專利名稱：一種避雷器用遠程計數器的制作方法
技術領域：
本發明涉及電力系統領域，尤其涉及一種避雷器用遠程計數器。
背景技術：
氧化鋅避雷器是電力系統中重要的過電壓保護設備，其應用范圍極廣。目前，從 0. 4kV到1000kV電壓等級的氧化鋅避雷器都已經實現了產品化；由于不存在滅弧問題，氧 化鋅避雷器特別適用于直流系統的過電壓保護。避雷器用放電計數器能可靠記錄避雷器的動作次數，這是電力系統故障分析的重 要依據。隨著電力系統的發展，特別是特高壓輸電工程的投運和直流輸電工程的進一步國 產化，對避雷器用計數器的要求也越來越高，主要體現在以下幾個方面要求計數器的通流容量大，即保證不低于避雷器的通流容量。要求計數器要能夠工作在高壓端，并能夠將動作信號遠傳到控制室。由于工作在 高壓端，不能電源供電；動作信號應能夠集成到計算機。要求計數器的下限動作電流可調，即根據工程需要，計數器在沖擊電流大于某一 值時計數器才動作，小于某一值時計數器不動作。現有技術中公開了一種避雷器用放電計數器(中國專利CN2376681)，由感應探 頭、整流電路、分壓電路、接口電路、計數器構成。其感應探頭為一個感應線圈，該感應線圈 安裝在一個阻燃外殼內，采用非電接觸方式，在安裝使用的時候只需把感應探頭靠近、避雷 器的接地線上即可檢測、計錄避雷器放電次數，但無法將動作信號傳輸到遠端，更不能集成 到計算機系統作進一步的處理，同時，也不能夠快捷的更改下限動作電流。
發明內容
本發明的目的是滿足上述電力系統對計數器的新要求要求計數器的通流容量 大；要求計數器要能夠工作在高壓端，并能夠將動作信號遠傳到控制室；要求計數器的下 限動作電流可調等。本發明公開了一種避雷器用遠程計數器，包括氧化鋅電阻片、取樣電阻R0、橋式整 流電路Z、分壓電路、保護電路、電光轉換模塊TR、傳輸光纖、光電轉換模塊、電容C及計算機 接收集成系統，其特征在于所述取樣電阻R0和氧化鋅電阻片并聯后，再串接橋式整流電 路Z，所述橋式整流電路Z與電容C并聯后再與分壓電路和電光轉換模塊TR相串聯；所述 分壓電路包括分壓電阻R1和分壓電阻R2 ；所述保護電路包括穩壓二極管ZD，所述保護電路 并聯到電-光轉換模塊和分壓電阻R2的兩端；所述電光轉換模塊TR通過光纖與光電轉換 模塊連接，所述光電轉換模塊的輸出端接入計算機接收集成系統；通過外部的沖擊電流對 電容C進行充電；當有沖擊電流通過時，分壓電路上的電壓驅動電光轉換模塊TR工作，將避 雷器的動作信號轉換為光信號，并通過光纖將該光信號輸入至光電轉換模塊轉換成電信號 后，再輸到計算機接收集成系統中。其中，可以通過計算機接收集成系統對避雷器的動作信號的脈寬長度進行判定和調節，判定避雷器是否動作，進而來改變避雷器用遠程計數器的下限動作電流。其中，利用外部的沖擊電流對電容C充電放電來驅動電光轉換模塊TR，無需電源
{共 ο其中，能夠將電光轉換模塊TR輸出的紅外光脈沖信號經光纖傳輸后，再由光-電 轉換器轉換成方波動作信號后，集成到計算機中。其中，所述動作信號包括動作時間和次數。其中，所述氧化鋅電阻片為高耐量、低梯度的電阻片，通流能力強，殘壓低。其中，所述取樣電阻RO取值較低，耐壓高，功率大，所述取樣電阻RO的電壓降由沖 擊電流的大小決定，并與沖擊電流成正相關。本發明的有益效果是 (1)由于采用了高耐量、低梯度氧化鋅電阻片，本發明的計數器的通流容量大，從 而可保證不低于避雷器的通流容量。(2)本發明的計數器能夠工作在高壓端，并能夠將動作信號遠傳到控制室，動作信 號能夠集成到計算機，由計算機集成系統完成對于動作信號的判定和進一步的信息傳遞和 記錄。(3)本發明的計數器的下限動作電流可調，即可根據工程需要，計數器在沖擊電流 大于某一值時計數器才動作，小于某一值時計數器不動作。(4)通過光纖連接電-光轉換模塊和光_電轉換模塊，能夠實現對避雷器動作信號 的傳輸，實現光-電隔離，保證人身和設備的安全。
下面結合附圖對本發明進一步說明。圖1是本發明的避雷器用遠程計數器的原理模塊示意框圖；圖2是發明的避雷器用遠程計數器的電路結構示意圖。
