CN110954790A - 一种绝缘子沿面放电手持检测装置 - Google Patents

一种绝缘子沿面放电手持检测装置 Download PDF

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黄力
杨方
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冉涛
秦曦
荣新智
刘天楠
肖祥
丁杰
杨清喆
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Abstract

本发明公开了一种绝缘子沿面放电手持检测装置，包括外壳，所述外壳前端设置有紫外镜头，所述紫外镜头后端安装有紫外探测器，所述紫外镜头和紫外探测器位于同一光轴，所述紫外探测器连接有控制电路板，所述控制电路板还电连接有液晶显示屏、TF卡槽和电池盒，所述外壳上部安装有观瞄镜，所述观瞄镜与紫外镜头平行设置，所述控制电路板中设置有信号处理电路，所述信号处理电路包括与紫外探测器连接的放大器。其结构简单，利用单一探测非成像技术，降低了绝缘子放电检测的成本，同时定位准确，降低了功耗，延长了续航时间。

Description

一种绝缘子沿面放电手持检测装置
技术领域
本发明涉及输电设备技术领域，尤其涉及一种绝缘子沿面放电手持检测装置。
背景技术
电晕放电是一种局部化的放电现象，当带电体的局部电压应力超过临界值时，会使空气游离而产生电晕放电现象。特别是高压电力设备，其常因设计、制造、安装及维护工作不良产生电晕、闪络或电弧。在放电过程中，空气中的电子不断获得和释放能量，而当电子释放能量(即放电)，便会放出紫外线。紫外成像仪即利用这一现场进行放电检测。目前的紫外成像仪因为能够准确测量出放电强度，并定位出放电位置，所以在电力系统绝缘子沿面放电检测中得到越来越多的应用，然而现有的紫外成像仪价格昂贵，一般在几十万元以上，不利于普及应用和推广。
发明内容
本发明旨在提供一种绝缘子沿面放电手持检测装置，很好的解决了上述问题，其结构简单，利用单一探测非成像技术，降低了绝缘子放电检测的成本，同时定位准确，降低了功耗，延长了续航时间。
本发明的技术方案是一种绝缘子沿面放电手持检测装置，包括外壳，所述外壳前端设置有紫外镜头，所述紫外镜头后端安装有紫外探测器，所述紫外镜头和紫外探测器位于同一光轴，所述紫外探测器连接有控制电路板，所述控制电路板还电连接有液晶显示屏、TF卡槽和电池盒，所述外壳上部安装有观瞄镜，所述观瞄镜与紫外镜头平行设置，所述控制电路板中设置有信号处理电路，所述信号处理电路包括与紫外探测器连接的放大器。
本发明的有益效果是：
1、本发明采用单元探测这一非成像方法，大大降低了绝缘子放电检测的成本，结构简单可靠，检测方便；
2、通过观瞄镜进行定位，定位简单准确，同时不会消耗整个装置的能量，降低了电池功率的消耗，提高了续航能力，更适合野外作业；
3、其数据处理快捷可靠，对紫外线的探测准确，精度高。
附图说明
图1为本发明第一种实施例的结构示意图；
图2为本发明第一种实施例使用时的示意图；
图3为本发明第二种实施例的结构示意图；
图4为图3中A-A处的剖面结构示意图；
图5为本发明中控制电路板的电路图；
图中：1、外壳；2、紫外镜头；3、紫外探测器；4、控制电路板；5、液晶显示屏；6、TF卡槽；7、电池盒、8、观瞄镜；9、USB充电接口；10、充电保护模块；11、卡接槽；12、卡块；13、按键。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一：如图1-2所示，本发明提供了一种绝缘子沿面放电手持检测装置，包括外壳1，所述外壳1前端设置有紫外镜头2，所述紫外镜头2后端安装有紫外探测器3，所述紫外镜头2和紫外探测器3位于同一光轴，所述紫外探测器3连接有控制电路板4，所述控制电路板4还电连接有液晶显示屏5、TF卡槽6和电池盒7，所述外壳1上部安装有观瞄镜8，所述观瞄镜8与紫外镜头2平行设置。
外壳1为手枪型外壳1，方便握持，设计合理。在外壳1内安装紫外镜头2、紫外探测器3，采用单元探测这一非成像方法，大大降低了绝缘子放电检测的成本，结构简单可靠，检测方便；通过观瞄镜8进行定位，定位简单准确，同时不会消耗整个装置的能量，降低了电池功率的消耗，提高了续航能力，更适合野外作业。
所述电池盒7还电连接有USB充电接口9，所述USB充电接口9与电池盒7之间还连接有充电保护模块10。电池盒7上装有正负极金属片，被充电的锂电池安装在电池盒7内。充电保护模块10可以实现充电控制，还可以防止电池过电压和过流保护，对电池具有良好的保护作用。通过电池盒7内的充电电池为整个装置提供电力。
所述紫外镜头2与观瞄镜8视场角度相等，所述紫外镜头2与观瞄镜8的视场角度为4°-8°。
所述紫外镜头2与观瞄镜8光轴之间的距离为30mm。观瞄镜8能够让前方背景成像落在人眼上，为使得观瞄镜8清晰成像，使用时观瞄镜8离人眼距离为2-15cm。
所述紫外镜头2的后端安装有化学滤光片，所述化学滤光片在250-270nm之间是带通的，峰值透过率为25％。在250-270nm之外透过率低于10-8。
