[发明专利]监测装置和避雷器系统

说明书

一种用于监测避雷器的装置(10)，包括：‑接地线(23)；‑包括用于测量通过接地线(23)的电流的一个或多个模拟测量电路(25，26)的处理单元(24)；‑用于从测量电路接收测量信号的电子处理单元(43)；‑用于存储由处理单元产生的监测数据的数据存储介质(44)；‑容纳接地线和测量单元的基础模块(20)；和‑容纳处理单元和数据存储介质并且可拆卸地安装至基础模块的辅助模块(40)。当辅助模块被安装至基础模块时，模块的组成部件通过设置在基础模块上的连接器构件(29)和设置在辅助模块上的相应的连接器构件(49)彼此连接。

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前述部分的用于监测被连接至电力网络的避雷器(surge arrester)的监测装置。发明还涉及包括被连接至电力网络的避雷器的避雷器系统。

背景技术

电力网络中的计划外停机通常给网络运营商造成大的收入损失。当停机由受损的或出故障的网络组成部件引起时，还存在着用于所述网络组成部件的更换和/或修理的附加成本。如今为了保护设备免受进来的过电压的危害在开关设备中使用了不同类型的避雷器。避雷器被连接在火线与大地之间并且可以被设计为具有串联连接的氧化锌变阻器的无间隙避雷器。当电压水平在火线中变得太高时，避雷器将允许电流被传到至大地，由此使过电压降低。

避雷器受到的过电压的数量可以借助于被连接至避雷器的接地线缆的所谓的浪涌计数器来记录。浪涌计数器(surger counter)给出关于设施受到过电压的程度的信息并且用作用于避雷器的监测装置。某一时间段期间的所记录的过电压的异常数量表明应该对避雷器进行检查并且避雷器很可能应该受到维护。浪涌计数器通常设置有对通过了避雷器的浪涌的数量进行计数的继电器。浪涌计数器通常对由过电压引起的通过避雷器的脉冲电流的电荷含量和幅值敏感，并且计数功能在超过相对于电流脉冲的幅值和/或持续时间的某些预定值时被激活。浪涌计数器常常具有示出所记录的浪涌的数量的显示器。

如果被收纳在瓷器内的避雷器受到严重污染，则避雷器可能会归因于由避雷器的壳体的外部弄污引起的电压分布上的瞬态变化而被部分加热。在这样的情况中，避雷器的壳体应该进行清洁。积聚在壳体上的一层污物包含导电和半导电的颗粒，这引起泄漏电流流过壳体。流过壳体的泄漏电流将被包括在通过避雷器的总泄漏电流中。通过避雷器的总泄漏电流的突然增加表明壳体已被弄污并且需要进行清洁。包括用于通过避雷器的总泄漏电流和浪涌计数的组合记录的部件的监测装置因此已投入使用。

在氧化锌避雷器中，变阻器连续地受到引起1mA数量级的连续电流流过避雷器的操作电压。该电流在正常操作条件下基本上是电容性的但也包含较小的电阻分量。仅在阻抗性电流分量上的改变可以表明避雷器的特性上的可能的改变。氧化锌避雷器具有非常长的使用寿命，但是其模块变阻器会经受缓慢劣化，导致阻抗性泄漏电流的逐渐增加。当阻抗性泄漏电流增加至某一水平时，存在着发生导致模块变阻器的毁坏的热竞赛过程(thermalracing process)的风险。因此所关注的是检查通过避雷器的阻抗性泄漏电流。这可以借助于所谓的场探针来完成。场探针意在从避雷器被连接所至的电力网络拾取电场。基于与在场探针和大地之间流动的电流有关的测量值和与在避雷器和大地之间流动的电流有关的测量值，避雷器的阻抗性泄漏电流可以用如US 7 005 863 B2中所描述的所谓的方法B2(“具有用于电压上的谐波的补偿的第三阶谐波分析”(IEC 60099-5第6部分修订1))的特定计算方法来计算出。

发明内容

发明目的

本发明的目的是获得一种新的且有利的设计的避雷器监测装置，其在至少一些方面与先前已知的避雷器监测装置相比提供优点。

根据发明，所述目的借助于具有权利要求1中所限定的特征的监测装置来实现。

本发明的监测装置包括：

-接地线，其被配置成将电连接至大地和避雷器使得流过避雷器的电流将通过该接地线；