具體實施例方式本發明的一種方案是使用高耐量、低梯度氧化鋅電阻片保證計數器的通流容量， 必要時采取電阻片并聯的方式。該電阻片的能量吸收能力為300J/cm3，為國內大部分電阻 片能量吸收能力的1.5倍左右。其梯度僅為40V/mm左右，遠低于普通氧化鋅電阻片的梯度， 能夠保證較大的沖擊電流下(如20kA雷電流)計數器上的壓降不超過3kV，對避雷器的保 護性能的影響可以忽略不計。通過分壓電路，當有沖擊電流通過避雷器時，分壓電阻R1、分壓電阻R2上產生壓 降，驅動電_光轉換模塊TR發光，經光纖傳輸到遠端后，再經光電轉換模塊轉換為電信號。 光信號和電信號的隔離保證了計數器能夠工作在高壓端，能夠在控制室監視計數器的動作信號。通過計算機集成系統對計數器動作信號脈寬的判定的調節，解決了常規計數器不 能控制下限動作電流的缺點。將計數器的動作信號集成到計算機中。如圖1所示，本發明包括保護用氧化鋅電阻片、取樣電阻、整流電路、分壓電路、保 護電路、電_光轉換模塊、傳輸光纖、光_電轉換模塊及接收集成系統。當有沖擊電流通過時，分壓電路上的電壓驅動電-光轉換模塊工作，將計數器的動作信號轉換為光信號，并通 過光纖傳輸到接收端。接收集成系統將動作信號傳送到計算機。如圖2所示，當有沖擊電流通過時，電流主要從氧化鋅電阻片和取樣電阻R0通過， 取樣電阻R0上的電壓降與沖擊電流的大小正相關。氧化鋅電阻片為高耐量、低梯度電阻 片，通流能力強，殘壓低。取樣電阻R0取值較低，耐壓高，功率大。取樣電阻R0的電壓降由 沖擊電流的大小決定，并與沖擊電流成正相關。整流電路Z的作用是保證通過電光轉換裝置TR的電流不會出現反方向，從而保護 了電-光轉換裝置。電容C的作用是利用沖擊電流對電容充電放電來驅動電光轉換裝置TR，同時延長 電光轉換裝置中二極管的發光時間到毫秒級，便于后續信號的處理。當分壓電阻Rl、R2上的電壓降達到某一值時，分壓電路上的電壓能夠驅動電-光 轉換裝置TR發光，并輸送到光纖中。下限電流的判斷由計算機集成系統完成。利用HFBR-24XX系列的光電轉換裝置，通過計數器的沖擊電流在接收端轉化為一 個毫秒級的TTL高電平信號。該信號能方便通過電子計數器實現計數功能，也能夠方便地 集成到計算機中。此處已經根據特定的示例性實施例對本發明進行了描述。對本領域的技術人員來 說在不脫離本發明的范圍下進行適當的替換或修改將是顯而易見的。示例性的實施例僅僅 是例證性的，而不是對本發明的范圍的限制，本發明的范圍由所附的權利要求定義。
權利要求
一種避雷器用遠程計數器，包括氧化鋅電阻片、取樣電阻R0、橋式整流電路Z、分壓電路、保護電路、電光轉換模塊TR、傳輸光纖、光電轉換模塊、電容C及計算機接收集成系統，其特征在于所述取樣電阻R0和氧化鋅電阻片并聯后，再串接橋式整流電路Z，所述橋式整流電路Z與電容C并聯后再與分壓電路和電光轉換模塊TR相串聯；所述分壓電路包括分壓電阻R1和分壓電阻R2；所述保護電路包括穩壓二極管ZD，所述保護電路并聯到電-光轉換模塊和分壓電阻R2的兩端；所述電光轉換模塊TR通過光纖與光電轉換模塊連接，所述光電轉換模塊的輸出端接入計算機接收集成系統；通過外部的沖擊電流對電容C進行充電；當有沖擊電流通過時，分壓電路上的電壓驅動電光轉換模塊TR工作，將避雷器的動作信號轉換為光信號，并通過光纖將該光信號輸入至光電轉換模塊轉換成電信號后，再輸到計算機接收集成系統中。
2.根據權利要求1所述的避雷器用遠程計數器，其特征在于可以通過計算機接收集 成系統對避雷器的動作信號的脈寬長度進行判定和調節，判定避雷器是否動作，進而來改 變避雷器用遠程計數器的下限動作電流。
3.根據權利要求2所述的避雷器用遠程計數器，其特征在于利用外部的沖擊電流對 電容C充電放電來驅動電-光轉換模塊TR，無需電源供電。
4.根據權利要求3所述的避雷器用遠程計數器，其特征在于能夠將電光轉換模塊TR 輸出的紅外光脈沖信號經光纖傳輸后，再由光電轉換器轉換成方波動作信號后，集成到計 算機中。
5.根據權利要求2-4所述的避雷器用遠程計數器，其特征在于所述動作信號包括動 作時間和次數。
6.根據權利要求1-5所述的避雷器用遠程計數器，其特征在于所述氧化鋅電阻片為 高耐量、低梯度的電阻片，通流能力強，殘壓低。
7.根據權利要求1-6所述的避雷器用遠程計數器，其特征在于所述取樣電阻R0取值 較低，耐壓高，功率大，所述取樣電阻R0的電壓降由沖擊電流的大小決定，并與沖擊電流成 正相關。
全文摘要
本發明公開了一種避雷器用遠程計數器，包括保護用氧化鋅電阻片、取樣電阻、整流電路、分壓電路、電-光轉換模塊、傳輸光纖、光-電轉換模塊及接收集成系統。本發明能夠通過光纖將避雷器動作信號(包括動作時間和次數)傳輸到遠端，將動作信號集成到計算機中，自動實現雷擊計數，無需電源供電，并能夠根據需要，調節下限動作電流。
文檔編號G08C23/06GK101871964SQ201010202919
公開日2010年10月27日 申請日期2010年6月18日 優先權日2010年6月18日
發明者宋繼軍, 湯廣福, 溫家良, 王華鋒, 魏曉光 申請人:中國電力科學研究院;電科院東芝避雷器有限公司