CN102565136A - 绝缘工具沿面与层间缺陷切换式检测方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种绝缘工具沿面与层间缺陷切换式检测装置，由电源模块、层间检测系统、沿面检测系统及切换开关组成，所述电源模块为整个装置提供电压及电流；所述层间检测系统由直流转交流模块、层间升压模块、二次升压模块、10kV高压输出模块、层间检测电极、层间检测模块、层间报警模块组成；所述沿面检测系统由PWM模块、开关管控制模块、沿面升压模块、沿面检测电极、沿面检测模块、沿面报警模块组成；所述切换开关设置于控制面板上，用于切换控制层间或沿面检测系统单独工作或层间、沿面检测系统同时工作。本发明装置可现场完成绝缘工具的沿面及层间缺陷检测；操作简单，检测效率高；填补了我国现场作业绝缘工具现场检测技术的空白。

Description

绝缘工具沿面与层间缺陷切换式检测方法及其装置

 

技术领域

本发明属于带电作业绝缘防护用具及绝缘遮蔽用具层间缺陷现场检测技术领域，具体涉及绝缘工具沿面与层间缺陷切换式检测方法及采用该方法的绝缘工具沿面与层间切换式检测装置。

 

背景技术

带电作业中用到绝缘工具、安全防护用具种类多，结构差异大，其绝缘性能直接关系到作业人员及设备的安全，因此绝缘工具及安全防护用具的管理和使用必须符合《国家电网公司电力安全工作规程（线路部分）》中有关规定的要求，严格遵守安规中的规定定期进行试验，及时发现存在的缺陷和隐患。

带电作业安全防护用具包括绝缘防护用具，绝缘遮蔽工具，屏蔽用具，长期使用容易使表面磨损，积污，导致层间厚度变薄，沿面电阻减小，影响了电气绝缘性能，威胁到作业安全。现有的绝缘工具检测技术首先是检查绝缘的质量，通过人眼观察是否有刺穿和开胶，有无漏气或裂口等现象。经观察若不存在以上缺陷，在保证绝缘工具清洁干燥的前提下，将绝缘工具浸入试验用绝缘液槽内，通过电极对绝缘工具施加电压，根据不同等级的绝缘工具，交流耐压值和泄漏电流值不同来选择所加高电压，加高电压若干分钟，如无闪络、无击穿、无明显发热，则试验通过，否则不能通过。以上试验都需要在绝缘液中进行，而且仅能在试验室内完成，无法满足现场检测需要。

绝缘工具一般6个月左右应进行一次预防性试验，在进行预防性试验之前，由于绝缘工具现场检测技术研究成果少，现场检测设备的缺乏，即使绝缘工具存在缺陷也不容易被发现，使用这些存在缺陷的绝缘工具进行作业危及到工作人员人身安全。因此，需要对绝缘工具缺陷现场检测技术展开研究，研制出现场检测设备，以保证作业的顺利开展。国内外针对绝缘工具现场检测技术及设备尚无研究，在设备研制过程中，并没有现成的标准和规范可供借鉴，只能在调研国内外各种绝缘工器具试验室检测技术研究成果（包括原理、技术标准、使用经验等）的基础上，根据绝缘工器具缺陷现场检测设备应满足操作简单、使用方便、检测高效等特点，对其原理、功能和技术条件等进行设计和开发。

有关这方面的文献报道例如申请号为200820068230.1的名为轻便综合式绝缘性能试验装置的实用新型专利，公开了一种轻便综合式绝缘性能试验装置，涉及一种用于检测绝缘工具绝缘性能的试验装置。综合试验平台上装绝缘杆试验接地电极、遮蔽罩台上支座，磁钢，磁钢上装绝缘杆试验高压电极、验电器试验环电极，遮蔽罩台上支座与遮蔽罩台下支座之间连遮蔽罩试验电极杆，验电器试验环电极上连验电器试验球电极，综合试验平台装泄漏电流表。该实用新型可在同一试验平台上针对10KV各种尺寸规格绝缘杆，0、1、2、3不同级别绝缘毯，绝缘服，遮蔽罩及35KV以下的验电器进行电气性能试验。然而，上述专利并没有涉及到一种绝缘工具沿面或层间缺陷现场检测方法及采用该方法的绝缘工具沿面及层间缺陷检测装置，而这方面尚没有看到相关技术文献。

