CN108535611A - 架空线路的感应放电距离测量装置及其测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种架空线路的感应放电距离测量装置及其测量方法，测量装置包括线路装置，线路装置包括电缆线路；调距装置，调距装置包括调距器和安装台，安装台与调距器绝缘设置；及测距装置，测距装置用于测量感应配合装置与电缆线路之间的间距。电缆线路模拟架空线路，将感应配合装置放在安装台上后，调整安装台与电缆线路之间的间距实现感应配合装置与电缆线路之间间距的逐渐缩小，当检测到有感应放电现象时，停止感应配合装置进一步靠近电缆线路，通过测距装置测量感应配合装置与电缆线路之间的间距，从而得到模拟的架空线路与感应配合装置之间的感应放电距离，为后续感应配合装置靠近架空线路进行维修或检测时提供安全距离参考。

Description

架空线路的感应放电距离测量装置及其测量方法

技术领域

本发明涉及高压输电线路技术领域，特别是涉及一种架空线路的感应放电距离测量装置及其测量方法。

背景技术

高压输电线路是电力系统的动脉，其直接关系到国民经济的发展和人民群众的正常生活。因此，各级部门均高度重视并保障高压输电线路的安全运行。

架空线路不仅承受固有机械载荷和电力负荷的内部压力，而且还经受自然环境的各种外部侵害，日积月累的长期使用后，势必会使架空线路出现各种问题。为避免架空线路的运行出现异常，电气设备需要经常测试、检查和维修。目前，通常采用无人机带电作业取代人工作业，无人机能够安全进出架空导线带电区域并进行等电位作业等操作，不仅能够减少人工作业的安全隐患，节省人力，而且还能够降低维修费用，提高整个带电作业的工作效率。

然而，无人机带电作业取代人工作业需保证无人机与架空线路之间不会因作业距离过近而产生放电现象，以避免无人机遭到损坏或影响架空线路的正常运行。目前，由于无法确定架空线路的感应放电距离，从而使无人机作业时无法把控安全靠近距离，从而易导致距离过近产生感应放电，进而导致无人机损坏，不仅造成损失，严重还可能影响架空线路的运行。

发明内容

基于此，有必要针对当前无法确定架空线路感应放电距离的问题，提供一种架空线路的感应放电距离测量装置及其测量方法。

其技术方案如下：

一方面，提供了一种架空线路的感应放电距离测量装置，包括线路装置，线路装置包括呈架空设置的电缆线路；调距装置，调距装置与线路装置呈间距设置，调距装置包括调距器和设于调距器的安装台，安装台与调距器绝缘设置、并用于安装感应配合装置，调距器调节安装台与电缆线路之间的间距、以调节感应配合装置与电缆线路之间的间距；及测距装置，测距装置用于测量感应配合装置与电缆线路之间的间距。

上述架空线路的感应放电距离测量装置，通过线路装置、调距装置和测距装置的设置，电缆线路模拟架空线路，将感应配合装置放在安装台上后，调整安装台与电缆线路之间的间距实现感应配合装置与电缆线路之间间距的逐渐缩小，当检测到有感应放电现象时，停止感应配合装置进一步靠近电缆线路，通过测距装置测量感应配合装置与电缆线路之间的间距，从而得到模拟的架空线路与感应配合装置之间的感应放电距离，为后续感应配合装置靠近架空线路进行维修或检测时提供安全距离参考。

下面进一步对技术方案进行说明：

在其中一个实施例中，线路装置还包括变压器，电缆线路与变压器电性连接，变压器用于调节电缆线路的线路电压。变压器调节电缆线路的线路电压，从而测量得到不同线路电压下的电缆线路感应放电距离。

