[发明专利]基于物联网技术的配电网一体式防雷绝缘子

说明书

本发明公开了一种基于物联网技术的配电网一体式防雷绝缘子，包括绝缘芯棒、连接于绝缘芯棒下部的金属底座、设于金属底座上方且与绝缘芯棒固定的绝缘芯棒支撑件、连接于绝缘芯棒中部的金属氧化锌阀片模块、固定于绝缘芯棒上部的接线盒，所述接线盒为全封闭金属结构，所述接线盒内安装有电路板，所述金属氧化锌阀片模块内置罗氏线圈，所述绝缘芯棒支撑件与金属氧化锌阀片模块之间设有引出金属电极，所述罗氏线圈与电路板连接，所述电路板设有信号采集模块、信号分析模块、时钟模块、存储模块以及窄带物联网通信模块。本发明防雷绝缘子能有效捕捉和识别动作电流和故障电流，并通过物联网模块发送相应信息。

技术领域

本发明涉及配电线路防雷绝缘子。

背景技术

配电网防雷问题一直困扰着供电部门。由于其绝缘水平低，无论是感应雷还是直击雷，都会对配网架空线路和和设备产生严重威胁，电网的供电可靠性难以得到保证。对于配网架空线路本身而言，雷击后的故障基本上发生在绝缘子处，击穿绝缘子后，雷电流通过杆塔入地，从而引发后续工频电流接地或相间短路故障，进一步造成断线、瓷瓶破裂等影响供电的事故发生。

为此，国内外研究机构多年来研制了各式各样的配网防雷产品，绝大部分都是围绕防止绝缘子发生闪络展开研究。如各种结构的带串联空气间隙的金属氧化锌避雷器、绝缘子两端并联空气间隙等。这些产品和设备在实际运行过程中发挥了较好的效果。但配网由于点多面广，施工、安装、运行维护等工作往往存在诸多问题，导致防雷失效的事件经常发生。同时在雷雨天气下，许多其他原因如零值绝缘子、线路运维不到位等引起的配电线路故障，由于缺乏有效的判别手段，经常会将其归结为雷击引起，从而造成后续治理措施出现偏差，不能对症下药。虽然目前有雷电定位系统辅助，但由于其主要面向主网，且定位精度不高，对配网故障原因诊断支撑作用十分有限。

对于线路绝缘子本身，供电部门每年需花费大量的人力、物力和时间对进行巡视。排查绝缘子、避雷器等设施设备的运行情况，有时为排查零值绝缘子还需要增加夜间巡视，通过肉眼观察放电情况、耳听放电声等原始手段作业，且效果极不理想，往往是等到故障发生后才暴露出问题。

目前的防雷绝缘子，其本身发生故障损坏，或是否遭受过雷击等状况仍然需要通过人工巡检进行排查。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种基于物联网技术的配电网一体式防雷绝缘子，能有效捕捉和识别动作电流和故障电流，并通过物联网模块发送相应信息。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：基于物联网技术的配电网一体式防雷绝缘子，包括绝缘芯棒、连接于绝缘芯棒下部的金属底座、设于金属底座上方且与绝缘芯棒固定的绝缘芯棒支撑件、连接于绝缘芯棒中部的金属氧化锌阀片模块、固定于绝缘芯棒上部的接线盒，所述接线盒为全封闭金属结构，所述接线盒内安装有电路板，所述金属氧化锌阀片模块内置罗氏线圈，所述绝缘芯棒支撑件与金属氧化锌阀片模块之间设有引出金属电极，所述罗氏线圈与电路板连接，所述电路板设有信号采集模块、信号分析模块、时钟模块、存储模块以及窄带物联网通信模块，所述信号采集模块用于采集罗氏线圈电流信号，所述信号分析模块用于对电流信号进行分析以判断是雷击电流还是短路故障电流，所述时钟模块实现故障时间记录，所述存储模块用于存储故障记录，所述窄带物联网通信模块与云平台进行通信，所述接线盒的上方设有为电路板供电的太阳能板，所述接线盒悬挂固定于导线

优选的，所述接线盒的顶部设有开孔，所述窄带物联网通信模块的天线从开孔引出，且天线与接线盒之间设有绝缘隔离体。

优选的，所述盒体的顶部设有与导线配合的导线凹槽，所述盒体的顶部边缘固定有金属压线板，所述金属压线板设有与导线配合的导线凹槽，所述盒体的顶部四角设有螺杆，所述金属压线板的端部套接于螺杆，所述螺杆上螺纹连接有将金属压线板压紧的螺母。

优选的，所述信号分析模块对采集到的电流信号进行积分比较，根据是否存在较长时间的短路电流通过，从而准确判断装置是否损坏。