综上所述，目前还没有标准和规范可直接指导绝缘工器具缺陷现场检测技术的研究，因此本发明在汇总分析各种缺陷检测技术基础上，进行自主创新，提出适用于绝缘工具缺陷现场检测的方法。

有鉴于此，有必要提供一种绝缘工具沿面及层间缺陷现场检测方法及装置，此方法及装置可实现对绝缘工具沿面及层间缺陷进行现场检测，可保证作业安全以及工作人员人身安全。

 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：为解决绝缘工具沿面与层间缺陷现场检测技术缺乏的问题，本发明提供了一种绝缘工具沿面与层间缺陷切换式现场检测方法及检测装置，采用此方法及装置可实现对绝缘工具层间缺陷进行现场检测，可保证作业安全以及工作人员人身安全。

本发明所采用的技术方案是：一种绝缘工具沿面与层间缺陷切换式检测装置，由电源模块、层间检测系统、沿面检测系统及切换开关组成，其特征在于：

所述电源模块为整个装置提供电压及电流；

所述层间检测系统由直流转交流模块、层间升压模块、二次升压模块、10kV高压输出模块、层间检测电极、层间检测模块、层间报警模块组成，其中直流转交流模块将直流信号转换为交流信号；产生的交流信号输入至层间升压模块进行升压输出；再经二次升压模块对升压后的电压进行再次提升；10kV高压输出模块将二次升压的电压结合保护电流输出至层间检测电极；层间检测电极由两个具有磁性材料的圆柱体组成，布置在待检测绝缘工具的上下表面；层间检测模块获取施加交流高压后的反馈信号，并与标准信号比较，比较结果输入至层间报警模块；由层间报警模块根据比较结果指示绝缘工具层间缺陷情况；

所述沿面检测系统由PWM模块、开关管控制模块、沿面升压模块、沿面检测电极、沿面检测模块、沿面报警模块组成，PWM模块采用多谐振荡器，用于产生幅度、频率、占空比、可调的PWM信号；开关管控制模块将直流电源转换为交流信号；产生的交流信号输入至沿面升压模块进行高压升压输出至沿面检测电极；沿面检测电极由连接杆、接线柱、电极三部分组成，布置在待检测绝缘工具的表面沿线；沿面检测模块获取施加交流高压后的反馈信号，并与标准信号比较，比较结果输入至沿面报警模块；由沿面报警模块根据比较结果指示绝缘工具沿面缺陷情况；

所述切换开关设置于控制面板上，用于切换控制层间检测系统或沿面检测系统单独工作或层间、沿面检测系统同时工作。

本发明还提供一种绝缘工具沿面与层间缺陷切换式检测方法，采用如上所述的绝缘工具沿面与层间缺陷切换式检测装置，将高压施加在绝缘工具层间或/和沿面，同时获取反馈信号，将反馈信号与标准信号进行比较，并将比较结果输入报警电路，从而完成层间或/和沿面缺陷检测，其特征在于，包括如下步骤：

1）自检：将沿面电极两极对碰，700MΩ标准电阻检测沿面电极，若沿面、层间都发出声光报警，则显示电路正常，自检通过；

2）检测电极布置：自检通过后，将层间或沿面电极布置在绝缘工具上；

3）切换检测：若是层间检测则将10kV交流信号通过层间电极施加在绝缘工具层间，若是沿面检测则将5kV直流信号通过沿面电极施加在绝缘工具表面，若选择层间和沿面同时检测则10kV交流及5kV直流同时施加在绝缘工具的层间电极与沿面电极，通过切换开关进行切换；

4）比较及缺陷指示：改变电极在绝缘工具上的位置，层间电极在经过绝缘工具不同位置时反馈电流信号，沿面电极反馈电压信号，比较反馈信号与标准信号的大小确定绝缘工具缺陷情况，并以声、光的方式发出缺陷报警指示。

本发明的有益效果是：

a）   可现场完成绝缘工具的沿面及层间缺陷检测；

b）  操作简单，检测效率高；

c）   填补了我国现场作业绝缘工具现场检测技术的空白；

d）  在绝缘工具进行预防性试验之前保证作业中使用的绝缘工具的层间耐压和沿面绝缘性能的可靠性，提高作业安全。

 