在其中一个实施例中，线路装置还包括使电缆线路架空设置的支架，支架还设有线路绝缘装置，线路绝缘装置用于使电缆线路和支架之间呈绝缘设置。支架的结构便于电缆线路的架空设置，由于支架与地面接触，线路绝缘装置使电缆线路与支架之间绝缘设置也即电缆线路与地面之间绝缘设置，避免电缆线路与地面接通，影响测量结果。

在其中一个实施例中，支架包括相对设置的第一支架和第二支架，线路绝缘装置包括第一绝缘件和第二绝缘件，第一绝缘件设于第一支架，第二绝缘件设于第二支架，电缆线路的两端分别设于第一绝缘件和第二绝缘件。该结构安装方便快捷，且满足绝缘设置的要求，成本低廉。

在其中一个实施例中，绝缘装置包括绝缘子，绝缘子设有一个或绝缘子串接设有至少两个。绝缘子绝缘效果好，多个串接设置起到更好的绝缘技术效果，另外，串接后电缆线路设在绝缘子的末端，使电缆线路与支架的距离更远，避免两者之间发生感应放电，提高测量数据精度。

在其中一个实施例中，调距器包括可升降设置的升降器，升降器和安装台之间设有升降绝缘装置。升降器与地面连接、并用于升降安装台以调整感应配合装置与电缆线路之间的间距，升降绝缘装置使感应配合装置与地面绝缘设置，提高测量精度。

在其中一个实施例中，升降绝缘装置包括承载板和多根支承柱，承载板设于升降器的驱动端、并与安装台相对设置，支承柱的两端分别与承载板和安装台连接，承载板由绝缘材质制作而成或所有的支承柱由绝缘材质制作而成。承载板与安装台相对设置形成一个绝缘台结构，支承柱不仅起承载感应配合装置的作用，在支承柱为绝缘材质时还起到绝缘作用。

在其中一个实施例中，安装台设有用于安装感应配合装置的安装部，测距装置包括测量器，测量器设于安装台或调距器。由于测量时还需要测量感应配合装置不同部位与电缆线路之间的感应放电距离，因此，安装台上设置安装部安装固定感应配合装置、以使感应配合装置的被检测部位与电缆线路对应，测量器方便测量发生感应放电现象时感应配合装置与电缆线路之间的间距。

另一方面，还提供了一种架空线路的感应放电距离测量装置的测量方法，包括以下步骤：

(S1)、根据预设要求将感应配合装置设于安装台、并使感应配合装置与电缆线路之间呈预设间距设置，根据预设要求对电缆线路加载预设电压；

(S2)、根据预设要求调节安装台与电缆线路之间的间距、使感应配合装置与电缆线路之间的间距变小，若感应配合装置与电缆线路之间产生感应放电，则执行步骤(a1)；否则，执行步骤(a2)；

(a1)、使调距器停止对感应配合装置与电缆线路之间间距的调节，并进入下一步；

(a2)、使调距器继续对感应配合装置与电缆线路之间间距的调节、并使感应配合装置与电缆线路之间的间距进一步变小；

(S3)、利用测距装置测量感应配合装置与电缆线路之间的当前间距、并得到电缆线路与感应配合装置在预设电压下的感应放电距离。

上述架空线路的感应放电距离测量装置的测量方法，基于该测量方法可得到电缆线路在预设电压下与感应配合装置之间的感应放电距离，为感应配合装置靠近电缆线路作业时提供安全间距参考，可应用于无人机对电缆线路的检测或维修，设定安全间距，以避免无人机发生损坏，当然，也是作为电缆线路安全范围的划分依据。

下面进一步对技术方案进行说明：

在其中一个实施例中，步骤(S3)中获得的当前间距为放电距离初值，步骤(S3)之后，还包括：根据预设要求重复步骤(S1)、步骤(S2)和步骤(S3)，获取预设数量的预设电压下的放电距离初值，对所有的放电距离初值求平均值、并得到电缆线路与感应配合装置在预设电压下的感应放电距离。重复测量步骤，获取多个放电距离初值，对其求均值后得到更为精确的感应放电距离，提高测量精度。

