[发明专利]防雷击的台区剩余电流动作断路器在线监控系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力领域，具体涉及防雷击的台区剩余电流动作断路器在线监控系统。

背景技术

在电力系统中，台区是指变压器的供电范围或区域。因台区漏电保护断路器频繁跳闸引起的意外停电已经长期困扰着配网运维人员，其中该种现象的一个重要原因就是间歇性接地故障。目前，在全国大部分地区，只能通过人工巡逻保修获得跳闸信息，然后到现场执行合闸操作。这种运维方式被动、低效、存在停电时间长、用户体验差、运维成本高等问题，严重影响供电可靠性和供电服务质量。现有电力系统中部分资金充裕的省市，通过更换为统一标准的漏电保护断路器，建设远程管理系统，实现对漏电保护断路器的远程监控，但这种方式成本高，难于在短期内推广。在不改变现有管理系统的基础上，如何稳定的实现对漏电保护断路器状态变位的实时监控和远程合闸，是我们努力的方向。同时现有的监控系统中缺乏有效的防雷措施，用电器件容易受到雷电的破坏，影响监控系统的稳定性。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供防雷击的台区剩余电流动作断路器在线监控系统，实现对漏电保护断路器状态变位的实时监控和远程合闸，还设置了有效的防雷措施，避免监控系统中的用电器件因雷电的袭击而损坏。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：防雷击的台区剩余电流动作断路器在线监控系统，包括漏电保护断路器、集中器、防雷保护器和单相智能电表，所述漏电保护断路器和集中器均连接台区变压器的A相、B相、C相和N相，集中器的RS485通信端口29和30分别与单相智能电表的通信端口11和12连接，集中器的遥信端口13和14均连接漏电保护断路器；所述单相智能电表的端口N和端口L分别连接台区变压器的C相和N相，单相智能电表的端口4和端口2均连接漏电保护断路器；单相智能电表的端口N和端口L还同时连接防雷保护器一端，防雷保护器另一端还同时连接单相智能电表的通信端口11和12。

所述防雷保护器包括485芯片、二极管TVS1、二极管TVS2、二极管TVS3、热敏电阻R1、热敏电阻R2、防雷管Z1、防雷管Z2和防雷管Z3，其中二极管TVS1、二极管TVS2和二极管TVS3依次串联连接，二极管TVS1和二极管TVS3一端均接地GND，二极管TVS1和二极管TVS2的共同接端还连接485芯片A端口6，二极管TVS2和二极管TVS3的共同连接端还连接485芯片B端口7；防雷管Z1、防雷管Z2和防雷管Z3依次串联连接，防雷管Z1和防雷管Z3一端接地GND，防雷管Z1和防雷管Z2的共同连接端还连接485芯片A端口6，防雷管Z2和防雷管Z3的共同连接端还连接485芯片B端口7；在二极管TVS1和二极管TVS2的共同接端与防雷管Z1和防雷管Z2的共同连接端之间连接热敏电阻R1，在二极管TVS2和二极管TVS3的共同连接端与防雷管Z2和防雷管Z3的共同连接端之间连接热敏电阻R2，二极管TVS2和二极管TVS3的共同连接端还连接RS485接口A，防雷管Z2和防雷管Z3的共同连接端还连接RS485接口B，RS485接口A和RS485接口B依次连接在单相智能电表的通信端口11和12；485芯片的/RE端口和RO端口依次连接单相智能电表的端口N和端口L，485芯片的GND端口接地，VCC端口接电压U。

本方案中防雷保护器的设置，当有雷电产生的瞬间冲击电压传递给485芯片，后面连接的TVS二极管两端经受瞬间的高能量冲击时，会发生导通开始工作，TVS二极管能以极高的速度把两端间的阻抗值由高阻抗变为低阻抗，以吸收一个瞬间大电流，从而把它的两端电压箝制在一个预定的数值上，从而保护后面的单相智能电表不受瞬态高压尖峰脉冲的冲击；而本方案中还设置的多个串联连接的TVS二极管能够同时工作，共同吸收瞬间大电流，更好的实现对单相智能电表的保护，避免大电流烧坏单相智能电表。在TVS二极管后面还设置防雷管，防雷管又叫气体放电管，气体放电管在正常工作条件下是关断的，其极间电阻达兆欧级以上；当发生雷电现象时，电涌电压超过电路系统的耐压强度时，气体放电管被击穿而发生弧光放电现象，由于弧光电压低，仅为几十伏，从而可在短时间内限制了浪涌电压的进一步上升，来限制浪涌电压，对电路进一步起过压保护作用，多个串联连接的气体放电管能够加强过压保护作用。而热敏电阻的设置，在该电路中作为电路补充元件。本方案设置多个TVS二极管和防雷管多方式的实现对顺时大电流的快速吸收，避免雷电产生瞬时大电流损坏单相智能电表。