基于无线同步技术的便携式避雷器带电检测仪器

摘要

基于无线同步技术的便携式避雷器带电检测仪器属于电力设备带电检测技术领域，尤其涉及一种基于无线同步技术的便携式避雷器带电检测仪器。本发明提供一种测量准确、功耗低的基于无线同步技术的便携式避雷器带电检测仪器。本发明包括电流采集模块和电压采集模块，其结构要点电流采集模块包括电流检测壳体、电流电源控制板、电流电池电芯、电流采样电阻、电流夹、电流电缆、电流插头、电流滤波电路、电流调试接口、电流指示灯、电流放大器、电流处理器、电流无线通信芯片、电流天线；电流电源控制板、电流电池电芯、电流采样电阻、电流滤波电路、电流调试接口、电流指示灯、电流放大器、电流处理器、电流无线通信芯片设置在电流检测壳体内。

说明书

技术领域

本发明属于电力设备带电检测技术领域，尤其涉及一种基于无线同步技术的便携式避雷器带电检测仪器。

背景技术

金属氧化物避雷器（MOA）是用于保护输变电设备的绝缘免受过电压危害的重要保护电器。对电力系统的安全运行有重要的保护作用。

MOA在运行状态下会产生泄露电流，泄露电流分为容性、阻性泄露电流，其中容性电流只对避雷器的电压分布产生影响，阻性电流分量与避雷器的绝缘状态直接相关。当避雷器正常运行时，阻性电流通常较小，但当避雷器绝缘老化或受潮等非正常状态时，阻性电流分量将明显增大。由于阻性电流造成避雷器本体发热，所以阻性电流的增大会进一步影响避雷器本体的运行，甚至对本体造成损坏。所以避雷器阻性电流的检测是避雷器的安全运行的重点。

当前，对避雷器带电检测主要有在线监测技术和便携设备定期巡检两种方式。在线监测能实时对避雷器的状态进行检测，获得数据量大，受天气等影响小，近年来得到了一定的发展。但从目前所安装的避雷器在线设备的采集数据来看，整体的测量精度不够高。便携式检测设备虽然不能实时检测，但是其精度较高，同时由于巡检人员在现场，对避雷器工作状态的确定更有利，所以使用便携设备对避雷器的定期巡检是必不可少的。

但是，传统的便携避雷器检测设备都采用电缆将信号传送至检测设备的方式，由于现场避雷器的实际分布，电压信号的采集点距离等因素，造成现场接线异常复杂，较长的线缆给信号的采集及测量精度均带来不同程度的影响。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种测量准确、功耗低的基于无线同步技术的便携式避雷器带电检测仪器。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括电流采集模块和电压采集模块，其结构要点电流采集模块包括电流检测壳体、电流电源控制板、电流电池电芯、电流采样电阻、电流夹、电流电缆、电流插头、电流滤波电路、电流调试接口、电流指示灯、电流放大器、电流处理器、电流无线通信芯片、电流天线；电流电源控制板、电流电池电芯、电流采样电阻、电流滤波电路、电流调试接口、电流指示灯、电流放大器、电流处理器、电流无线通信芯片设置在电流检测壳体内，电流插头和电流天线设置在电流检测壳体上，电流插头通过电流电缆与电流夹相连，电流电缆和电流夹设置在电流检测壳体外，电流夹、电流电缆、电流插头的组合为两组，两电流插头分别与电流采样电阻两端相连，其中一个电流插头依次通过电流滤波电路、电流放大器与电流处理器的信号输入端相连，电流处理器的电源端与电流电源控制板的输出端相连，电流电源控制板的输入端与电流电池电芯相连；电流处理器的信号输出端通过电流无线通信芯片与电流天线相连，电流处理器的控制信号输出端与电流指示灯相连，电流处理器的调试端与电流调试接口相连。

电压采集模块包括电压检测壳体、电压电源控制板、电压电池电芯、电压采样电阻、电压夹、电压电缆、电压插头、电压滤波电路、电压调试接口、电压指示灯、电压放大器、电压处理器、电压无线通信芯片、电压天线；电压电源控制板、电压电池电芯、电压采样电阻、电压滤波电路、电压调试接口、电压指示灯、电压放大器、电压处理器、电压无线通信芯片设置在电压检测壳体内，电压插头和电压天线设置在电压检测壳体上，电压插头通过电压电缆与电压夹相连，电压电缆和电压夹设置在电压检测壳体外，电压夹、电压电缆、电压插头的组合为两组，两电压插头分别与电压采样电阻两端相连，电压采样电阻由两个串联的电阻组成，两个串联的电阻的连接端依次通过电压滤波电路、电压放大器与电压处理器的信号输入端相连，电压处理器的电源端与电压电源控制板的输出端相连，电压电源控制板的输入端与电压电池电芯相连；电压处理器的信号输出端通过电压无线通信芯片与电压天线相连，电压处理器的控制信号输出端与电压指示灯相连，电压处理器的调试端与电压调试接口相连。