附图说明

图1为架空线路的感应放电距离测量装置的整体结构示意图；

图2为架空线路的感应放电距离测量装置的整体结构正视图。

110、电缆线路，121、第一支架，122、第二支架，131、第一绝缘件，132、第二绝缘件，210、升降器，220、安装台，231、承载板，232、支承柱，300、感应配合装置。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明：

需要说明的是，文中所称元件与另一个元件“固定”时，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是与另一个元件“连接”时，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1和图2所示的实施例，提供了一种架空线路的感应放电距离测量装置，包括线路装置，线路装置包括呈架空设置的电缆线路110；调距装置，调距装置与线路装置呈间距设置，调距装置包括调距器和设于调距器的安装台220，安装台220与调距器绝缘设置、并用于安装感应配合装置300，调距器调节安装台220与电缆线路110之间的间距、以调节感应配合装置300与电缆线路110之间的间距；及测距装置，测距装置用于测量感应配合装置300与电缆线路110之间的间距。

通过线路装置、调距装置和测距装置的设置，电缆线路110模拟架空线路，将感应配合装置300放在安装台220上后，调整安装台220与电缆线路110之间的间距实现感应配合装置300与电缆线路110之间间距的逐渐缩小，当检测到有感应放电现象时，停止感应配合装置300进一步靠近电缆线路110，通过测距装置测量感应配合装置300与电缆线路110之间的间距，从而得到模拟的架空线路与感应配合装置300之间的感应放电距离，为后续感应配合装置300靠近架空线路进行维修或检测时提供安全距离参考。

无人机可代替人操作各类危险区域的工作，如架空导线的故障排查、检修和维护等工作。然而，当无人机进出架空导线带电区域时，无人机的机体、旋翼、导航杆(GPS杆)及底座均相当于一个形状不规则的导体，当导体与架空导线的高压导线分开并具有一定空气间隙时，导体与高压导线就相当于形成了电容器的两个极板，此时，会产生静电感应现象，电容器被反复地充放电，当导体与高压导线之间的间隙足够小时，电容器的场强高到足以使空气发生游离，无人机的表面就会与高压导线之间发生放电，出现电弧并发出啪啪啪的放电声。这种感应放电会对无人机搭载的仪器造成一定损害。

本申请提供的架空线路的感应放电距离测量装置可测量得到感应配合装置300与电缆线路110之间的感应放电距离，当感应配合装置300为无人机时，试验得到的结果即是电缆线路110与无人机之间的感应放电距离。当无人机与电缆线路110之间进行检修维护时，即可设定无人机与电缆线路110之间的最短距离限制，以避免无人机与电缆线路110发生感应放电现象，避免无人机上的设备及无人机本身受到损害。

需要说明的是，测距装置可以是专门配套的设置，也可以外带。如该架空线路的感应放电距离测量装置本身不包括测距装置，试验进行时，可外带测距装置如标尺、测距器等进行测量。

进一步地，如图1和图2所示，电缆线路110包括两根并行设置的电缆线。电缆线可以是钢芯铝绞线，也可以是其他满足要求的导线。

另外，测距装置进行测量时，测量感应配合装置300与电缆线路110之间的垂直距离。

在上述实施例的基础上，线路装置还包括变压器，电缆线路110与变压器电性连接，变压器用于调节电缆线路110的线路电压。变压器调节电缆线路110的线路电压，从而测量得到不同线路电压下的电缆线路110感应放电距离。

实际上，电缆线路110在使用时可能会存在不同的电压进行电力传输。因此，为了获得更为精准的感应放电距离结果，设置电缆线路110的电路电压可调，根据试验的需要，设定不同的线路电压进行试验，从而得到不同线路电压下的感应放电距离，从而为实际工作提供数据支持。

