CN105929291A - 自动告警的智能避雷系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供的自动告警的智能避雷系统，包括：设置在所述电力线路上的避雷装置、故障检测装置、故障信息自动告警终端和远程控制台，所述故障检测装置用于检测所述避雷装置的故障信息，并将所述故障信息传送给所述故障信息自动告警终端，所述故障信息自动告警终端存储所述故障信息，并将所述故障信息通过无线网络发送给所述远程控制台，所述远程控制台根据接收到的所述故障信息进行告警。本发明提供一种自动告警的智能避雷系统，实时监测避雷装置的工作状态，在损坏时，及时发出警报，避免避雷装置失效导致的雷击事故。

Description

自动告警的智能避雷系统

技术领域

本发明涉及避雷装置，特别涉及一种设置在电力线路上的智能避雷系统，可实时监测避雷器故障，并自动告警。

背景技术

大气层在流动的过程中产生负雷云，随着负雷云中负电荷的积累，其电场强度逐渐增加，当达到一定程度时，即开始向下方梯级式跳跃放电，称为下行先导放电。当这个下行先导逐渐接近地面物体并达到一定距离时，地面物体在强电场作用下产生尖端放电，而形成上行先导，并朝着下行先导方向发展，两者会合后即形成了雷电通道，随之就形成了雷电。一般认为，当雷电下行先导从雷云向下发展时，它的梯级式跳跃只受周围大气的影响，没有一个确定的目标。只有在完成最后一个梯级式跳跃时，它才必须选一个被击对象。因此，可以在被保护的物体上安装接闪器，使上行先导和下行先导会合，以避免雷击。

接闪器就是专门用来接受雷电的金属物体。接闪的金属杆称为避雷针，接闪的金属线称为避雷线，接闪的金属带、金属网称为避雷带、避雷网。避雷针高出被保护物，又和大地直接相连，当雷电先导接近时，它与雷云之间电场强度最大，因而可将雷云放电的通道吸引到避雷针本身，并经引下线与接地装置将雷电流安全地泄放到大地中去，使被保护物体免受直接雷击。

由于室外输电线路通常在高空架设，容易成为雷电的被击对象，从而在架空的输电线路上普遍装有多套避雷装置。但是，当避雷装置损坏后，会失去避雷效果，如不能及时发现故障的避雷装置，容易使线路受到雷击，造成大面积停电。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种自动告警的智能避雷系统，实时监测避雷装置的工作状态，在损坏时，及时发出警报，避免避雷装置失效导致的雷击事故。

残压是衡量避雷器保护性能的一个重要参数，基本定义是当放电涌流通过避雷器时，避雷器端子间呈现的最大电压峰值。

本发明提供的一种自动告警的智能避雷系统，包括：设置在所述电力线路上的避雷装置、故障检测装置、故障信息自动告警终端和远程控制台,所述故障检测装置用于检测所述避雷装置的故障信息，并将所述故障信息传送给所述故障信息自动告警终端，所述故障信息自动告警终端存储所述故障信息，并将所述故障信息通过无线网络发送给所述远程控制台，所述远程控制台根据接收到的所述故障信息进行告警。

所述避雷装置包括：定位架和设置在所述定位架上的避雷器。

所述故障检测装置包括：电压互感器、电压测量装置和电流互感器，所述电压互感器与所述避雷器的后端连接，所述电压测量装置接在所述电压互感器的二次回路中，所述电流互感器的一次绕组为所述避雷装置的接地线路，所述电流互感器的二次绕组串联有电流表。

所述故障信息自动告警终端包括：故障判断单元、故障信息存储单元和故障信息发送单元，所述电压测量装置和所述电流表分别与所述故障判断单元连接，所述故障判断单元从所述电压测量装置获得电压值，从所述电流表获得电流值，当所述电压值超过电压阈值或所述电流值超过电流阈值时，判断为所述避雷器故障，并通过故障信息发送单元将所述故障信息和故障位置信息发送给远程控制台。

