CN110806512A - 一种绝缘子表面电荷测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种绝缘子表面电荷测量装置，绝缘子表面电荷测量装置包括密封壳体，所述密封壳体上设有加压接线端，密封壳体内设有用于对被测绝缘子表面电荷进行测量的测量传感器，所述密封壳体内还设有与加压接线端电连接的活动导电件，活动导电件在其活动行程上具有使嵌件连接端与嵌件电连接的连接位和使嵌件连接端与嵌件分离的分隔位，绝缘子表面电荷测量装置还包括用于驱动活动导电件在连接位和分隔位之间往复活动的驱动装置。通过在密封壳体内设置驱动活动导电件的驱动装置，使测量装置在对被测绝缘子加压产生闪络后，不用通过高压开关断电，减少了高压开关的使用次数，避免了频繁的开断会对高压开关造成的损害。

Description

一种绝缘子表面电荷测量装置

技术领域

本发明涉及一种绝缘子表面电荷测量装置。

背景技术

目前，在交流系统中，绝缘子沿面闪络是气体绝缘设备最常见的故障。引起气体绝缘设备绝缘子沿面闪络的原因有很多，其中大多数可以通过设备制造、安装工艺的改善得以很大程度上的减小，甚至最终消除，但是由绝缘子表面电荷聚集引起的沿面闪络却很难在设备的设计、制造环节上进行消除。而根据绝缘子表面的电荷聚集数量和位置，可以优化绝缘子的表面形状，提高其绝缘性能，因此，需要对绝缘子表面电荷聚集现象进行研究，探究绝缘子的分布规律。

申请公布号为CN107340433A、申请公布日为2017.11.10的中国发明专利申请公开了一种锥形绝缘子表面电势测量设备，该设备包括密封壳体，密封壳体的侧壁上设有加压接线端，密封壳体内设有转动装置和测量装置，加压接线端用于向绝缘子表面引入电荷以使在绝缘子表面产生电荷，上述转动装置包括与加压接线端电连接的第一支架和与电机传动连接的第二支架，第一支架和第二支架同轴设置且构成转动轴，绝缘子在转动轴上围绕绝缘子的轴线转动，测量装置用于测量绝缘子表面的电荷分布。但上述测量设备在对绝缘子加压后，需要断开高压开关才能对绝缘子的表面进行电荷测量，对绝缘子每测一次就需要开断高压开关一次，如果绝缘子需要多测几组取平均值，则对每个绝缘子测量就需要开断多次高压开关，频繁的开断对高压开关的损害较大；此外，第一支架为活动导电件，在加压断电后会带电，因而会影响测量装置对绝缘子内侧凹面的电荷测量，且密封筒体内的测量装置只有一个，不能实现凸面和凹面同步测量，降低了工作效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种绝缘子表面电荷测量装置，以解决现有技术中的测量设备在对每个绝缘子进行多组测量时需要开断多次高压开关，而导致频繁的开断会对高压开关造成较大损害的问题。

为实现上述目的，本发明绝缘子表面电荷测量装置的技术方案是：

绝缘子表面电荷测量装置包括密封壳体，所述密封壳体上设有加压接线端，密封壳体内设有用于对被测绝缘子表面电荷进行测量的测量传感器，所述密封壳体内还设有与加压接线端电连接的活动导电件，所述活动导电件具有用于与被测绝缘子上的嵌件电连接的嵌件连接端，活动导电件在其活动行程上具有用于使嵌件连接端与嵌件电连接以对被测绝缘子进行加压的连接位，还具有使嵌件连接端与嵌件分离以备所述测量传感器测量被测绝缘子表面电荷的分隔位，绝缘子表面电荷测量装置还包括用于驱动活动导电件在连接位和分隔位之间往复活动的驱动装置。

所述密封壳体内设有用于驱动被测绝缘子回转的转动装置和用于支撑被测绝缘子做回转运动的支撑轨道。被测绝缘子本身回转，能够实现被测绝缘子的表面电荷的360°检测。

所述密封壳体内设有沿密封壳体的径向延伸的法兰盘，所述法兰盘沿密封壳体的径向的内侧面构成所述支撑轨道，所述密封壳体内还设有用于安装在被测绝缘子上与支撑轨道支撑滚动配合的回转件。支撑轨道结构简单，且回转件有利于被测绝缘子在支撑轨道上的滚动。

