一種避雷器本體內部溫濕度監(jiān)測裝置的制作方法

本發(fā)明涉及在運電力設備內部溫濕度監(jiān)測設備技術領域，尤其涉及一種避雷器本體內部溫濕度監(jiān)測裝置。

背景技術：

目前，避雷器是保證電力系統(tǒng)安全運行的重要保護設備之一，主要用于限制系統(tǒng)過電壓。避雷器運行中存在的問題或缺陷種類較多，但絕大部分缺陷均是由于避雷器本體內部受潮引起的閥片或絕緣劣化導致，而避雷器本體內部受潮的原因是多方面的，包括：避雷器密封面存在氣孔或氣隙、密封膠填充不仔細造成空隙等，造成避雷器密封不良，內部受潮，防水部位進水銹蝕；設備結構設計不合理、選材不合理引起；均壓環(huán)、放電計數(shù)器、引線容易銹蝕的問題，關鍵部位的銹蝕有可能也會造成避雷器密封不良，內部受潮。但目前對避雷器本體內部存在的受潮現(xiàn)象并無好的較為直觀的監(jiān)測手段，只能通過避雷器帶電檢測（泄漏電流測試和紅外測溫）、例行試驗進行間接判斷，而避雷器本體內部受潮是一個長期的過程，等潮氣積累到一定程度導致內部閥片或絕緣發(fā)生劣化再通過上述手段加以判斷就有可能來不及，如果劣化的避雷器未能通過上述手段有效的監(jiān)測到，有可能會發(fā)生運行事故，因此目前的方式不能更好的起到防患于未然的目的。

可嘗試采用一種避雷器本體內部溫濕度監(jiān)測裝置，該裝置可以長期對在運避雷器本體內部濕度及變化情況進行監(jiān)測，對于一段時期內濕度明顯增加的避雷器結合傳統(tǒng)方式進行重點監(jiān)測，做到有的放矢，可以作為避雷器有效的在線監(jiān)測手段融入到變電站現(xiàn)有在線監(jiān)測系統(tǒng)當中；該裝置結構小巧，其濕度傳感器部分可以安裝在避雷器本體內部；該裝置可以將每節(jié)避雷器內部的濕度監(jiān)測數(shù)據通過無線的方式進行送達，能極大地提高運維人員的工作效率。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種避雷器本體內部溫濕度監(jiān)測裝置，能夠可以實現(xiàn)在帶電情況下長期對在運避雷器本體內部濕度及變化情況進行監(jiān)測。

本發(fā)明采用的技術方案為：

一種避雷器本體內部溫濕度監(jiān)測裝置，包括溫濕度傳感器組件2、無線數(shù)據接收裝置3、后臺服務器及顯示終端4；所述溫濕度傳感器組件2的輸出端連接無線數(shù)據接收裝置3的輸入端，無線數(shù)據接收裝置3的輸出端連接后臺服務器及顯示終端4的輸入端；其中溫濕度傳感器組件2包括電場屏蔽網罩6、溫濕度傳感元件5、sht2x溫濕度傳感器處理器7、stc11微控制單元8、無線發(fā)射模塊9及用于對各個模塊供電的鋰電池10，溫濕度傳感元件5設置在電場屏蔽網罩6內，電場屏蔽網罩6設置在避雷器內電極13空腔內；所述溫濕度傳感元件5的輸出端通過導線11連接sht2x溫濕度傳感器處理器7的輸入端，sht2x溫濕度傳感器處理器7與stc11微控制單元8相連接，所述stc11微控制單元8的輸出端連接無線發(fā)射模塊9的輸入端；所述的溫濕度傳感元件5包括電容式濕度傳感元件和能隙溫度傳感元件，二者分別通過導線11連接sht2x溫濕度傳感器處理器7的輸入端。

所述的溫濕度傳感器組件2有多個，多個溫濕度傳感器組件2中stc11微控制單元8通過設定唯一id號多個傳感器節(jié)點進行識別，可以滿足某個多點無線數(shù)據采集應用的需求。stc11微控制單元8能耗很低，由鋰電池10提供電源，并將sht2x溫濕度傳感器處理器7獲取的溫度及相對濕度的數(shù)據通過無線發(fā)射模塊9傳輸出去。

電場屏蔽網罩6為金屬封閉網狀結構。

溫濕度傳感器組件2中sht2x溫濕度傳感器處理器7、stc11微控制單元8、無線發(fā)射模塊9及用于對各個模塊供電的鋰電池10完全放置在避雷器外屏蔽罩17內，確保避雷器外部的電場分布不會受到影響。