附图说明

图 1为本发明层间缺陷检测系统原理框图。

图 2为本发明沿面缺陷检测系统原理框图。

图 3为本发明绝缘工具沿面与层间缺陷切换式检测装置系统结构框图。

图 4为本发明绝缘工具沿面与层间缺陷切换式检测装置的面板结构示意图。

 

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样在本申请所列权利要求书限定范围之内。

图1中标记说明：1.1-电源模块，1.2-直流转交流模块，1.3-层间升压模块，1.4-二次升压模块，1.5-10kV高压输出模块，1.6-层间检测模块，1.7-层间报警模块。

图2中标记说明：2.1-PWM模块，2.2-开关管控制模块，2.3-沿面升压模块，2.4-沿面检测模块，2.5-沿面报警模块。

图3中标记说明：3.2-沿面检测，3.3-层间检测，3.4-沿面&层间检测。

本发明实施例提供的绝缘工具沿面与层间缺陷切换式检测装置，由电源模块、层间检测系统、沿面检测系统及切换开关组成。所述电源模块为整个装置提供电压及电流。

如图1所示，所述层间检测系统由直流转交流模块、层间升压模块、二次升压模块、10kV高压输出模块、层间检测电极、层间检测模块、层间报警模块组成，直流转交流模块主要是将直流信号转换为可用于高频变压器升压的交流信号；产生的交流信号被输入至层间升压模块进行升压输出；二次升压模块主要是对升压后的电压再次提升；10kV高压输出模块主要是将二次升压的电压结合保护电流输出至检测电极；层间检测电极由两个具有磁性材料的圆柱体组成，布置在待检测绝缘工具的上下表面；检测模块主要是根据绝缘工具层间缺陷反馈电流信号，电流信号经过转换后输入至比较电路；层间报警模块是根据比较电路输出结果选择是否驱动蜂鸣器及指示灯。

如图2所示，所述沿面检测系统由PWM模块、开关管控制模块、沿面升压模块、沿面检测电极、沿面检测模块、沿面报警模块组成，PWM模块采用多谐振荡器，用于产生幅度、频率、占空比、可调的PWM信号；开关管控制模块将直流电源转换为交流信号；产生的交流信号输入至沿面升压模块进行高压升压输出至沿面检测电极；沿面检测电极由连接杆、接线柱、电极三部分组成，布置在待检测绝缘工具的表面沿线；沿面检测模块获取施加交流高压后的反馈信号，并与标准信号比较，比较结果输入至沿面报警模块；沿面报警模块是根据比较电路输出结果选择是否驱动蜂鸣器及指示灯。 

图3为系统结构图，电源给沿面检测、层间检测、沿面&层间检测提供电压，根据现场需要可以单独进行沿面检测、层间检测，也可以进行沿面与层间同时检测。开机后选择层间检测模块，此时按照图1中流程工作，当层间存在缺陷时，反馈信号驱动报警电路发出声光报警指示，否则报警电路不触发，检测继续进行。开机后选择沿面检测模块，此时按照图2中流程工作，当沿面电阻>700M时，沿面电阻达标不会驱动报警电路，否则报警电路发出声光报警指示。

根据现场需要若要先进行层间检测后进行沿面检测，那么开机后按下层间检测开关，系统按图1工作，层间检测结束后，按下沿面检测开关瞬间层间检测系统被关闭，沿面检测系统按照图2流程工作，若需要沿面&层间同时进行检测，那么按下沿面&层间开关瞬间沿面检测系统被关闭，沿面&层间同时检测系统开启，可同时进行沿面与层间缺陷检测，若存在缺陷则会驱动对应的报警电路产生声光报警指示。沿面检测、层间检测、沿面&层间检测按照循环的方式，根据需要可以实现不同检测的转换，操作方便，实用简单。

图4为本发明设备的面板实施例，由工作开关，工作指示灯，欠压指示灯，高压输出层间检测用电极接口，高压输出沿面检测用电极接口，层间缺陷报警指示灯，沿面缺陷报警指示灯，充电指示灯，接地端口，充电接线端口，保险座组成。可以按照图3流程工作。

