐富的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了對運(yùn)行中的地線絕緣子狀態(tài)全天候在線實(shí)時監(jiān)測。

附圖說明

圖1為一種雙電流傳感器的地線絕緣子放電監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為第一通道的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為第二通道的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1、電流傳感器單元；2、幅值控制及保護(hù)單元；3、數(shù)據(jù)采集單元；4、數(shù)據(jù)傳輸單元；5、供電單元；101、第一電流傳感器；102、第二電流傳感器；301、數(shù)據(jù)采集器；302、控制主板；501、太陽能板；502、蓄電池；6、第一通道；7、第二通道；2011、第一放電管；2012、第二放電管；2021、第一電阻；2022、第二電阻；2023、第三電阻；2024、第四電阻；2031、第一雙向瞬變電壓抑制二極管；2032、第二雙向瞬變電壓抑制二極管；204、第一壓敏電阻器；205、第二壓敏電阻器。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

如圖1所示，一種雙電流傳感器的地線絕緣子放電監(jiān)測裝置，包括：電流傳感器單元1、幅值控制及保護(hù)單元2、數(shù)據(jù)采集單元3、數(shù)據(jù)傳輸單元4以及供電單元5，其中，電流傳感器單元1、幅值控制及保護(hù)單元2、數(shù)據(jù)采集單元3、數(shù)據(jù)傳輸單元4依次相連，供電單元5與數(shù)據(jù)采集單元3及數(shù)據(jù)傳輸單元4相連。

電流傳感器單元1由第一電流傳感器101和第二電流傳感器102組成，其中，第一電流傳感器101和第二電流傳感器102與幅值控制及保護(hù)單元2并聯(lián)，其中，第一電流傳感器101和第二電流傳感器102的量程不同，第一電流傳感器101的量程為0.5毫安～1安；第二電流傳感器102的量程為0.5安～100安。

幅值控制及保護(hù)單元2由第一通道6和第二通道7組成，其中，第一通道6和第二通道7相互獨(dú)立。

如圖2所示，第一通道6由第一放電管2011、第一電阻2021、第二電阻2022、第一雙向瞬變電壓抑制二極管2031和第一壓敏電阻器204組成。其中，放第一電管2011、第一雙向瞬變電壓抑制二極管2031和第一壓敏電阻器204并聯(lián)，第一電阻2021與第一放電管2011和第一雙向瞬變電壓抑制二極管2031串聯(lián)；第二電阻2022與第一壓敏電阻器204串聯(lián)。

如圖3所示，第二通道7由第二放電管2012、第三電阻2023、第四電阻2024、第二雙向瞬變電壓抑制二極管2032和第二壓敏電阻器205組成。其中，第二放電管2012、第二雙向瞬變電壓抑制二極管2032和第二壓敏電阻器205并聯(lián)，第三電阻2023與第二放電管2012和第二雙向瞬變電壓抑制二極管2032串聯(lián)；第四電阻2024與第二壓敏電阻器205串聯(lián)。

如圖1所示，數(shù)據(jù)采集單元3由數(shù)據(jù)采集器301和控制主板302通過USB總線相連。

一種雙電流傳感器的地線絕緣子放電監(jiān)測裝置的工作原理為：

電流傳感器單元1中的第一電流傳感器101和第二電流傳感器102均安裝在鐵塔同一位置上，實(shí)時收集地線上的入地電流，第一電流傳感器101的量程為0.5毫安～1安，第二電流傳感器102的量程為0.5毫安～1安。電流傳感器單元1將電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號后傳入幅值控制及保護(hù)單元2，幅值控制及保護(hù)單元2的作用有兩點(diǎn)，一、防止雷電過電壓對設(shè)備造成破壞，二、限制輸入數(shù)據(jù)采集單元3的電壓值。如果雷擊到輸電線路附近，瞬時將產(chǎn)生巨大的能量，過電壓通過電流傳感器單元1進(jìn)入第一放電管2011或第二放電管2012，第一放電管2011或第二放電管2012將快速釋放大部分能量，剩余的能量通過第一電阻2021、第二電阻2022、第三電阻2023和第四電阻2024，陡度進(jìn)一步降低，經(jīng)過第一雙向瞬變電壓抑制二極管2031或第二雙向瞬變電壓抑制二極管2032時，剩余能量被第一雙向瞬變電壓抑制二極管2031或第二雙向瞬變電壓抑制二極管2032快速釋放。正常情況下，來自電流傳感器單元1的電壓信號不會引發(fā)第一放電管2011或第二放電管2012及第一雙向瞬變電壓抑制二極管2031或第二雙向瞬變電壓抑制二極管2032的導(dǎo)通，會順利傳入第一壓敏電阻器204或第二壓敏電阻器205，其中，第一壓敏電阻器204和第二壓敏電阻器205的作用是控制幅值控制及保護(hù)單元2的輸出電壓，其中，第一壓敏電阻器204可將電壓抑制在5V，第二壓敏電阻器205可將電壓抑制在10V。

來自幅值控制及保護(hù)單元2的電壓信號進(jìn)入數(shù)據(jù)采集單元3時，數(shù)據(jù)采集單元3將模擬信號轉(zhuǎn)成數(shù)字信號通過USB總線傳入控制主板302，控制主板302可控制控制主板302采樣速度的通道、可存儲數(shù)據(jù)和向網(wǎng)口發(fā)送數(shù)據(jù)，控制主板302接收到來自數(shù)據(jù)采集單元3的數(shù)據(jù)后根據(jù)電壓幅值的大小判斷有效數(shù)據(jù)，如果電壓幅值小于5V則第一通道6的數(shù)據(jù)為有效數(shù)據(jù)，如果幅值大于5，則第二通道7的數(shù)據(jù)為有效數(shù)據(jù)，控制主板302將有效數(shù)據(jù)通過編碼后送入數(shù)據(jù)傳輸單元4傳至遠(yuǎn)端有固定IP地址的服務(wù)器。雙電流傳感器的地線絕緣子放電監(jiān)測裝置由供電單元5提供電源，其中，供電單元5由太陽能板501和蓄電池502組成。供電單元5能夠?qū)⑻柲苻D(zhuǎn)化為電能。

一種雙電流傳感器的地線絕緣子放電監(jiān)測裝置的工作流程如下：

電流傳感器單元1中的第一電流傳感器101和第二電流傳感器102均安裝在鐵塔同一位置上，實(shí)時收集地線上的入地電流，電流傳感器單元1將電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號后傳入幅值控制及保護(hù)單元2，電壓信號經(jīng)過幅值限制后進(jìn)入數(shù)據(jù)采集單元3，數(shù)據(jù)采集單元3將模擬信號轉(zhuǎn)成數(shù)字信號后由控制主板302控制將電流數(shù)據(jù)編碼后通過數(shù)據(jù)傳輸單元4傳至遠(yuǎn)端有固定IP地址的服務(wù)器。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。