如图1和图2所示的实施例，线路装置还包括使电缆线路110架空设置的支架，支架还设有线路绝缘装置，线路绝缘装置用于使电缆线路110和支架之间呈绝缘设置。支架的结构便于电缆线路110的架空设置，由于支架与地面接触，线路绝缘装置使电缆线路110与支架之间绝缘设置也即电缆线路110与地面之间绝缘设置，避免电缆线路110与地面接通，影响测量结果。

支架应设置一定的高度，以保证感应配合装置300在试验过程中始终与地面和调距器绝缘。

如图1和图2所示的实施例，支架包括相对设置的第一支架121和第二支架122，线路绝缘装置包括第一绝缘件131和第二绝缘件132，第一绝缘件131设于第一支架121，第二绝缘件132设于第二支架122，电缆线路110的两端分别设于第一绝缘件131和第二绝缘件132。该结构安装方便快捷，且满足绝缘设置的要求，成本低廉。

如图1和图2所示，第一支架121和第二支架122均为“门”字型支架。

如图1和图2所示的实施例，绝缘装置包括绝缘子，绝缘子设有一个或绝缘子串接设有至少两个。绝缘子绝缘效果好，多个串接设置起到更好的绝缘技术效果，另外，串接后电缆线路110设在绝缘子的末端，使电缆线路110与支架的距离更远，避免两者之间发生感应放电，提高测量数据精度。

如图1和图2所示，第一绝缘件131包括串接设置的两个绝缘子，第一绝缘件131设于“门”字型第一支架121的中部；第二绝缘件132包括串接设置的两个绝缘子，两个绝缘子设于“门”字型第二支架122的中部。

具体地，绝缘子为钢化玻璃绝缘子。

如图1和图2所示的实施例，调距器包括可升降设置的升降器210，升降器210和安装台220之间设有升降绝缘装置。升降器210与地面连接、并用于升降安装台220以调整感应配合装置300与电缆线路110之间的间距，升降绝缘装置使感应配合装置300与地面绝缘设置，提高测量精度。

升降器210可以是折叠伸缩机构，如图1和图2所示，也可以是液压驱动、气压驱动或电机驱动的伸缩机构，也可以是有级调节的伸缩机构，在满足需要的情况下，本领域技术人员可根据需要进行具体设置，只要满足可伸缩并定位的功能即可。

如图1和图2所示的实施例，升降绝缘装置包括承载板231和多根支承柱232，承载板231设于升降器210的驱动端、并与安装台220相对设置，支承柱232的两端分别与承载板231和安装台220连接，承载板231由绝缘材质制作而成或所有的支承柱232由绝缘材质制作而成。承载板231与安装台220相对设置形成一个绝缘台结构，支承柱232不仅起承载感应配合装置300的作用，在支承柱232为绝缘材质时还起到绝缘作用。

如图1和图2所示，支承柱232设有四根，支承柱232设于承载板231和安装台220之间，安装台220和承载板231相对设置、并均呈水平设置，承载板231和支承柱232均为绝缘体，即其可均有绝缘材质制作而成或能够起到将安装台220与升降器210之间的绝缘。

在上述任一个实施例的基础上，安装台220设有用于安装感应配合装置300的安装部，测距装置包括测量器，测量器设于安装台220或调距器。由于测量时还需要测量感应配合装置300不同部位与电缆线路110之间的感应放电距离，因此，安装台220上设置安装部安装固定感应配合装置300、以使感应配合装置300的被检测部位与电缆线路110对应，测量器方便测量发生感应放电现象时感应配合装置300与电缆线路110之间的间距。

由于无人机飞行时需要多角度检测，此时发生放电的位置则不相同，无人机应该保持的最短距离也不相同。因此，若能精确测量出无人机各部位的金属表面与架空导线之间的感应放电距离，则可据此提出避免发生感应放电的方法或措施，减少仪器的损坏，提高无人机带电作业的安全性，并将此测量高压导线与无人机感应放电距离的方法推广至测量高压导线与各种材料、各种形状机械的感应放电距离设定中。