所述密封壳体的内壁上设有两个分别测量被测绝缘子凹面和凸面的测量传感器。能够同时对被测绝缘子的凹面和凸面进行电荷测量，提高了工作效率。

所述密封壳体的壳壁上设有两个用于分别观察被测绝缘子的凹面和凸面的观察窗。能够同时观察凹面和凸面的电荷情况以及测量头对凹面和凸面的测量情况。

所述密封壳体为圆筒结构，所述测量传感器包括测量座和滑动装配在测量座上以实现沿密封壳体的径向伸缩的伸缩杆，所述伸缩杆上设有测量头。能够对绝缘子在径向上进行测量。

所述测量座沿密封壳体的轴向可移动的装配在密封壳体的内壁上。在径向移动的同时能够调节测量头沿密封壳体的轴向到被测绝缘子的距离。

所述活动导电件为直动导电件。便于导电件的运动。

所述活动导电件包括与加压接线端电连接的导电套筒和导向滑动装配在导电套筒内的导电杆，所述嵌件连接端设置在导电杆远离加压接线端的一端。保证嵌件连接端和被测绝缘子的嵌件电连接的稳定性。

所述驱动装置包括垂直于导电套筒且转动装配在导电套筒上的齿轮轴和驱动齿轮轴转动的齿轮轴绝缘杆，所述齿轮轴绝缘杆远离齿轮轴的一端设有位于密封壳体外侧的齿轮轴转动操作位，所述导电杆上设有避让齿轮轴的避让长孔，所述避让长孔的内壁上设有与齿轮轴的外齿啮合的内齿。结构简单，便于齿轮轴绝缘杆驱动齿轮轴转动，从而使齿轮轴驱动导电杆的嵌件连接端与绝缘子的嵌件插接或分离。

本发明的有益效果是：通过在密封壳体内设置驱动活动导电件的驱动装置，使测量装置在对被测绝缘子加压产生闪络后，不用通过高压开关断电，驱动装置能够驱动嵌件连接端与被测绝缘子上的嵌件分离，实现被测绝缘子的电压降低到零伏，如果需要对被测绝缘子进行二次测量，只需通过驱动装置驱动嵌件连接端与被测绝缘子的嵌件重新导电连通即可，减少了高压开关的使用次数，避免了频繁的开断会对高压开关造成的损害；同时，驱动装置也能作为断电点，与高压开关一起实现对测量装置的双重保护。此外，驱动装置将驱动嵌件连接端与被测绝缘子上的嵌件分离，也能够使测量传感器能够精确的测量被测绝缘子的凹面和凸面的电荷，提高了测量结果的准确性，为绝缘子的优化提供了较好的基础。

附图说明

图1为本发明的绝缘子表面电荷测量装置的结构示意图；

图2为本发明的绝缘子表面电荷测量装置对绝缘子加压时的结构示意图；

图3为本发明的绝缘子表面电荷测量装置对绝缘子加压后嵌件连接端与绝缘子的嵌件分离的结构示意图；

图4为本发明的绝缘子表面电荷测量装置的法兰盘与密封壳体装配的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明的绝缘子表面电荷测量装置的具体实施例，如图1至图4所示，绝缘子表面电荷测量装置包括密封壳体6，密封壳体6沿其轴向的一侧设有壳体绝缘子7，壳体绝缘子7上嵌设有加压接线端15，加压接线端15用于实现高压源与密封壳体内部活动导电件的导电连接，密封壳体6内设有带动被测绝缘子4转动的转动装置和对被测绝缘子4表面电荷进行测量的测量传感器，密封壳体6内还设有与加压接线端15电连接的活动导电件，活动导电件具有与被测绝缘子4上的嵌件19电连接的嵌件连接端20，密封壳体6内还设有在对被测绝缘子4加压前用于驱动嵌件连接端20与被测绝缘子4上的嵌件19导电连通以备加压和在对被测绝缘子4加压后驱动嵌件连接端20与被测绝缘子4上的嵌件19分离的驱动装置。通过在密封壳体内设置驱动嵌件连接端的驱动装置，使测量装置在对被测绝缘子加压产生闪络后，不用通过高压开关断电，驱动装置能够驱动嵌件连接端与被测绝缘子上的嵌件分离，实现被测绝缘子的电压降低到零伏，如果需要对被测绝缘子进行二次测量，只需通过驱动装置驱动嵌件连接端与被测绝缘子的嵌件重新导电连通即可，减少了高压开关的使用次数，避免了频繁的开断会对高压开关造成的损害；同时，驱动装置也能作为断电点，与高压开关一起实现对测量装置的双重保护。此外，驱动装置将驱动嵌件连接端与被测绝缘子上的嵌件分离，也能够使测量传感器能够精确的测量被测绝缘子的凹面和凸面的电荷，提高了测量结果的准确性，为绝缘子的优化提供了较好的基础。