所述远程控制台接收所述故障信息和故障位置信息，进行告警。

本发明提供的自动告警的智能避雷系统，利用电压互感器检测避雷装置后端的电压值，根据残压大小判断所述避雷装置是否损坏，同时利用电流互感器测得避雷器后端的电流值，增加故障判断的可靠性，并通过故障信息自动告警终端将故障信息和故障位置信息发送到远程控制台，进行故障告警。通过本系统，位于远程控制台的操作人员可在第一时间获得故障信息和故障位置，安排维修人员快速进行维修，避免由于避雷装置失效导致的电力系统损坏，造成严重损失。

进一步地，所述避雷装置为多个，每个所述避雷装置对应设置有一个故障检测装置。

进一步地，所述故障信息存储单元为可拆卸的移动存储介质。

进一步地，所述故障信息发送单元为无线发送装置。

进一步地，所述故障信息自动告警终端还设置有声光告警器。

进一步地，所述故障信息自动告警终端还设有定位装置。

进一步地，所述故障信息自动告警终端包括壳体和PCB板，所述PCB板的第一面安装有电子元件，第二面的上方设置有冷却管路，该冷却管路与冷却用气体发生装置连通，电动阀门设置在所述冷却管路上，电动阀门的开口朝向所述电子元件并使得喷出的冷却气流正对电子元件；电动阀门的开口处还设有垂直于冷却气流的阀板，阀板一端抵靠在弹簧上，另一端连接在电动阀门的开口上；所述弹簧套设在滑动轴上，滑动轴一端与阀板固定连接，另一端固定在弹簧支架上，该弹簧支架与冷却管路固定连接；所述阀板还固定连接有线圈安装体，该线圈安装体上设置有线圈，该线圈位于磁场中并串联于PCB板的电路回路中；当电路回路中的线圈不通电时，弹簧挤压阀板使得该电动阀门的开口为常闭状态，当电路回路中的线圈通电时，带电线圈在洛仑兹力的作用下推动阀板挤压弹簧，使得电动阀门的开口被打开，冷却气流喷出；当电路回路的功率越大时，线圈中的电流越大，线圈受到的洛仑兹力也越大，从而增加阀板对弹簧的挤压幅度，提高开口出风量。

当采用从外界引入的冷却用气体或冷却用气体发生装置所产生的气体，通过管路导入到发热的电子元件旁，可以利用温度更低的、并没有被其他的电子元件加热过的冷却用气体来对这些电子元件进行冷却，冷却效果更好，冷却速度更快，以利于实现将电子元件的温度维持在更低的水平上。而且，通过将线圈串联到电路板用以连接电子元件的线路中，当电子元件越需要散热，而其所产生的所有热功率，均来源于电功率，而电功率越大，其电流也就越大，所以线圈可以产生更大的作用力，以对抗弹簧所产生的弹力。当能够产生更大的弹力时，其弹性形变越大，使得电动阀门的开口越大，其所能通过的冷却用气体的流量也就越大，冷却能力越强。从而实现了对于不同工作温度的电子元件的不同冷却效果，或对于同一电子元件，在不同温度时的不同冷却效果，从而提高了冷却用气体输入装置或冷却用气体发生装置在导入相同数量冷却用气体时的工作效率，提高了冷却能力。

优选的，所述冷却用气体发生装置中储存液氮。

采用液氮的方式进行冷却，不但气体温度很低，冷却能力强，而且不会产生空气冷却中的灰尘污染到电子元件表面，降低电子元件散热能力的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明一实施例提供的自动告警的智能避雷系统的结构示意图；

图2为本发明一实施例中具有降温功能的故障信息自动告警终端的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

在发电、变电、输电、配电和用电的线路中电流大小悬殊，从几安到几万安都有。为便于测量、保护和控制需要转换为比较统一的电流，另外线路上的电压一般都比较高如直接测量是非常危险的。本发明自动告警的智能避雷系统利用电流互感器就起到电流变换和电气隔离作用。

参照图1，本发明一实施例提供的自自动告警的智能避雷系统，包括：设置所述电力线路上的避雷装置100、故障检测装置200、故障信息自动告警终端300和远程控制台400，所述故障检测装置200用于检测所述避雷装置100的故障信息，并将所述故障信息传送给所述故障信息自动告警终端300，所述故障信息自动告警终端300存储所述故障信息，并将所述故障信息通过无线网络发送给所述远程控制台400，所述远程控制台400根据接收到的所述故障信息进行告警；

