CN204144931U - 一种避雷装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种避雷装置，包括：避雷器本体(10)；安装在所述避雷器本体内部的、获取所述避雷器本体内部的参数的传感器(11)；与所述传感器连接的、当判断所述参数超出预先设定的参数范围时发送提示指令的处理器(12)；与所述处理器连接的、当接收到所述提示指令时发出提示信号的提示器(13)。该避雷装置通过安装在避雷器本体内部的传感器能实时地获取避雷器本体内部的各参数数据，处理器判断获取的参数是否超出预先设定的参数范围，若是，则提示器发出提示信号，表明避雷器内部运行状态出现异常，使工作人员能及时得知避雷器的内部状态和出现的故障，以便于对它作进一步的维护或维修，避免因避雷器的内部故障而导致其它意外事件的发生。

Description

一种避雷装置

技术领域

本实用新型涉及电力电能技术领域，特别是涉及一种避雷装置。

背景技术

避雷器，是用来保护电力系统中各种电器设备免受雷电过电压、操作过电压、工频暂态过电压的冲击而损坏的一种电器，一般用于配电系统、变电所和发电厂。

阀型避雷器是由空气间隙和一个阀片电阻串联并封装在密封的瓷套内构成的。它的工作原理是：在正常情况下，线路电压低于避雷器放电值，避雷器间隙的两电极处于断开状态，两电极之间保持较高的绝缘性；当发生雷电或过电压时，过电压作用于避雷器，间隙被快速地(数微秒)击穿导通，在两电极之间形成等离子区，快速生成电弧，并且两电极间以很低的内阻通过大电流，这样使过电压能量迅速地对地泄放，过电压的峰值随之下降，从而可靠地保护了高压电器和设备免遭损坏；雷电或过电压波峰通过后两电极间的电流随即下降，放电管内电弧熄灭，使放电管两电极间的绝缘性又快速地恢复成原来的断开状态。

避雷器经常会因内部受潮，使内部的阀片电阻片老化或发生局部放电现象，导致避雷器的运行出现故障或发生其它意外。目前，对避雷器的维护工作是由专门的工作人员定期地对其进行巡视检查，由于检查的间隔性以及检查时存在人工疏忽的可能，会造成对避雷器出现的故障不能及时地发现，影响对它的及时处理和维修。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种避雷装置，目的在于解决在避雷器的维护工作中对避雷器出现的故障不能及时地发现的问题。

本实用新型提供一种避雷装置，包括：

避雷器本体；

安装在所述避雷器本体内部的、获取所述避雷器本体内部的参数的传感器；

与所述传感器连接的、当判断所述参数超出预先设定的参数范围时发送提示指令的处理器；

与所述处理器连接的、当接收到所述提示指令时发出提示信号的提示器。

可选地，所述避雷器本体包括外套和置于所述外套内部的芯体，所述芯体由真空间隙串联电阻构成。

可选地，所述真空间隙设置在真空冷阴极高压电子放电管内。

可选地，所述外套的外部形状为伞状。

可选地，所述外套采用硅橡胶由一次压制成型。

可选地，所述芯体与所述外套之间具有作为所述避雷器本体的芯体的闪络通道的空隙。

可选地，所述传感器包括安装于所述避雷器本体的电阻上的、获取所述电阻的电压参数、电流参数或电功耗参数的电信号传感器。

可选地，所述传感器包括温度传感器或湿度传感器。

可选地，所述避雷器本体还包括：

与所述处理器连接的、当判断所述参数超出所述参数范围的持续时间大于预先设定的阈值时间时由所述处理器控制启动的脱离装置。

可选地，所述避雷装置还包括：

安装在所述避雷器本体内部的、当接收到用户输入的查看红外图像的指令时，生成所述避雷器本体内部的红外图像的红外热像仪。

本实用新型所提供的一种避雷装置，包括避雷器本体、安装在避雷器本体内部的传感器、与所述传感器连接的处理器、与所述处理器连接的提示器，传感器获取所述避雷器本体内部的参数，当处理器判断所述参数超出预先设定的参数范围时发送提示指令，提示器接收到提示指令时发出提示信号。所以，该避雷装置通过安装在避雷器本体内部的传感器能实时地获取避雷器本体内部的各参数数据，处理器判断获取的参数是否超出预先设定的避雷器处于正常工作状态时的参数范围，如果是，则提示器立即向用户发出提示信号，表明避雷器内部运行状态出现异常，这样工作人员能及时得知避雷器出现故障，以便于对它作进一步的维护或维修，避免因避雷器的内部故障而导致其它意外事件的发生。

附图说明

图1为本实用新型实施例一提供的一种避雷装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例二提供的一种避雷装置的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型提供一种避雷装置，避免了在避雷器的维护工作中对避雷器出现的故障不能及时地发现的问题。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1所示，本实用新型实施例所提供的一种避雷装置，包括：