如图2所示，本实施例中，活动导电件包括与加压接线端15电连接的导电套筒8和滑动装配在导电套筒8内的导电杆10，嵌件连接端20设置在导电杆10远离加压接线端15的一端。在其他实施例中，活动导电件为高压导线，密封壳体内设有供工作人员推拉的绝缘拉杆，高压导线设置在绝缘拉杆上，高压导线通过绝缘拉杆的推拉实现与被测绝缘子的嵌件的导电连接。通过导电套筒与导电杆的导向滑动配合，保证嵌件连接端和被测绝缘子的嵌件电连接的稳定性。驱动装置包括垂直于导电套筒8且转动装配在导电套筒8上的齿轮轴9和驱动齿轮轴9转动的齿轮轴绝缘杆14，齿轮轴绝缘杆14通过第一转轴13转动装配在密封壳体6的壳壁上，齿轮轴绝缘杆14远离齿轮轴9的一端设有位于密封壳体6外侧的齿轮轴转动操作位，齿轮轴转动操作位上设有第一方向盘12，第一方向盘12构成了手柄，方向盘便于操作齿轮轴绝缘杆转动。在其他实施例中，手柄也可以为摇把结构。导电杆10上设有避让齿轮轴9的避让长孔，避让长孔的内壁上设有与齿轮轴9的外齿啮合的内齿。结构简单，便于齿轮轴绝缘杆驱动齿轮轴转动，从而使齿轮轴驱动导电杆的嵌件连接端与绝缘子的嵌件插接或分离。为了防止导电杆与被测绝缘子过接触，如图3所示，本实施例中，避让长孔靠近加压接线端15的末端设有限位孔21，当嵌件连接端20与嵌件19正常接触后，齿轮轴9位于限位孔21内，即使工作人员继续转动第一方向盘12，齿轮轴也不会再驱动导电杆10沿密封壳体6的轴向移动，避免了导电杆与被测绝缘子过接触，保证了测量的正常进行，在其他实施例中，可以不设置限位孔。在其他实施例中，导电杆滑动装配在导电套筒，所述驱动装置为沿密封壳体的轴向布置的绝缘拉杆，所述绝缘拉杆远离加压接线端的一端具有与导电杆固定连接的弯折部分，绝缘拉杆远离弯折部分的一端设有位于壳体绝缘子外侧的导电杆操作位，工作人员通过导电杆操作位沿密封壳体的轴向推拉绝缘拉杆，实现导电杆在导电套筒内的滑动，从而实现嵌件连接端与被测绝缘子的嵌件的插接与分离。

本实施例中，密封壳体6的内壁上设有两个分别测量被测绝缘子4凹面和凸面的测量传感器，能够同时对被测绝缘子的凹面和凸面进行电荷测量，提高了工作效率。在其他实施例中，可以只设置一个测量传感器，同时该测量传感器能够沿密封壳体的轴向滑动到测绝缘子的凹面或凸面进行电荷测量。密封壳体6的壳壁上设有两个用于分别观察被测绝缘子4的凹面和凸面的观察窗5，能够同时观察凹面和凸面的电荷情况以及测量头对凹面和凸面的测量情况。在其他实施例中，密封壳体上只设置一个观察窗或者不设置观察窗。本实施例中，测量传感器包括测量座11和沿垂直于密封壳体6的轴向滑动装配在测量座11上的伸缩杆16，伸缩杆16上设有测量头17。伸缩杆在测量座上滑动能够对绝缘子在径向上进行测量。测量座11沿密封壳体6的轴向可移动的装配在密封壳体6的内壁上，在伸缩杆径向移动的同时，测量座能够调节测量头到被测绝缘子的距离，保证测量结果的准确性。本实施例中，测量头本身可以在伸缩杆16上转动以进行微小调节。

如图4所示，本实施例中，密封壳体6的内壁上设有固定板23，固定板23上设有沿密封壳体6径向延伸的用于放置被测绝缘子4的两个法兰盘18，法兰盘18由绝缘材料制成，法兰盘18沿密封壳体6的径向的内侧面构成供被测绝缘子4沿密封壳体6的周向转动的回转轨道24，回转轨道24构成了支撑轨道，密封壳体6内还设有用于安装在被测绝缘子4上以实现被测绝缘子4在法兰盘上的转动的回转件22，回转件22的数量为三个以提高被测绝缘子在回转轨道24上转动的稳定性。在其他实施例中，密封壳体的内壁上设有与被测绝缘子适配的回转轨道，被测绝缘子在密封壳体的内壁上转动；或者绝缘子固定在密封壳体的内部，测量传感器在密封壳体的内壁上沿密封壳体的周向作回转运动以对绝缘子进行测量。转动装置包括沿密封壳体6的轴向延伸用于驱动被测绝缘子4在回转轨道24上转动的绝缘子绝缘杆3，绝缘子绝缘杆3通过第二转轴2转动装配在密封壳体6的壳体上，绝缘子绝缘杆3远离法兰盘18的一端设有位于密封壳体6外侧的绝缘子转动操作位，绝缘子转动操作位上设有第二方向盘1。