所述避雷装置100包括：定位架和设置在所述定位架上的避雷器；

所述故障检测装置200包括：电压互感器、电压测量装置和电流互感器，所述电压互感器与所述避雷器的后端连接，所述电压测量装置接在所述电压互感器的二次回路中，所述电流互感器的一次绕组为所述避雷装置的接地线路，所述电流互感器的二次绕组串联有电流表。

所述故障信息自动告警终端包括：故障判断单元、故障信息存储单元和故障信息发送单元，所述电压测量装置和所述电流表分别与所述故障判断单元连接，所述故障判断单元从所述电压测量装置获得电压值，从所述电流表获得电流值，当所述电压值超过电压阈值或所述电流值超过电流阈值时，判断为所述避雷器故障，并通过故障信息发送单元将所述故障信息和故障位置信息发送给远程控制台。

所述远程控制台400接收所述故障信息和故障位置信息，进行告警。

具体实施时，在故障信息自动告警终端300还设置有定位装置和声光告警器，方便现场人员定位。

本发明提供的自动告警的智能避雷系统，利用电流互感器检测避雷装置100后端的电压值，根据残压大小判断所述避雷装置100是否损坏，并通过故障信息自动告警终端300将故障信息和故障位置信息发送到远程控制台400，进行故障告警。通过本系统，位于远程控制台400的操作人员可在第一时间获得故障信息和故障位置，安排维修人员快速进行维修，避免由于避雷装置100失效导致的电力系统损坏，造成严重损失。

图2是本发明实施例2的具有冷却功能的故障信息告警终端的结构示意图；

图中，各个附图标记表示的含义如下；1、壳体；2、PCB板；

11、冷却风扇；12、过滤装置；13、冷却管路；14、滑动轴；15、阀板；16、出气口；17、线圈；19、弹簧支架；20、排风口；21、线圈安装体；22、电子元件；23、弹簧。

现有技术中，多是采用在电器的侧壁开口，将外界的较冷空气引入或将电器壳体内较热空气排出的方式进行冷却，或者是将壳体整体进行冷却，使得从电子元件处受热的气体接触到壳体之后遇冷，将热量穿出，冷却后再回流到电子元件处。这种冷却方式中，需要对壳体内的气体流动进行整体布置，甚至电子元件的位置摆放也要受到冷却因素的制约。而且，关键是，采用这种方式，壳体内的温度无法降低得太低，冷却很多电子元件的气体就已经是进过其他电子元件加热过的气体了，例如，用七八十摄氏度的气体，去冷却那些温度为100摄氏度，是绝不可能将这些元件冷却到五六十摄氏度的，所以电子元件的工作温度也无法显著降低。

本实施例的故障信息自动告警终端包括壳体1和PCB板2，PCB板2的第一面上安装有电子元件22，PCB板上设有用于电连接电子元件22的电子线路，电子线路上串联有电动阀门的线圈17，线圈17套设在与阀板15固定连接的线圈安装体21上，当线圈17发生移动时，线圈安装体21也会带动阀板15发生移动，线圈17设置在磁场中，磁场的方向在图中由⊙表示，磁场可以由U形磁铁产生，磁场用于控制阀芯运动以改变电动阀门的开口大小，磁场中的磁感线垂直于线圈轴向，电动阀门的开口处设置有与阀板15连接的弹簧23，弹簧23套设在滑动轴14上，滑动轴14也与阀板15固定连接，弹簧23的另一端抵在固定安装在冷却管路13上的弹簧支架19上，弹簧23用于推动阀板15以关闭电动阀门的开口，电动阀门设置在冷却管路13上，电动阀门的出气口16设置方向为使得由开口喷出的气流朝向电子元件22喷出，冷却管路13位于PCB板2的第二面一侧，第二面为第一面的反面，冷却管路13与冷却用气体输入装置或冷却用气体发生装置连通。

