CN103604811B - 一种输电线路绝缘子污秽传感装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高压输配电领域中绝缘子的监控，提供一种绝缘子污秽传感装置，所述绝缘子的形状为伞裙形，其包括与绝缘子形状相同的模拟绝缘子、电源、石英传感器、无线网络和终端计算机，所述电源用于提供电流至所述石英传感器，所述石英传感器与所述终端计算机之间通过所述无线网络信号连接，其中所述石英传感器包括至少一根石英棒，所述石英棒从所述模拟绝缘子伞裙的外周线的一个点延伸通过伞裙中点并且延伸到模拟绝缘子伞裙外周线另外一个点，并且所述石英棒在模拟绝缘子底面的投影是直线。
Description
技术领域
本发明涉及一种输电线路上的传感器，尤其是用于输电线路绝缘子的污秽传感装置。
背景技术
输变电设备绝缘子表面很容易受安装地区环境污染物的影响，以致绝缘子表面积累的污染物受潮时引起绝缘击穿闪络，绝缘闪络则可能造成事故，影响输变电设备运行的可靠性，在对输变电设备的污秽状况评估中，盐密是其中一种可以定量的参数。为确保安全可靠供电，电力部门必须按预定周期对绝缘子串进行清扫，而清扫周期间隔取决于绝缘设备上污染物的盐密值。为了确定预防维护的合理周期，保证电网的安全运行，应建立起输变电设备绝缘子盐密的连续在线监测系统，以便对绝缘状况实施监测，避免由于环境污染造成的电网污闪事故。
国内外一般采用的绝缘子表面污秽物测量方法除了传统的等值盐密法外,对盐密的监测还有以下方法:(1)污层电导率法,其优点是电导率直接与污闪电压有关系,能综合反映污层的污秽,但测量较为复杂;(2)泄漏电流污秽度检测方法，由于泄漏电流的大小不仅和污秽程度有关,而且和绝缘子的受潮程度有关,仅适用于潮湿多雨的地区。
基于石英传感器的传感装置也是目前使用的一种绝缘子污秽测量装置。光传感器监测盐密是基于介质光波导中的光场分布理论和光能损耗机理。置于大气中的低损耗石英棒是一个以棒为芯、大气为包层的多模介质光波导。在石英棒上无污染时，由光波导中的基模和高次模共同传输光的能量，其中绝大部分光能在光波导的芯中传输，但有少部分光能将沿芯包界面的包层传输，光波传输过程中光的损耗很小。当石英玻璃棒上有污染时，由于污染物改变了高次模及基模的传输条件；同时，污染粒子对光能的吸收和散射等会产生光能损耗；通过检测光能参数可计算出传感器表面盐分的多少。将光传感器与绝缘子串置于相同环境，通过计算可得出绝缘子表面的盐密值。CN2655228Y，CN201016938Y，CN101750262B，CN103234939A以及CN103389271A都公开了这种类型的绝缘子污秽测量装置。
由于沿着绝缘子为伞裙形状，其形状分布对污秽的附着情况存在着影响。但是，现有的基于石英传感器的绝缘子污秽测量装置中的石英棒都是环形的或是圆形的，即其仅表示沿着绝缘子周向的污秽分布，如图1中的方向1所示。但是在绝缘子放电是由伞裙中心向伞裙边缘方向，如图1中的方向2所示。因此，沿着伞裙中心向外的污秽分布更适用于表示绝缘子的污秽程度。作为本发明的一个方面，提供了一种绝缘子污秽传感装置，其提供了表示沿着伞裙中心向外的污秽分布。
发明内容
基于本发明的一个方面，提供一种绝缘子污秽传感装置，所述绝缘子的形状为伞裙形，其包括与绝缘子形状相同的模拟绝缘子、电源、石英传感器、无线网络和终端计算机，所述电源用于提供电流至所述石英传感器，所述石英传感器与所述终端计算机之间通过所述无线网络信号连接，其中所述石英传感器包括至少一根石英棒，所述石英棒从所述模拟绝缘子伞裙的外周线的一个点延伸通过伞裙中点并且延伸到模拟绝缘子伞裙外周线另外一个点，并且所述石英棒在模拟绝缘子底面的投影是直线。本发明中使用模拟绝缘子上是为了更接近绝缘子的污秽成形过程，并且能够避免直接安装在绝缘子上导致的对绝缘子性能的影响。而上述石英棒的设置能够提供沿着伞裙中心向外的污秽分布，从而更好地表示绝缘子污秽的程度。
由于常年同向季风等因素，绝缘子不同方向的集污可能存在差别，为了更好地表述该差别，优选地，所述至少一根石英棒为两根，所述两根石英棒在模拟绝缘子底面的投影相互垂直。
为了更好地与绝缘子处于绝缘子串中的位置，优选地，所述模拟绝缘子上方还包括另一个模拟绝缘子。由于绝缘子在使用过程中是固定不动，不会收到风向的影响，为了模拟绝缘子的张紧状态，本发明的绝缘子污秽传感装置还包括悬挂元件和张紧元件，所述悬挂元件用于将绝缘子污秽传感装置悬挂于绝缘子下方，所述张紧元件用于固定所述绝缘子污秽传感装置，所述张紧装置可以是固定杠或弹簧等元件。
优选地，还包括绝缘子清洗装置，当绝缘子污秽超过一定程度时，所述清洗装置被启动用于清洗绝缘子，所述绝缘子清洗装置优选为超声清洗装置。
