CN104569566B - 绝缘子高压端泄漏电流测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种绝缘子高压端泄漏电流测量装置，包括金属外壳、光纤信号传输装置；光纤信号传输装置包括信号发射端和信号接收端；泄漏电流传感器、信号发射端设于支撑隔板上；金属外壳上设有连接绝缘子的第一金具和连接高压导线的第二金具，第二金具与泄漏电流传感器电信号连接；数据采集卡采集泄漏电流传感器输出的电信号，经模数转换器转换为数字信号输出至信号发射端，信号发射端将数字信号转换为光信号通过单模光纤传输至信号接收端；信号接收端经光电转换模块将光信号转换为电信号，传输至监测终端。本发明通过光纤信号传输装置进行信号传输，传输损耗低、距离远，具备较强的抗电磁干扰性能和绝缘性能，保证信号传输的精确度和安全性。
Description
技术领域
本发明涉及一种绝缘子高压端泄漏电流测量装置，属于电力检测设备技术领域。
背景技术
泄漏电流与污闪发展过程密切相关，它能够综合反映运行绝缘子积污、受潮直至闪络的全过程，泄漏电流是描述绝缘子污闪特性的重要参数。
目前获取泄漏电流的传感器均安装在低压侧，即绝缘子接地端和大地之间，其根本原因在于：绝缘子片与高压端和大地存在着杂散电容，并且在施加高压的情况下绝缘子会出现电晕，使得输入绝缘子的电流和经过绝缘子后输出的电流并不相同，导致测量结果不准确。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种绝缘子高压端泄漏电流测量装置，可在绝缘子高压端进行泄漏电流测量，解决现有技术中高压端测量绝缘子泄漏电流不准确的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：绝缘子高压端泄漏电流测量装置，包括金属外壳、泄漏电流传感器、支撑隔板和光纤信号传输装置；所述光纤信号传输装置包括通过单模光纤连接的信号发射端和信号接收端；所述泄漏电流传感器、支撑隔板和信号发射端设于金属外壳内；泄漏电流传感器安装于支撑隔板的下工作面，信号发射端安装于支撑隔板的上工作面；所述支撑板上还安装有用于给信号发射端供电的蓄电池；所述金属外壳的上表面设有用于连接绝缘子的第一金具，下表面连接有用于连接高压导线的第二金具，第一金具与金属外壳电连接，第二金具与泄漏电流传感器电信号连接；所述信号发射端还通过模数转换器连接有数据采集卡，数据采集卡采集泄漏电流传感器输出的电信号，经模数转换器转换为数字信号，信号发射端将数字信号转换为光信号通过单模光纤传输至信号接收端；所述信号接收端经光电转换模块将光信号转换为电信号，传输至监测终端。
进一步的，所述金属外壳通过导线接地，所述泄漏电流传感器外还设有金属屏蔽罩。
优选的，所述金属屏蔽罩上开设有直径为1cm的光纤出线孔。
优选的，所述泄漏电流传感器与数据采集卡通过四芯同轴电缆电信号连接。
优选的，所述泄漏电流传感器采用电阻式传感器。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：通过光纤信号传输装置进行信号传输，具有传输损耗低、传输距离远的优点，同时具备较强的抗电磁干扰性能和绝缘性能，保证信号传输的精确度和安全性；采用金属外壳、金属屏蔽罩双屏蔽，同时金属外壳接地，进一步消除电磁干扰，保证测量信号的精确度；泄漏电流传感器采用电阻式传感器，可同时测量交流和直流电信号，适用范围广，测量准确。本发明可用于瓷绝缘子、玻璃绝缘子、复合绝缘子泄漏电流的数据采集和规律观察。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的电路原理框图。
图3是本发明使用状态结构示意图。
图中：1、金属外壳；2、泄漏电流传感器；3、支撑隔板；4、信号发射端；6、蓄电池；7、数据采集卡；8、金属屏蔽罩；9、模数转换器；10、第一金具；11、第二金具；12、绝缘子；13、高压导线；14、信号接收端；15、单模光纤。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，绝缘子高压端泄漏电流测量装置，包括金属外壳1、泄漏电流传感器2、支撑隔板3和光纤信号传输装置，光纤信号传输装置包括信号发射端4和信号接收端14。泄漏电流传感器2、支撑隔板3和信号发射端4设于金属外壳1内。泄漏电流传感器2安装于支撑隔板3的下工作面，信号发射端4设于支撑隔板3的上工作面，支撑板3上还安装有用于给信号发射端4供电的蓄电池6。金属外壳1的上表面设有用于连接绝缘子12的第一金具10，下表面连接有用于连接高压导线13的第二金具11，第一金具10与金属外壳1电连接，第二金具11与泄漏电流传感器2电信号连接。