其中冷却管路13的进气采用从壳体外进气的方式，具体说来，由冷却用气体进气装置进气，经过过滤装置12，再有冷却风扇11吹入到冷却管路13中。

当采用从外界引入的冷却用气体或冷却用气体发生装置所产生的气体，通过管路导入到发热的电子元件22旁，可以利用温度更低的、并没有被其他的电子元件22加热过的冷却用气体来对这些电子元件22进行冷却，冷却效果更好，冷却速度更快，以利于实现将电子元件22的温度维持在更低的水平上。而且，通过将线圈17串联到电路板用以连接电子元件22的线路中，当电子元件22越需要散热，而其所产生的所有热功率，均来源于电功率，而电功率越大，其电流也就越大，所以线圈17可以产生更大的作用力，带动线圈安装体21和阀板15向图中的右侧移动，以对抗弹簧23所产生的弹力。当能够产生更大的弹力时，其弹性形变越大，使得电动阀门的开口越大，其所能通过的冷却用气体的流量也就越大，冷却能力越强。从而实现了对于不同工作温度的电子元件22的不同冷却效果，或对于同一电子元件22，在不同温度时的不同冷却效果，从而提高了冷却用气体输入装置或冷却用气体发生装置在导入相同数量冷却用气体时的工作效率，提高了冷却能力。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (7)

1.一种自动告警的智能避雷系统，其特征在于，包括：设置在所述电力线路上的避雷装置、故障检测装置、故障信息自动告警终端和远程控制台,所述故障检测装置用于检测所述避雷装置的故障信息，并将所述故障信息传送给所述故障信息自动告警终端，所述故障信息自动告警终端存储所述故障信息，并将所述故障信息通过无线网络发送给所述远程控制台，所述远程控制台根据接收到的所述故障信息进行告警；

所述避雷装置包括：定位架和设置在所述定位架上的避雷器；

所述故障检测装置包括：电压互感器、电压测量装置和电流互感器，所述电压互感器与所述避雷器的后端连接，所述电压测量装置接在所述电压互感器的二次回路中，所述电流互感器的一次绕组为所述避雷装置的接地线路，所述电流互感器的二次绕组串联有电流表；

所述故障信息自动告警终端包括：故障判断单元、故障信息存储单元和故障信息发送单元，所述电压测量装置和所述电流表分别与所述故障判断单元连接，所述故障判断单元从所述电压测量装置获得电压值，从所述电流表获得电流值，当所述电压值超过电压阈值或所述电流值超过电流阈值时，判断为所述避雷器故障，并通过故障信息发送单元将所述故障信息和故障位置信息发送给远程控制台；

所述远程控制台接收所述故障信息和故障位置信息，进行告警。

2.根据权利要求1所述的自动告警的智能避雷系统，其特征在于，所述避雷装置为多个，每个所述避雷装置对应设置有一个故障检测装置。

3.根据权利要求1所述的自动告警的智能避雷系统，其特征在于，所述故障信息存储单元为可拆卸的移动存储介质。

4.根据权利要求1所述的自动告警的智能避雷系统，其特征在于，所述故障信息发送单元为无线发送装置。

5.根据权利要求1所述的自动告警的智能避雷系统，其特征在于，所述故障信息自动告警终端还设置有声光告警器。

6.根据权利要求1所述的自动告警的智能避雷系统，其特征在于，所述故障信息自动告警终端还设有定位装置。

7.根据权利要求1所述的自动告警的智能避雷系统，其特征在于，所述故障信息自动告警终端包括壳体和PCB板，所述PCB板的第一面安装有电子元件，第二面的上方设置有冷却管路，该冷却管路与冷却用气体发生装置连通，电动阀门设置在所述冷却管路上，电动阀门的开口朝向所述电子元件并使得喷出的冷却气流正对电子元件；电动阀门的开口处还设有垂直于冷却气流的阀板，阀板一端抵靠在弹簧上，另一端连接在电动阀门的开口上；所述弹簧套设在滑动轴上，滑动轴一端与阀板固定连接，另一端固定在弹簧支架上，该弹簧支架与冷却管路固定连接；所述阀板还固定连接有线圈安装体，该线圈安装体上设置有线圈，该线圈位于磁场中并串联于PCB板的电路回路中；当电路回路中的线圈不通电时，弹簧挤压阀板使得该电动阀门的开口为常闭状态，当电路回路中的线圈通电时，带电线圈在洛仑兹力的作用下推动阀板挤压弹簧，使得电动阀门的开口被打开，冷却气流喷出；当电路回路的功率越大时，线圈中的电流越大，线圈受到的洛仑兹力也越大，从而增加阀板对弹簧的挤压幅度，提高开口出风量。