本发明专利技术公开了一种无隔离器件的线路避雷器漏电流检测装置，包括由大容量压敏电阻、过流保险丝、限流电阻以及TVS过压保护器构成的采样前端雷击保护电路，以及由整流桥、滤波电容、两个串联的采样分压电阻及采样保持电容构成的漏电流采样电路。在正常工作情况下，漏电流从采样旁路通过，整流滤波后的直流信号和原始的交流漏电流间具有一个固定的变比关系，从而提高漏电流检测的线性度及测量的精度。在雷击冲击产生时，压敏电阻两端的电压继续升高时压敏电阻导通，雷击电流主要从压敏电阻通过，从而使采样旁路的电压不会继续升高，这样在雷击产生时便由上述电路实现了在雷电发生时对测量电路及内部采样电路的保护。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于输电线路在线监测系统
，更为具体地讲，涉及一种无隔离器件的线路避雷器漏电流检测装置，用于对高压线路避雷器运行状态的实时监测。
技术介绍
随着国民经济的高速发展，各行各业对电力的需求量越来越大，对供电部门提供电力质量即稳定性、不间断性及伴随服务的要求也越来越高，因此远距离高压输电线路的电网运行安全性就显得尤为重要。为此，各超高压输电网局及电力公司一直在寻找有效的监测管理手段，能够有效的降低雷电对输电线路的影响，以提高输电线路运行安全性、可靠性。目前输电线路运行过程中，雷击跳闸一直是影响输电线路供电可靠性的一个重要因素。为避免雷击跳闸，现阶段采用得最多的手段是使用线路避雷器，通过在高压输电线和大地间加装线路避雷器，实现对线路雷电冲击的有效泄放，从而可以有效的减少雷击引起的线路跳闸。但是在使用中，发现随着使用的时间和遭受雷击的次数增加，线路避雷器自身的安全特性会下降，由于线路避雷器是安装在高压线和大地之间，如果其安全性下降到一定程度，不但防不了雷击还有可能对输电线路的安全造成危害。而判断线路避雷器安全性最主要的指标就是在工作电压下，流经线路避雷器漏电流的大小。常规做法是定时把线路避雷器取下来到实验室中做相关的实验，但是这样操作的成本费用很高，不适合大面积使用，因此，在线式的线路避雷器实时监测装置是解决该问题的一个重要手段，而其中漏电流检测检测装置是最为关键的一环。现有的线路避雷器在线检测技术为了防止雷击电流通过时对检测装置内部造成损坏一般都会选用隔离器件，避免雷电泄放主回路和测量回路的直接连接。如图1所示，在2014年04月30日公布的、公布号为CN103760454A、名称为“MOV避雷器漏电流检测装置、远程监控系统及方法”中，包含一个由偏置电阻Rs和光电耦合器(OC)105组成的并联电路，光电耦合器105是交流式的，便于在交流电路中双向通电，它包括一位于输入端的发光元件和一位于输出的光敏元件，发光元件包壳两个反向并联的LED二极管。该光电耦合器将射频通信系统和MOV避雷器基干线路相隔离，以减小射频通信部件被雷击式在MOV避雷器101中产生的高电流或高电压击毁的可能性。具体来说，如图1所示，MOV避雷器101的一端与高压输电线路相连，另一端和漏电流检测装置相连，并通过后者接地。和避雷器101一端直接相连的是偏压电阻Rs、限流电阻R0和ZOV(氧化锌压敏电阻)。偏压电阻Rs与光电耦合器105电路并联，从而提供光电耦合器105所需要的偏压，并建立一个预定的漏电流的警告阈值。限流电阻R0和限流电阻R1分别设置与光电耦合器105输入端的两侧，用于控制在此电路中通过的电流的大小。小型的ZOV与前述之光电耦合器电路以及偏压电阻并联，以提供过载电流保护。该ZOV的大小应能承受一个持续8/20us，峰值为100KA以上的冲击电流。这样的电流足以保证本装置在220Kv以上的输电线路中使用。从图1，我们可以看出，上述现有技术在取样部分均采用了隔离器件即光电耦合器105。由于隔离器件的采用，使得漏电流检测的精度受到了隔离器件线性度的影响，降低了测量范围。尽管在光电耦合器105的输出端设有输出电阻R3，调整输出电阻R3的阻值大小，使光电耦合器光敏元件在线性区工作，可以输出线性的漏电流模拟信号。但是其线性度仍然不能达到较为理想的效果，线性度有待提高。其次，隔离器件的采用使得隔离器后端的采样电路必须采用内部供电，因此加大了采样电路的功耗，增加了电路的复杂性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提出一种无隔离器件的线路避雷器漏电流检测装置，以提高漏电流检测的线性度，从而提高测量的精度，同时使采样部分的电路不消耗监测设备的内部用电，以适用于采用电池供电的线路避雷器在线监测装置。为实现上述专利技术目的，本专利技术无隔离器件的线路避雷器漏电流检测装置，包括：一大容量压敏电阻，线路避雷器一端接高压输电线，另一端通过大容量压敏电阻与大地连接，大容量压敏电阻安装在检测装置内部；其特征在于，还包括：一过流保险丝、一限流电阻以及一TVS(TransientVoltageSuppressor，瞬态电压抑制)过压保护器，过流保险丝的一端接入到大容量压敏电阻和线路避雷器的连接端靠近压敏电阻一侧，过流保险丝的另一端接到限流电阻的一端，电阻的另一端接入到漏电流采样电路中整流桥的一个交流输入端，整流桥的另一交流输入端接到大容量压敏电阻的接地(大地)端靠近压敏电阻一侧；在整流桥的交流输入端并接有TVS过压保护器；一个漏电流采样电路，漏电流采样电路由整流桥、滤波电容、两个串联的采样分压电阻及采样保持电容构成；整流桥的直流输出正端接入到两个串联的采样分压电阻的一端，两个串联的采样分压电阻的另一端接入到整流桥的输出负端，测量信号由两个串联的采样分压电阻的连接点引出；在测量信号和整流桥的输出负端并联采样保持电容，在整流桥的输出正负端并入滤波电容。