金属外壳1为底面直径30cm，高度为30cm的圆柱形金属容器，使用时，通过导线接地，保证其自身不被高压损坏并且内部的数据信息不受外界电磁信号的干扰。
泄漏电流传感器2单独封装于金属屏蔽罩8内，金属屏蔽罩8为长方形金属容器，与金属外壳1形成双屏蔽，利用消除电磁干扰。金属屏蔽罩8上开设有直径为1cm的光纤出线孔，能够保证外界高频电磁信号不进入容器，避免影响泄漏电流传感器的采样精度。泄漏电流传感器2优选电阻式传感器，与数据采集卡7通过四芯同轴电缆电信号连接。电阻式传感器的电阻精度为1％，泄漏电流的测量范围是0.5mA～5000mA，能够同时测量交流和直流电信号，泄漏电流采样频率大于5kHz，同样的，模数转换器9的采样频率也大于5kHz。数据采集卡7的采样精度为16位。
如图2所示，是本发明的电路原理框图。信号发射端4还通过模数转换器9连接有数据采集卡7，数据采集卡7采集泄漏电流传感器2输出的电信号，经模数转换器9转换为数字信号，通过USB口输入到信号发射端4。信号发射端4将数字信号转换为光信号通过单模光纤15传输至信号接收端14；信号接收端14经光电转换模块将光信号转换为电信号，传输至监测终端。要求信号发射端4支持一切USB2.0协议设备，数据传输速率上限为480Mbps，满足数据采集卡7输出信号要求。
信号发射端4和信号接收端14通过单模光纤15连接，传输距离不超过10km。根据高压试验安全距离，单轴光纤的长度选用可参照表1：
表1：
| 电压等级 | 单轴光纤长度 |
| <50kV | 10m |
| 50kV～200kV | 30m |
| >200kV | 50m |
光电转换模块主要实现高压侧的泄漏电流信号至监测终端的数据传输，同时能够实现高压侧和低压侧的电气隔离。其配备有5V供电电池，电池容量不小于12000mAH，连续工作时间大于4小时。该模块须达到EMC EN-61000-4-2标准，对高压的耐受性为8kV(接触)电压16kV(空气)。
如图3所示，是本发明使用状态结构示意图。使用时，第一金具10连接绝缘子12，第二金具11连接高压导线13，直接测量电源流入绝缘子12处输入端的泄漏电流，测量系统等效阻抗为R，R＜0.5kΩ。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.绝缘子高压端泄漏电流测量装置，其特征在于，包括金属外壳、泄漏电流传感器、支撑隔板和光纤信号传输装置；所述光纤信号传输装置包括通过单模光纤连接的信号发射端和信号接收端；所述泄漏电流传感器、支撑隔板和信号发射端设于金属外壳内；泄漏电流传感器安装于支撑隔板的下工作面，信号发射端安装于支撑隔板的上工作面；所述支撑隔板上还安装有用于给信号发射端供电的蓄电池；所述金属外壳的上表面设有用于连接绝缘子的第一金具，下表面连接有用于连接高压导线的第二金具，第一金具与金属外壳电连接，第二金具与泄漏电流传感器电连接；
所述信号发射端还通过模数转换器连接有数据采集卡，数据采集卡采集泄漏电流传感器输出的电信号，经模数转换器转换为数字信号，信号发射端将数字信号转换为光信号通过单模光纤传输至信号接收端；所述信号接收端经光电转换模块将光信号转换为电信号，传输至监测终端；
所述金属外壳通过导线接地，所述泄漏电流传感器外还设有金属屏蔽罩。
2.根据权利要求1所述的绝缘子高压端泄漏电流测量装置，其特征在于，所述金属屏蔽罩上开设有直径为1cm的光纤出线孔。
3.根据权利要求1所述的绝缘子高压端泄漏电流测量装置，其特征在于，所述泄漏电流传感器与数据采集卡通过四芯同轴电缆电信号连接。
4.根据权利要求1所述的绝缘子高压端泄漏电流测量装置，其特征在于，所述泄漏电流传感器采用电阻式传感器。
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