作为一种优选方案，本发明所述电流夹和电压夹均采用鳄鱼夹。

作为另一种优选方案，本发明所述电流插头和电压插头均采用航空插头。

作为另一种优选方案，本发明所述电流电池电芯和电压电池电芯均采用锂电池电芯。

作为另一种优选方案，本发明所述电流调试接口和电压调试接口均采用JTAG调试接口。

其次，本发明所述电流天线和电压天线均采用zigbee天线。

另外，本发明所述电流采集模块为三个，电压采集模块为一个。

本发明有益效果。

本发明解决现有避雷器检测设备存在的操作复杂、测量过程及精度容易受到接线操作影响、设备体积过大不便操作及采用互感器型设备计算精度受温度、湿度影响较大的问题。

本发明电流信号采集模块采用电阻取样、电压信号采集模块采用电阻分压取样的方式，采样信号与原信号之间无相位差，且不受温度影响，无需动态修正；所以测量精度受温度、湿度影响较小。

本发明采用无线同步采集，现场操作方便测量结果受线缆影响小。

本发明无线通信芯片同其他外部芯片共用一个处理器，整机功耗低。

本发明放大器可通过处理器计算信号幅值，进而调整放大器增益。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。本发明保护范围不仅局限于以下内容的表述。

图1是本发明中电流采集模块的连接框图。

图2是本发明的电压采集模块的连接框图。

图中，1为电流夹、2为电流电缆、3为电流插头、4为电流天线、5为电流采样电阻、6为电压夹、7为电压电缆、8为电压插头、9为电压天线、10为电压采样电阻。

具体实施方式

如图所示，本发明包括电流采集模块和电压采集模块，电流采集模块包括电流检测壳体、电流电源控制板、电流电池电芯、电流采样电阻、电流夹、电流电缆、电流插头、电流滤波电路、电流调试接口、电流指示灯、电流放大器、电流处理器、电流无线通信芯片、电流天线；电流电源控制板、电流电池电芯、电流采样电阻、电流滤波电路、电流调试接口、电流指示灯、电流放大器、电流处理器、电流无线通信芯片设置在电流检测壳体内，电流插头和电流天线设置在电流检测壳体上，电流插头通过电流电缆与电流夹相连，电流电缆和电流夹设置在电流检测壳体外，电流夹、电流电缆、电流插头的组合为两组，两电流插头分别与电流采样电阻两端相连，其中一个电流插头依次通过电流滤波电路、电流放大器与电流处理器的信号输入端相连，电流处理器的电源端与电流电源控制板的输出端相连，电流电源控制板的输入端与电流电池电芯相连；电流处理器的信号输出端通过电流无线通信芯片与电流天线相连，电流处理器的控制信号输出端与电流指示灯相连，电流处理器的调试端与电流调试接口相连。

电压采集模块包括电压检测壳体、电压电源控制板、电压电池电芯、电压采样电阻、电压夹、电压电缆、电压插头、电压滤波电路、电压调试接口、电压指示灯、电压放大器、电压处理器、电压无线通信芯片、电压天线；电压电源控制板、电压电池电芯、电压采样电阻、电压滤波电路、电压调试接口、电压指示灯、电压放大器、电压处理器、电压无线通信芯片设置在电压检测壳体内，电压插头和电压天线设置在电压检测壳体上，电压插头通过电压电缆与电压夹相连，电压电缆和电压夹设置在电压检测壳体外，电压夹、电压电缆、电压插头的组合为两组，两电压插头分别与电压采样电阻两端相连，电压采样电阻由两个串联的电阻组成，两个串联的电阻的连接端依次通过电压滤波电路、电压放大器与电压处理器的信号输入端相连，电压处理器的电源端与电压电源控制板的输出端相连，电压电源控制板的输入端与电压电池电芯相连；电压处理器的信号输出端通过电压无线通信芯片与电压天线相连，电压处理器的控制信号输出端与电压指示灯相连，电压处理器的调试端与电压调试接口相连。

电池电芯通过电源控制板为系统供电，电源控制板为锂电池电芯提供充电控制及保护。电流采样电阻将避雷器泄漏电流信号转换为电压信号，转换后的电压信号经滤波电路后传至放大器信号入端，处理器内部编写协议栈，与无线通信芯片相连接，无线通信芯片与天线相连接，天线固定于壳体上。指示灯用于显示系统状态。JTAG调试口用于处理器的程序仿真及下载。

电压采样电阻将PT电压信号比例分压，分压后的电压信号经滤波后传至放大器信号入端。

所述电流夹和电压夹均采用鳄鱼夹。

所述电流插头和电压插头均采用航空插头。航空插头母头固定于壳体上，公头可插拔。电流采集模块和电压采集模块的航空插头接口既可以作为信号输出通道也可用于充电，只需更换响应的航空插头线缆即可。

所述电流电池电芯和电压电池电芯均采用锂电池电芯。

所述电流调试接口和电压调试接口均采用JTAG调试接口。

所述电流天线和电压天线均采用zigbee天线。

所述电流采集模块为三个，电压采集模块为一个。各采集模块可通过无线方式将数据传送至接收终端。三个电流采集模块使用鳄鱼夹分别连接至A相、B相、C相避雷器的末屏与地之间，电压采集模块连至A相PT、B相PT、C相PT中任意一相。

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。