溫濕度傳感元件5靈敏度應高，其中濕度的精度不低于±1.8%rh、溫度的精度不低于±0.3℃，用于監(jiān)測到避雷器本體內部溫濕度的微弱變化。

所述的溫濕度傳感元件5放置在每節(jié)避雷器的下端內電極內。

熱縮管依次穿過避雷器內電極13的金屬壁、避雷器frp預制管14、黏合層15及避雷器復合絕緣外套16時，工藝上應做到非常良好的密封，尤其是穿過黏合層15及避雷器復合絕緣外套16時應使用黏合劑充分黏合不留縫隙。

所述的導線11引出電場屏蔽網罩6集中設置，且外面套設有熱縮管12。

本發(fā)明從避雷器主要缺陷的源頭入手，在避雷器內部設置sht2x溫濕度傳感器處理器和無線發(fā)射器，從而可以將每節(jié)避雷器內部的濕度監(jiān)測數(shù)據通過無線的方式進行送達，結合現(xiàn)有的檢測技術進一步加強了對避雷器運行狀態(tài)的監(jiān)測，增加了監(jiān)測方式，增強了設備運維的保障，也使得變電站的運維更加智能化，極大地提高了運維人員工作效率可以實現(xiàn)在帶電情況下長期對在運避雷器本體內部濕度及變化情況進行監(jiān)測，監(jiān)測數(shù)據同時包括避雷器本體內部當時的溫度情況，對不同溫度情況下的相對濕度進行判斷，對于一段時期內濕度明顯增加的避雷器結合傳統(tǒng)方式進行重點監(jiān)測，做到有的放矢，可以作為避雷器有效的在線監(jiān)測手段融入到變電站現(xiàn)有在線監(jiān)測系統(tǒng)當中；進一步的本發(fā)明可以用于科研項目，通過長期的數(shù)據積累，研究避雷器本體內部環(huán)境溫濕度的變化對避雷器閥片或絕緣影響程度的臨界值。

附圖說明

圖1為是本發(fā)明的結構圖；

圖2是本發(fā)明的安裝結構示意圖圖。

圖中：1、避雷器本體，2、溫濕度傳感器組件，3、無線數(shù)據接收裝置，4、后臺服務器及顯示終端，5、溫濕度傳感元件，6、電場屏蔽網罩，7、sht2x溫濕度傳感器處理器，8、stc11微控制單元，9、無線發(fā)射模塊，10、鋰電池，11、導線，12、熱縮管，13、避雷器內電極，14、避雷器frp預制管，15、黏合層，16、避雷器復合絕緣外套，17、避雷器外屏蔽罩，18、避雷器屏蔽端蓋，19、避雷器接線端子，20、避雷器閥片。

具體實施方式

如圖1和2所示，本發(fā)明包括溫濕度傳感器組件2、無線數(shù)據接收裝置3、后臺服務器及顯示終端4；所述溫濕度傳感器組件2的輸出端連接無線數(shù)據接收裝置3的輸入端，無線數(shù)據接收裝置3的輸出端連接后臺服務器及顯示終端4的輸入端；其中溫濕度傳感器組件2包括電場屏蔽網罩6、溫濕度傳感元件5、sht2x溫濕度傳感器處理器7、stc11微控制單元8、無線發(fā)射模塊9及用于對各個模塊供電的鋰電池10，溫濕度傳感元件5設置在電場屏蔽網罩6內，電場屏蔽網罩6設置在避雷器內電極13空腔內；所述溫濕度傳感元件5的輸出端通過導線11連接sht2x溫濕度傳感器處理器7的輸入端，sht2x溫濕度傳感器處理器7與stc11微控制單元8相連接，所述stc11微控制單元8的輸出端連接無線發(fā)射模塊9的輸入端；所述的溫濕度傳感元件5包括一個電容式濕度傳感元件和一個標準的能隙溫度傳感元件，二者分別通過導線11連接sht2x溫濕度傳感器處理器7的輸入端；將溫度量和濕度量轉換成容易被測量處理的電信號，電信號通過導線11引出至sht2x溫濕度傳感器處理器7；

溫濕度傳感元件5整個被包裹在一個電場屏蔽網罩6中，電場屏蔽網罩6起到屏蔽作用，防止溫濕度傳感元件5受到避雷器本體內部的電場影響。

導線11引出電場屏蔽網罩6會集中在一個熱縮管12中，熱縮管將依次穿過避雷器內電極13的金屬壁、避雷器frp預制管玻璃纖維增強熱固性樹脂14、黏合層（有機硅密封膠和黏合劑）15及避雷器復合絕緣外套（熱硫化硅橡膠）16后，與sht2x溫濕度傳感器處理器7相連。

sht2x溫濕度傳感器處理器7采用回流焊的雙列扁平無引腳dfn無鉛封裝，底面3mm×3mm，高度1.1mm，具有超小型的體積，sht2x溫濕度傳感器處理器7配有一個4c代cmosens芯片、內置放大器、a／d轉換器、otp內存和數(shù)字處理單元，能同時檢測溫度和濕度，高濕環(huán)境下的穩(wěn)定性良好。sht2x溫濕度傳感器處理器7數(shù)據傳輸操作較為簡單，每一個傳感器都經過校準和測試，在芯片內存儲了電子識別碼，可以通過輸入命令讀出這些識別碼。