因此，为了方便感应配合装置300不同部位与电缆线路110之间的位置对应并便于测量，同时也保证感应配合装置300在测量试验时不发生倾斜或偏移，使位置相对固定，设定安装部，以更好的固定或定位感应配合装置300测量时的位置。如测量无人机机翼与电缆线路110之间的感应放电距离时，简单放置无人机进行固定或不固定均可，但如果测试无人机的其他部位如需要倾斜放置或侧部放置时，则有必要进行一定的固定或定位，避免测量时无人机发生偏移，便于提高试验的测量结果精度。

本发明还提供了一种架空线路的感应放电距离测量装置的测量方法，包括以下步骤：

(S1)、根据预设要求将感应配合装置300设于安装台220、并使感应配合装置300与电缆线路110之间呈预设间距设置，根据预设要求对电缆线路110加载预设电压；

(S2)、根据预设要求调节安装台220与电缆线路110之间的间距、使感应配合装置300与电缆线路110之间的间距变小，若感应配合装置300与电缆线路110之间产生感应放电，则执行步骤(a1)；否则，执行步骤(a2)；

(a1)、使调距器停止对感应配合装置300与电缆线路110之间间距的调节，并进入下一步；

(a2)、使调距器继续对感应配合装置300与电缆线路110之间间距的调节、并使感应配合装置300与电缆线路110之间的间距进一步变小；

(S3)、利用测距装置测量感应配合装置300与电缆线路110之间的当前间距、并得到电缆线路110与感应配合装置300在预设电压下的感应放电距离。

基于该测量方法可得到电缆线路110在预设电压下与感应配合装置300之间的感应放电距离，为感应配合装置300靠近电缆线路110作业时提供安全间距参考，可应用于无人机对电缆线路110的检测或维修，设定安全间距，以避免无人机发生损坏，当然，也是作为电缆线路110安全范围的划分依据。

试验时，步骤(S1)中，感应配合装置300与电缆线路110之间的预设间距可以设置为20cm，加载电压时，电缆线路110的加载电压为63.5kV。本领域技术人员可基于能够保障电缆线路110夹在预设电压后电缆线路110与感应配合装置300不发生放电的原则进行具体设置，这里不再赘述。

步骤(S2)中，逐渐调节安装台220与电缆线路110之间的间距，使感应配合装置300垂直靠近电缆线路110。

需要说明的是，本申请的架空线路的感应放电距离测量装置还包括放电检测装置，当检测到有感应放电时，发出信号提醒以产生感应放电，并进入步骤(a1)。

当然，根据需要，也可以通过肉眼观察的方式简单观察是否产生稳定的放电现象，以进行人工判断，降低试验成本。

本申请提供的架空线路的感应放电距离测量装置结构简单，且能够应用于无人机与电缆线路110之间发生感应放电距离的测量试验中，并能够得到较为精确的测量结果，解决了无人机与架空线路之间感应放电距离没有参考及无法避免感应放电造成无人机损坏的问题。借助该装置，还巧妙实现了测量对象的转换，避免直接测量电缆线路110高压放电的位置不确定问题，测量时，人和无人机均处在安全区域，不会对人和试验设备造成损害。测量方法简单可靠，切实可行，可广泛应用于测量无人机与架空线路之间感应放电距离的场合。

进一步地，步骤(S3)中获得的当前间距为放电距离初值，步骤(S3)之后，还包括：根据预设要求重复步骤(S1)、步骤(S2)和步骤(S3)，获取预设数量的预设电压下的放电距离初值，对所有的放电距离初值求平均值、并得到电缆线路110与感应配合装置300在预设电压下的感应放电距离。重复测量步骤，获取多个放电距离初值，对其求均值后得到更为精确的感应放电距离，提高测量精度。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种架空线路的感应放电距离测量装置，其特征在于，包括：