另一方面，现有的基于石英传感器的绝缘子污秽测量都是使用太阳能蓄电池作为电源。但是太阳能电池在阴雨天气以及晚上可能无法正常工作。而阴雨天气导致湿度增加，绝缘子容易产生泄漏电流，因此本发明的另外一个方面，使用转换电路用于接收绝缘子的泄漏电流后对蓄电池充电，从而能够有效地避免太阳能电池的缺点。优选地，所述电源包括太阳能电路板以及蓄电池。进一步地，所述电源还包括转换电路以及蓄电池，所述转换电路用于接收绝缘子的泄漏电流后对蓄电池充电。更进一步地，所述转换电路还包括过电流保护元件。
优选地，还包括光传感器和温度传感器。
附图说明
附图1是本发明现有技术的俯视图。
附图2是本发明的实施例的俯视图。
附图3是本发明的实施例的侧面示意图。
具体实施方式
本发明的下述实施例，跟它们的优点和特征一起在此公开，将通过参考下列说明和附图变得明显。而且，应当理解，在此描述的各种各样的实施例的特征不互斥，并且能在各种各样的组合和换变过程中存在。
附图1是本发明现有技术的俯视图。现有技术中的传感器包括光入射耦合模块6，若干石英棒3，光出射耦合模块7，其中石英棒3组成环形，被固定在绝缘子上，通过比较入射光和出射光强度的变化，能够得出绝缘子污秽情况的表示。但是在绝缘子放电是由伞裙中心向伞裙边缘方向，如图1中的方向2所示。因此，沿着伞裙中心向外的污秽分布更适用于表示绝缘子的污秽程度。作为本发明的一个方面，提供了一种绝缘子污秽传感装置，其提供了表示沿着伞裙中心向外的污秽分布。参见附图2、3，本发明的绝缘子污秽传感装置包括模拟绝缘子4，两根石英棒51以及52，石英棒51以及52从模拟绝缘子4伞裙的外周线的一个点通过伞裙中点0延伸到模拟绝缘子4伞裙外周线另外一个点，并且所述石英棒51和52在模拟绝缘子底面的投影是直线且其投影相互垂直。石英传感器的其他元件可以使用现有技术的方法设置，如本发明引用的上述现有技术中的装置。石英棒51和52可以分别使用各自的光入射模块和光出射模块，也可以使用同一个光出射和入射模块，当石英棒51和52使用各自的光入射模块和光出射模块时，在数据处理时需要将其输出结果合并以表示污秽程度。
另一方面，现有的基于石英传感器的绝缘子污秽测量都是使用太阳能蓄电池作为电源。但是太阳能电池在阴雨天气以及晚上可能无法正常工作。而阴雨天气导致湿度增加，绝缘子容易产生泄漏电流，因此本发明的另外一个方面，使用转换电路用于接收绝缘子的泄漏电流后对蓄电池充电，从而能够有效地避免太阳能电池的缺点。优选地，所述电源包括太阳能电路板以及蓄电池。进一步地，所述电源还包括转换电路以及蓄电池，所述转换电路用于接收绝缘子的泄漏电流后对蓄电池充电。为了防止雷击等造成的过电流，更进一步地，所述转换电路还包括过电流保护元件，过电流保护元件可以是压敏电阻、放电管、二极管或和有类似特性的避雷元件。
另外，本领域技术人员还可于本发明精神内做其它变化，只要其不偏离本发明的技术效果均可。这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。
Claims (7)
1.一种绝缘子污秽传感装置，所述绝缘子的形状为伞裙形，其特征在于：包括与绝缘子形状相同的模拟绝缘子、石英传感器、无线网络和终端计算机，所述石英传感器与所述终端计算机之间通过所述无线网络信号连接，其中所述石英传感器包括至少一根石英棒，所述石英棒从所述模拟绝缘子伞裙的外周线的一个点通过伞裙中点延伸到模拟绝缘子伞裙外周线另外一个点，并且所述石英棒在模拟绝缘子底面的投影是直线，所述至少一根石英棒为两根，所述两根石英棒在模拟绝缘子底面的投影相互垂直；所述模拟绝缘子上方还包括另一个模拟绝缘子。
2.根据权利要求1所述的绝缘子污秽传感装置，其特征在于：还包括绝缘子清洗装置，当绝缘子污秽超过一定程度时，所述清洗装置被启动用于清洗绝缘子。
3.根据权利要求2所述的绝缘子污秽传感装置，其特征在于：所述绝缘子清洗装置为超声清洗装置。
4.根据权利要求3所述的绝缘子污秽传感装置，其特征在于：还包括电源，所述电源用于提供电流至所述石英传感器，所述电源包括太阳能电路板以及蓄电池。
5.根据权利要求4所述的绝缘子污秽传感装置，其特征在于：所述电源还包括转换电路以及蓄电池，所述转换电路用于接收绝缘子的泄漏电流后对蓄电池充电。
6.根据权利要求5所述的绝缘子污秽传感装置，其特征在于：所述转换电路包括过电流保护元件。
7.根据权利要求6所述的绝缘子污秽传感装置，其特征在于：还包括光传感器和温度传感器。
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