所述的溫濕度傳感器組件2有多個，多個溫濕度傳感器組件2中stc11微控制單元8通過設定唯一id號多個傳感器節(jié)點進行識別，可以滿足某個多點無線數(shù)據采集應用的需求。stc11微控制單元8能耗很低，由鋰電池10提供電源，并將sht2x溫濕度傳感器處理器7獲取的溫度及相對濕度的數(shù)據通過無線發(fā)射模塊9傳輸出去。

電場屏蔽網罩6為金屬封閉網狀結構，其體積可置于避雷器內電極13空腔內，溫濕度傳感元件5整個被包裹在一個電場屏蔽網罩6中，電場屏蔽網罩6起到屏蔽作用，防止溫濕度傳感元件5受到避雷器本體內部的電場影響。

溫濕度傳感器組件2的外置部分即溫濕度傳感器組件2中sht2x溫濕度傳感器處理器7、stc11微控制單元8、無線發(fā)射模塊9及用于對各個模塊供電的鋰電池10完全放置在避雷器外屏蔽罩17內，確保避雷器外部的電場分布不會受到影響。具體的可以放置到避雷器屏蔽端蓋18和避雷器接線端子19之間，無線信號被無線數(shù)據接收裝置3接收到后傳輸?shù)胶笈_服務器及顯示終端4，最終實現(xiàn)運維人員對避雷器本體內部溫濕度的監(jiān)測目的。

溫濕度傳感元件5靈敏度應很高（濕度不低于±1.8%rh、溫度不低于±0.3℃），可以監(jiān)測到避雷器本體內部溫濕度的微弱變化。溫濕度傳感元件5建議放置在每節(jié)避雷器的下端內電極內，因為避雷器內下端電場分布比上端較為均勻，更有利于電場屏蔽網罩6的屏蔽效果，潮氣凝結一般在每節(jié)的下端也較為嚴重，更有利于溫濕度傳感元件5的監(jiān)測。

熱縮管依次穿過避雷器內電極13的金屬壁、避雷器frp預制管（玻璃纖維增強熱固性樹脂）14、黏合層（有機硅密封膠和黏合劑）15及避雷器復合絕緣外套（熱硫化硅橡膠）16時，工藝上應做到非常良好的密封，尤其是穿過黏合層15及避雷器復合絕緣外套16時應使用黏合劑充分黏合不留縫隙。

通過內置部分及外置部分分體式結構及數(shù)據無線傳輸?shù)姆绞綄崿F(xiàn)對避雷器本體內部溫濕度的監(jiān)測。無線信號被無線數(shù)據接收裝置3接收到后傳輸?shù)胶笈_服務器及顯示終端4，最終實現(xiàn)運維人員對避雷器本體內部溫濕度的監(jiān)測目的上述具體實施方式用來說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明進行限制，在本發(fā)明的精神和權利要求的保護范圍內，對本發(fā)明作出的任何修改和變更，都落入本發(fā)明的保護范圍。

本發(fā)明可以實現(xiàn)在帶電情況下長期對在運避雷器本體內部濕度及變化情況進行監(jiān)測，監(jiān)測數(shù)據同時包括避雷器本體內部當時的溫度情況，對不同溫度情況下的相對濕度進行判斷，對于一段時期內濕度明顯增加的避雷器結合傳統(tǒng)方式進行重點監(jiān)測，做到有的放矢，可以作為避雷器有效的在線監(jiān)測手段融入到變電站現(xiàn)有在線監(jiān)測系統(tǒng)當中；也可以用于科研目的，通過長期的數(shù)據積累，研究避雷器本體內部環(huán)境溫濕度的變化對避雷器閥片20或絕緣影響程度的臨界值；該裝置結構小巧，其濕度傳感器部分可以安裝在避雷器本體下端內電極空腔處，數(shù)據采集及無線傳輸模塊等外置部分可以安置在避雷器節(jié)間均壓罩內，對避雷器的內外電場分布影響較弱；該裝置可以將每節(jié)避雷器內部的濕度監(jiān)測數(shù)據通過無線的方式進行送達，能極大地提高運維人員的工作效率。本裝置從避雷器主要缺陷的源頭入手，結合現(xiàn)有的檢測技術進一步加強了對避雷器運行狀態(tài)的監(jiān)測，增加了監(jiān)測方式，增強了設備運維的保障，也使得變電站的運維更加智能化，極大地提高了運維人員工作效率；本裝置可以應用于所有電壓等級的避雷器，應用范圍廣，具有很好的市場前景和應用價值。