避雷器本体10；

安装在所述避雷器本体内部的、获取所述避雷器本体内部的参数的传感器11；

与所述传感器连接的、当判断所述参数超出预先设定的参数范围时发送提示指令的处理器12；

与所述处理器连接的、当接收到所述提示指令时发出提示信号的提示器13。

所述避雷器本体包括由绝缘材料制成的外套和置于所述外套内部的芯体。本实施例中，所述芯体由真空间隙串联电阻构成。对于传统的串联间隙避雷器，采用空气间隙和电阻串联，两者互为保护，间隙使线路电荷率为零，对电阻有一定的防止其老化的作用。但是空气间隙在续流时易损坏，并受环境温度、湿度、气压等的影响较大，存在雷电、操作冲击残压等性能稳定性较差的问题。本实施例中避雷器本体采用真空间隙串联电阻，真空间隙在导通时阻值很小，由串联的非线性电阻承受正常的工频电压，残压可降至理想水平，可提高设备的过电压防护性能，可有效地保护接触网、牵引变电所的高压设备以及电力机车高压设备，延长它们的使用寿命。真空间隙串入线路中，减少了避雷器的有功泄漏电流，能够降低避雷器的老化速度和自身损坏率。另外，真空间隙的放电电压稳定，不受外界环境湿度、温度和气压等的影响，能有效地避免采用空气间隙时产生的上述问题。

本实施例中，所述芯体由真空间隙串联电阻构成，因为真空冷阴极高压电子放电管内设置有真空间隙，所以，在实际应用中，可以通过采用真空冷阴极高压电子放电管串联电阻的方式，实现真空间隙与电阻的串联。真空冷阴极高压电子放电管自身的电容和电感都很小，不会产生操作过电压，所以对被保护电子设备的影响比较小。而且，真空冷阴极高压电子放电管有很好的自愈性能，可多次重复使用，且放电速度快，恢复速度也快，重复频率高，使用寿命长，不需要维护。真空冷阴极高压电子放电管具有暂态过电压承受能力强的特点，可吸收雷击过电压和真空开关操作过电压，提高了避雷器耐受雷电冲击电流的能力。

所述避雷器本体的外套的外部形状为伞状。外部形状为伞状的避雷器外套可大幅度地提高避雷器外绝缘闪络电压(可达到150kV以上)，避免其发生闪络现象。并且，在设计避雷器本体的外部结构时，除考虑其直接放电距离和爬电距离外，还考虑其外部电压分布均匀的问题，所以外套的外部形状选择为伞群状。

所述外套采用全新的GE硅橡胶材料由一次压制成型，使避雷器外套具有较高的耐电腐蚀性、耐老化性、憎水性及防污性，从而保证了电网的安全运行。

在所述避雷器本体的芯体与外套之间具有作为所述芯体的闪络通道的空隙。所述闪络通道由终端装置、伞棱、接线端子、顶盖及其他附件组成，终端装置里面有直线间隙，直线间隙具有预防输电线路闪络的功能，同时它能够预防飞鸟及其他情况引起的电气故障。在设计避雷器本体的内部结构时，充分考虑其内部的闪络问题，使芯体的电位分布更趋于合理，所以在其芯体与外套之间设置合适大小的空隙，作为芯体的闪络通道。对于空隙的大小，主要依据避雷器本体的体积和绝缘外套发生击穿的安全距离来设定。

本实施例提供的避雷装置通过安装在避雷器本体内部的传感器能实时地获取避雷器本体内部的各参数数据，处理器判断获取的参数是否超出预先设定的避雷器处于正常工作状态时的参数范围，如果是，则提示器立即向用户发出提示信号，表明避雷器内部运行状态出现异常，这样工作人员能及时得知避雷器的内部状态和出现的故障，以便于对它作进一步的维护或维修，避免因避雷器的内部故障而导致其它意外事件的发生。

如图2所示，本实用新型又一实施例提供的一种避雷装置，包括：避雷器本体10、传感器11、处理器12和提示器13。

传感器11可以是安装于所述避雷器本体10的电阻上的电信号传感器，电信号传感器能够获取所述电阻的电压参数、电流参数或电功耗参数。处理器12与传感器11连接，处理器12判断所获取的电压参数、电流参数或电功耗参数是否超出预先设定的参数范围，用户可根据避雷器本体处于正常工作状态时的电阻的电压参数、电流参数或电功耗参数来设定相应的参数范围，如果处理器12判断所获取的参数超出所述参数范围，则向提示器13发送提示指令。提示器13与处理器12连接，当提示器13接收到提示指令时发出提示信号。

避雷器经常会因内部受潮，使电阻老化，避雷器的电阻老化前后的功耗特性、伏安特性及热电流刺激特性是不同的，所以用户可设定用于检测电阻是否老化的参数范围，处理器将电信号传感器获取的参数与预先设定的参数范围进行比对分析，如果超出所述参数范围，说明电阻出现老化现象，这时提示器发出提示信号，使工作人员能及时得知避雷器出现异常，以便于工作人员进一步对其作维护或维修，避免了因出现的电阻老化问题而影响避雷器的正常工作。