所述紫外探测器3为响应波长为200-1000nm的探测器，所述紫外探测器3的最高增益为108。外壳1上还设置有按键13，按键13短长按一下表示开机；短按一下让增益系数在105、106、107、108之间来回切换调整。按键13的设置以及控制方式为现有的常见控制方式。
如图5所示为本发明中信号处理电路的示意图，所述控制电路板4中设置有信号处理电路，所述信号处理电路包括与紫外探测器3连接的放大器，图中UVPD为紫外探测器，其接收紫外光照后产生微小的电压，然后通过放大器OP-Amp进行放大。其具体的放大倍数公式为：Gai n(A/V)：R3*(1+R1/R2)。所述放大器为同相比例放大器。
TF卡槽6内安装有数据存储卡进行数据存储。
使用时，将绝缘子沿面放电手持检测装置对准需要观察的绝缘子，绝缘子放电产生的紫外火花会通过紫外镜头2聚焦，并经过内置的滤光片滤波之后到达紫外探测器3光敏面上，在紫外探测器3上响应出电压信号。电压信号经控制电路板4板进行数据采集，获得绝缘子放电紫外强度数字信号，通过液晶显示屏5显示放电紫外强度数据。这些放电强度数据可以通过控制电路板4存储于TF卡槽6中的数据存储卡之中，数据存储卡可以存储上千条历史测试数据。液晶显示屏5可以显示最近测试的10条历史数据，便于工作人员进行现场数据分析比较。如果绝缘子放电信号微弱，通过短按按键13实现紫外探测器3增益系数切换，每次测试到的紫外强度数据、增益系数、绝缘子部位(上、中、下)同时配合存储和显示，使得测试数据更加客观。
手持检测装置具体对准绝缘子哪一部位，是绝缘子上段、中段还是下段，人眼通过观瞄镜8可以清楚观察得到。因为观瞄镜8的光轴和紫外镜头2的光轴相互平行，并且两个光轴间距只有30mm，相对于绝缘子200mm以上的直径尺寸是微不足道的，因此不会出现放电发生在绝缘子上，定位却出现在绝缘子之外的情况，定位误差可以忽略。
充电时，来自于充电器的5V电源对电池盒7中的锂电池进行充电，通过充电保护模块10进行充电控制，以及防过压和过流保护。
实施例二：如图3-4所示，在实施例一的基础上，所述外壳1上部设置有卡接槽11，所述观瞄镜8上设置有与卡接槽11适配的卡块12，所述观瞄镜8通过卡块12卡接在外壳1的卡接槽11内。
采用卡接槽11与卡块12的连接方式，观瞄镜8与外壳1之间的连接简单可靠，同时观瞄镜8可以拆卸更换，使用方便。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种绝缘子沿面放电手持检测装置，其特征在于：包括外壳(1)，所述外壳(1)前端设置有紫外镜头(2)，所述紫外镜头(2)后端安装有紫外探测器(3)，所述紫外镜头(2)和紫外探测器(3)位于同一光轴，所述紫外探测器(3)连接有控制电路板(4)，所述控制电路板(4)还电连接有液晶显示屏(5)、TF卡槽(6)和电池盒(7)，所述外壳(1)上部安装有观瞄镜(8)，所述观瞄镜(8)与紫外镜头(2)平行设置，所述控制电路板(4)中设置有信号处理电路，所述信号处理电路包括与紫外探测器(3)连接的放大器。
2.根据权利要求1所述的绝缘子沿面放电手持检测装置，其特征在于：所述电池盒(7)还电连接有USB充电接口(9)，所述USB充电接口(9)与电池盒(7)之间还连接有充电保护模块(10)。
3.根据权利要求1所述的绝缘子沿面放电手持检测装置，其特征在于：所述外壳(1)上部设置有卡接槽(11)，所述观瞄镜(8)上设置有与卡接槽(11)适配的卡块(12)，所述观瞄镜(8)通过卡块(12)卡接在外壳(1)的卡接槽(11)内。
4.根据权利要求1所述的绝缘子沿面放电手持检测装置，其特征在于：所述紫外镜头(2)与观瞄镜(8)视场角度相等，所述紫外镜头(2)与观瞄镜(8)的视场角度为4°-8°。
5.根据权利要求1所述的绝缘子沿面放电手持检测装置，其特征在于：所述紫外镜头(2)与观瞄镜(8)光轴之间的距离为30mm。
6.根据权利要求1所述的绝缘子沿面放电手持检测装置，其特征在于：所述紫外镜头(2)的后端安装有化学滤光片，所述化学滤光片在250-270nm之间是带通的，峰值透过率为25％，在250-270nm之外透过率低于10-8。
7.根据权利要求1所述的绝缘子沿面放电手持检测装置，其特征在于：所述紫外探测器(3)为响应波长为200-1000nm的探测器，所述紫外探测器(3)的最高增益为108。
8.根据权利要求1所述的绝缘子沿面放电手持检测装置，其特征在于：所述放大器为同相比例放大器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112345896A (zh) * 2020-11-03 2021-02-09 广东电网有限责任公司广州供电局 手持放电检测系统
CN114200263A (zh) * 2021-12-03 2022-03-18 贵州电网有限责任公司 分体式绝缘子放电检测相机装置

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