本专利技术的目的是这样实现的：本专利技术无隔离器件的线路避雷器漏电流检测装置，包括由大容量压敏电阻、过流保险丝、限流电阻以及TVS过压保护器构成的采样前端雷击保护电路，以及由整流桥、滤波电容、两个串联的采样分压电阻及采样保持电容构成的漏电流采样电路。在正常工作情况下，线路避雷器本身不导通，因此加在大功率压敏电阻上的电压很低，只有几伏特的电压，因此大容量(功率)压敏电阻不导通，呈现高阻状态；线路避雷器上的漏电流不能从大功率压敏电阻上流过，只能从过流保险丝、限流电阻以及整流桥、采样分压电阻所构成的并联旁路流过，和线路避雷器正常时的内部几十上百兆欧姆的电阻相比，限流电阻和采样分压电阻千欧姆、百欧姆级的阻值几乎可以忽略不计，因此当漏电流从采样旁路通过时，和其直接流入大地相比几乎没有什么改变；交流漏电流进过整流桥及其后面的滤波电容变为直流信号，由于其后所接的采样分压电阻负载很轻，因此整流滤波后的直流信号和原始的交流漏电流间具有一个固定的变比关系，从而提高漏电流检测的线性度及测量的精度。为了满足后端CPU采样信号的输入要求，通过两个采样分压电阻对整流滤波后的直流电压信号进行分压处理之后再送到CPU的AD采样电路，这样在线路避雷器正常工作时，便由上述电路实现了漏电流的测量。在雷击冲击产生时，线路避雷器导通，雷电冲击电压迅速加到大容量(功率)压敏电阻上，通常压敏电阻的启动电压为300V左右，启动时间为几个微秒，在其启动前电压通过保险丝、限流电阻加到TVS过压保护器上，而过压保护器的启动电压为几伏特，因此一旦TVS过压保护器启动，就使得整流桥交流输入端的输入电压被钳位在PVS过压保护器启动电压，从而保护了内部电路不会受到高电压的冲击，由于限流电阻的存在，使得在压敏电阻两端的电压在300V以下时通过PVS过压保护器的电流不会超过PVS过压保护器的安全电流范围，当压敏电阻两端的电压继续升高时压敏电阻导通，雷击电流主要从压敏电阻通过，从而使采样旁路的电压不会继续升高，这样在雷击产生时便由上述电路实现了在雷电发生时对测量电路及内部采样电路的保护。附图说明图1是现有线路避雷器漏电流检测装置一具体实例的电路原理图；图2是本专利技术无隔离器件的线路避雷器漏电流检测装置一种具体实施方式的电路原理图；图3是本专利技术无隔离器件的线路避雷器漏电流本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种无隔离器件的线路避雷器漏电流检测装置，包括：一大容量(功率)压敏电阻，线路避雷器一端接高压输电线，另一端通过大容量压敏电阻与大地间连接，大容量压敏电阻安装在检测装置内部；其特征在于，还包括：一过流保险丝、一限流电阻以及一TVS(Transient Voltage Suppressor，瞬态电压抑制)过压保护器，过流保险丝的一端接入到大容量压敏电阻和线路避雷器的连接端靠近压敏电阻一侧，过流保险丝的另一端接到限流电阻的一端，电阻的另一端接入到漏电流采样电路中整流桥的一个交流输入端，整流桥的另一交流输入端接到大容量压敏电阻的接地(大地)端靠近压敏电阻一侧；在整流桥的交流输入端并接有TVS过压保护器；一个漏电流采样电路，漏电流采样电路由整流桥、滤波电容、两个串联的采样分压电阻及采样保持电容构成；整流桥的直流输出正端接入到两个串联的采样分压电阻的一端，两个串联的采样分压电阻的另一端接入到整流桥的输出负端，测量信号由两个串联的采样分压电阻的连接点引出；在测量信号和整流桥的输出负端并联采样保持电容，在整流桥的输出正负端并入滤波电容。
【技术特征摘要】
1.一种无隔离器件的线路避雷器漏电流检测装置，包括：一大容量(功率)压敏电阻，线路避雷器一端接高压输电线，另一端通过大容量压敏电阻与大地间连接，大容量压敏电阻安装在检测装置内部；其特征在于，还包括：一过流保险丝、一限流电阻以及一TVS(TransientVoltageSuppressor，瞬态电压抑制)过压保护器，过流保险丝的一端接入到大容量压敏电阻和线路避雷器的连接端靠近压敏电阻一侧，过流保险丝的另一端接到限流电阻的一端，电阻的另一端接入到漏电流采样电路中整流桥的一个交流输入端，整流桥的另一交流输入端接到大容量压敏电阻的接地(大地)端靠近压敏电阻一侧；在整流桥的交流输入端并接有TVS过压保护器；一个漏电流采样电路，漏电流采样电路由整流桥、滤波电容、两个串联的采样分压电阻及采样保持电容构成；整流桥的直流输出正端接入到两个串联的采样分压电阻的一端，两个串联的采样分压电阻的另一端接入到整流桥的输...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨军，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51
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