线路装置，所述线路装置包括呈架空设置的电缆线路；

调距装置，所述调距装置与所述线路装置呈间距设置，所述调距装置包括调距器和设于所述调距器的安装台，所述安装台与所述调距器绝缘设置、并用于安装感应配合装置，所述调距器调节所述安装台与所述电缆线路之间的间距、以调节所述感应配合装置与所述电缆线路之间的间距；及

测距装置，所述测距装置用于测量所述感应配合装置与所述电缆线路之间的间距。

2.根据权利要求1所述的架空线路的感应放电距离测量装置，其特征在于，所述线路装置还包括变压器，所述电缆线路与所述变压器电性连接，所述变压器用于调节所述电缆线路的线路电压。

3.根据权利要求1所述的架空线路的感应放电距离测量装置，其特征在于，所述线路装置还包括使所述电缆线路架空设置的支架，所述支架还设有线路绝缘装置，所述线路绝缘装置用于使所述电缆线路和所述支架之间呈绝缘设置。

4.根据权利要求3所述的架空线路的感应放电距离测量装置，其特征在于，所述支架包括相对设置的第一支架和第二支架，所述线路绝缘装置包括第一绝缘件和第二绝缘件，所述第一绝缘件设于所述第一支架，所述第二绝缘件设于所述第二支架，所述电缆线路的两端分别设于所述第一绝缘件和所述第二绝缘件。

5.根据权利要求3所述的架空线路的感应放电距离测量装置，其特征在于，所述绝缘装置包括绝缘子，所述绝缘子设有一个或所述绝缘子串接设有至少两个。

6.根据权利要求1所述的架空线路的感应放电距离测量装置，其特征在于，所述调距器包括可升降设置的升降器，所述升降器和所述安装台之间设有升降绝缘装置。

7.根据权利要求6所述的架空线路的感应放电距离测量装置，其特征在于，所述升降绝缘装置包括承载板和多根支承柱，所述承载板设于所述升降器的驱动端、并与所述安装台相对设置，所述支承柱的两端分别与所述承载板和所述安装台连接，所述承载板由绝缘材质制作而成或所有的所述支承柱由绝缘材质制作而成。

8.根据权利要求1-7任一项所述的架空线路的感应放电距离测量装置，其特征在于，所述安装台设有用于安装所述感应配合装置的安装部，所述测距装置包括测量器，所述测量器设于所述安装台或所述调距器。

9.一种架空线路的感应放电距离测量装置的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

(S1)、根据预设要求将感应配合装置设于安装台、并使所述感应配合装置与所述电缆线路之间呈预设间距设置，根据预设要求对电缆线路加载预设电压；

(S2)、根据预设要求调节所述安装台与所述电缆线路之间的间距、使所述感应配合装置与所述电缆线路之间的间距变小，若所述感应配合装置与所述电缆线路之间产生感应放电，则执行步骤(a1)；否则，执行步骤(a2)；

(a1)、使所述调距器停止对所述感应配合装置与所述电缆线路之间间距的调节，并进入下一步；

(a2)、使所述调距器继续对所述感应配合装置与所述电缆线路之间间距的调节、并使所述感应配合装置与所述电缆线路之间的间距进一步变小；

(S3)、利用测距装置测量所述感应配合装置与所述电缆线路之间的当前间距、并得到所述电缆线路与所述感应配合装置在所述预设电压下的感应放电距离。

10.根据权利要求9所述的架空线路的感应放电距离测量装置的测量方法，其特征在于，所述步骤(S3)中获得的所述当前间距为放电距离初值，所述步骤(S3)之后，还包括：

根据预设要求重复所述步骤(S1)、所述步骤(S2)和所述步骤(S3)，获取预设数量的所述预设电压下的放电距离初值，对所有的所述放电距离初值求平均值、并得到所述电缆线路与所述感应配合装置在所述预设电压下的感应放电距离。