传感器11也可以是安装在所述避雷器本体10内部的温度传感器或湿度传感器，温度传感器可以是线控式温度传感器或无线测温传感器，湿度传感器可以是线控式湿度传感器，温度传感器或湿度传感器可实时地获取避雷器本体内部各处的温度参数和湿度参数。避雷器内部经常会出现受潮，或局部放电、漏电的现象，受潮使内部的湿度增大，局部放电、漏电会导致内部温度升高。用户可设定合理的湿度参数范围或温度参数范围，与传感器11连接的处理器12，可判断所获取的湿度参数是否超出所述湿度范围，可判断所获取的温度参数是否超出所述温度范围，若超出，说明避雷器本体10的内部环境已影响到避雷器的正常运行，或者避雷器的运行出现异常。这时，处理器12发送提示指令，与处理器12连接的提示器13在接收到提示指令后向工作人员发出提示信号，使工作人员能及时得知避雷器的内部运行状态，及时地对避雷器作检查和维修。

本实施例中，避雷器本体还包括脱离装置101，脱离装置101与处理器12连接的，当处理器12判断所获取的参数超出所述参数范围的持续时间大于预先设定的阈值时间时，处理器12控制启动脱离装置101。

脱离装置是避雷器的一种附件，一般将其设置在避雷器内或与避雷器串联使用。脱离装置的目的是当避雷器出现异常故障时，利用避雷器中流过的工频短路电流让脱离装置启动，使脱离装置的接地端自动脱开，使避雷器退出系统运行，避免失效避雷器因不能脱离电力系统引起爆炸或发生电力系统永久性接地的问题。脱离装置包括热爆式脱离装置、热熔式脱离装置和熔丝式脱离装置。热爆式脱离装置利用失效避雷器中的短路电流在脱离装置中产生燃弧，引爆热爆元件来达到脱离的目的；热熔式脱离装置利用流过失效避雷器中的短路电流，使脱离装置中的合金熔片(或焊锡)熔断来达到脱离的目的；熔丝式脱离装置利用短路电流通过熔丝熔断时，产生电弧，熔丝管迅速跌落，以达到脱离的目的。在脱离装置外可加装由通透材料制成的可视镜片，类似于防盗门的猫眼结构，方便工作人员能够直观地看到脱离位置，便于工作人员及时地发现故障点对避雷器进行维护和更新。

如果处理器判断所获取的参数超出参数范围，并且提示器已发出提示信号，例如处理器已判断避雷器本体的电阻已达到老化程度或者已判断避雷器本体内部的温度超出设定的温度范围，但是用户没有及时或还没来得及对避雷器作维修或更换，这一过程中也可能因避雷器的内部故障而发生意外。所以，用户可设定阈值时间，处理器判断所获取的参数超出参数范围的持续时间大于阈值时间时，则控制启动脱离装置，使避雷器退出电力系统运行，避免出现故障的避雷器因不能脱离电力系统引起爆炸或发生电力系统永久性接地。

本实施例中，避雷装置还包括安装在所述避雷器本体10内部的红外热像仪14。工作人员可向避雷装置输入查看红外图像的指令，当接收到所述指令后，红外热像仪获取避雷器本体内部的红外信号，生成所述避雷器内部的红外图像，展示给工作人员。这样工作人员能随时通过红外热像仪对避雷器内部的元件和运行状态进行检查、观测，也可根据所生成的红外图像定位避雷器本体内部出现异常的位置，方便工作人员对避雷器的维修和维护。

以上对本实用新型所提供的一种避雷装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种避雷装置，其特征在于，包括：

避雷器本体(10)；

安装在所述避雷器本体内部的、获取所述避雷器本体内部的参数的传感器(11)；

与所述传感器连接的、当判断所述参数超出预先设定的参数范围时发送提示指令的处理器(12)；

与所述处理器连接的、当接收到所述提示指令时发出提示信号的提示器(13)。

2.如权利要求1所述的避雷装置，其特征在于，所述避雷器本体包括外套和置于所述外套内部的芯体，所述芯体由真空间隙串联电阻构成。

3.如权利要求2所述的避雷装置，其特征在于，所述真空间隙设置在真空冷阴极高压电子放电管内。

4.如权利要求2所述的避雷装置，其特征在于，所述外套的外部形状为伞状。

5.如权利要求2所述的避雷装置，其特征在于，所述外套采用硅橡胶由一次压制成型。

6.如权利要求2所述的避雷装置，其特征在于，所述芯体与所述外套之间具有作为所述避雷器本体的芯体的闪络通道的空隙。

7.如权利要求1所述的避雷装置，其特征在于，所述传感器包括安装于所述避雷器本体的电阻上的、获取所述电阻的电压参数、电流参数或电功耗参数的电信号传感器。

8.如权利要求1所述的避雷装置，其特征在于，所述传感器包括温度传感器或湿度传感器。

9.如权利要求1所述的避雷装置，其特征在于，所述避雷器本体还包括：

与所述处理器连接的、当判断所述参数超出所述参数范围的持续时间大于预先设定的阈值时间时由所述处理器控制启动的脱离装置(101)。

10.如权利要求1所述的避雷装置，其特征在于，还包括：

安装在所述避雷器本体内部的、当接收到用户输入的查看红外图像的指令时，生成所述避雷器本体内部的红外图像的红外热像仪(14)。