本发明提供的一种绝缘工具缺陷层间及沿面切换式现场检测方法，将高压施加在绝缘工具层间、沿面、层间&沿面（根据需要可以随意切换），同时获取反馈信号，将反馈信号与标准信号进行比较，并将比较结果输入报警电路，从而完成层间、沿面、层间&沿面缺陷检测。实施本发明的的检测方法包括以下几个步骤：

1)    自检

2)    检测电极布置

3)    检测（切换检测）

4)    比较及缺陷指示

步骤1：将沿面电极两极对碰，700MΩ标准电阻检测沿面电极，若沿面、层间都发出声光报警，则显示电路正常，自检通过；

步骤2：自检通过后，将层间或沿面电极布置在绝缘工具上（层间布置磁性电极，必须保证绝缘工具被紧密夹在两个电极直接）；

步骤3：若是层间检测则10kV交流信号通过层间电极施加在绝缘工具层间，若是沿面检测则将5kV直流信号通过沿面电极施加在绝缘工具表面，若层间&检测则10kV交流及50kV直流同时施加在绝缘工具的层间与沿面，通过切换开关进行切换；

步骤4：改变电极在绝缘工具上的位置，层间电极在经过绝缘工具不同位置时反馈电流信号，沿面电极反馈电压信号，比较反馈信号与标准信号的大小确定绝缘工具缺陷情况，并以声、光的方式发出缺陷报警指示。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (2)

1.一种绝缘工具沿面与层间缺陷切换式检测装置，由电源模块、层间检测系统、沿面检测系统及切换开关组成，其特征在于：

所述电源模块为整个装置提供电压及电流；

所述层间检测系统由直流转交流模块、层间升压模块、二次升压模块、10kV高压输出模块、层间检测电极、层间检测模块、层间报警模块组成，其中直流转交流模块将直流信号转换为交流信号；产生的交流信号输入至层间升压模块进行升压输出；再经二次升压模块对升压后的电压进行再次提升；10kV高压输出模块将二次升压的电压结合保护电流输出至层间检测电极；层间检测电极由两个具有磁性材料的圆柱体组成，布置在待检测绝缘工具的上下表面；层间检测模块获取施加交流高压后的反馈信号，并与标准信号比较，比较结果输入至层间报警模块；由层间报警模块根据比较结果指示绝缘工具层间缺陷情况；

所述沿面检测系统由PWM模块、开关管控制模块、沿面升压模块、沿面检测电极、沿面检测模块、沿面报警模块组成，PWM模块采用多谐振荡器，用于产生幅度、频率、占空比、可调的PWM信号；开关管控制模块将直流电源转换为交流信号；产生的交流信号输入至沿面升压模块进行高压升压输出至沿面检测电极；沿面检测电极由连接杆、接线柱、电极三部分组成，布置在待检测绝缘工具的表面沿线；沿面检测模块获取施加交流高压后的反馈信号，并与标准信号比较，比较结果输入至沿面报警模块；由沿面报警模块根据比较结果指示绝缘工具沿面缺陷情况；

所述切换开关设置于控制面板上，用于切换控制层间检测系统或沿面检测系统单独工作或层间、沿面检测系统同时工作。

2.一种绝缘工具沿面与层间缺陷切换式检测方法，采用如权利要求1所述的绝缘工具沿面与层间缺陷切换式检测装置，将高压施加在绝缘工具层间或/和沿面，同时获取反馈信号，将反馈信号与标准信号进行比较，并将比较结果输入报警电路，从而完成层间或/和沿面缺陷检测，其特征在于，包括如下步骤：

1）自检：将沿面电极两极对碰，700MΩ标准电阻检测沿面电极，若沿面、层间都发出声光报警，则显示电路正常，自检通过；

2）检测电极布置：自检通过后，将层间或沿面电极布置在绝缘工具上；

3）切换检测：若是层间检测则将10kV交流信号通过层间电极施加在绝缘工具层间，若是沿面检测则将5kV直流信号通过沿面电极施加在绝缘工具表面，若选择层间和沿面同时检测则10kV交流及5kV直流同时施加在绝缘工具的层间电极与沿面电极，通过切换开关进行切换；

4）比较及缺陷指示：改变电极在绝缘工具上的位置，层间电极在经过绝缘工具不同位置时反馈电流信号，沿面电极反馈电压信号，比较反馈信号与标准信号的大小确定绝缘工具缺陷情况，并以声、光的方式发出缺陷报警指示。

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