使用时，转动第一方向盘12，通过齿轮轴绝缘杆14和齿轮轴9的转动带动导电杆10的嵌件连接端20与嵌件19导电连通，使电压从加压接线端15进行加载，通过导电套筒8和导电杆10将电压引到被测绝缘子4的嵌件19上，然后开始升压，直至被测绝缘子4的表面发生闪络现象，然后将电压降至零伏；此时转动第一方向盘12，通过齿轮轴绝缘杆14和齿轮轴9的转动带动导电杆10的嵌件连接端20与嵌件19分离，然后用两个测量传感器分别测量被测绝缘子4的凹面和凸面的剩余电荷，同时转动第二方向盘1，使被测绝缘子4在第二方向盘1的带动下沿密封壳体6的周向进行360°转动，进而测量被测绝缘子的凸面和凹面的任一位置的剩余电荷，如果需要二次测量，只需通过转动第一方向盘12使嵌件连接端20与嵌件19再次导电连通即可。根据测量的结果，可以用来优化绝缘子的表面形状，提高其绝缘性能，降低产品故障率。

Claims (10)

1.绝缘子表面电荷测量装置，包括密封壳体，所述密封壳体上设有加压接线端，密封壳体内设有用于对被测绝缘子表面电荷进行测量的测量传感器，其特征在于：所述密封壳体内还设有与加压接线端电连接的活动导电件，所述活动导电件具有用于与被测绝缘子上的嵌件电连接的嵌件连接端，活动导电件在其活动行程上具有用于使嵌件连接端与嵌件电连接以对被测绝缘子进行加压的连接位，还具有使嵌件连接端与嵌件分离以备所述测量传感器测量被测绝缘子表面电荷的分隔位，绝缘子表面电荷测量装置还包括用于驱动活动导电件在连接位和分隔位之间往复活动的驱动装置。

2.根据权利要求1所述的绝缘子表面电荷测量装置，其特征在于：所述密封壳体内设有用于驱动被测绝缘子回转的转动装置和用于支撑被测绝缘子做回转运动的支撑轨道。

3.根据权利要求2所述的绝缘子表面电荷测量装置，其特征在于：所述密封壳体内设有沿密封壳体的径向延伸的法兰盘，所述法兰盘沿密封壳体的径向的内侧面构成所述支撑轨道，所述密封壳体内还设有用于安装在被测绝缘子上与支撑轨道支撑滚动配合的回转件。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的绝缘子表面电荷测量装置，其特征在于：所述密封壳体的内壁上设有两个分别测量被测绝缘子凹面和凸面的测量传感器。

5.根据权利要求4所述的绝缘子表面电荷测量装置，其特征在于：所述密封壳体的壳壁上设有两个用于分别观察被测绝缘子的凹面和凸面的观察窗。

6.根据权利要求1-3任意一项所述的绝缘子表面电荷测量装置，其特征在于：所述密封壳体为圆筒结构，所述测量传感器包括测量座和滑动装配在测量座上以实现沿密封壳体的径向伸缩的伸缩杆，所述伸缩杆上设有测量头。

7.根据权利要求6所述的绝缘子表面电荷测量装置，其特征在于：所述测量座沿密封壳体的轴向可移动的装配在密封壳体的内壁上。

8.根据权利要求1-3任意一项所述的绝缘子表面电荷测量装置，其特征在于：所述活动导电件为直动导电件。

9.根据权利要求8所述的绝缘子表面电荷测量装置，其特征在于：所述活动导电件包括与加压接线端电连接的导电套筒和导向滑动装配在导电套筒内的导电杆，所述嵌件连接端设置在导电杆远离加压接线端的一端。

10.根据权利要求9所述的绝缘子表面电荷测量装置，其特征在于：所述驱动装置包括垂直于导电套筒且转动装配在导电套筒上的齿轮轴和驱动齿轮轴转动的齿轮轴绝缘杆，所述齿轮轴绝缘杆远离齿轮轴的一端设有位于密封壳体外侧的齿轮轴转动操作位，所述导电杆上设有避让齿轮轴的避让长孔，所述避让长孔的内壁上设有与齿轮轴的外齿啮合的内齿。

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