CN116087695A - 一种绝缘子闪络无源在线显示装置及其应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及架空线路绝缘子闪络报警装置技术领域，特别涉及一种绝缘子闪络无源在线显示装置及其应用方法，包括取能装置、指示装置：所述取能装置由取能铁芯和二次绕组组成，取能铁芯呈圆环形，二次绕组绕设于取能铁芯上；所述指示装置设有电磁驱动组件，所述二次绕组和电磁驱动组件的电磁绕组连接构成闭合回路。本发明利用电磁感应原理，将闪络电流收集，并用于驱动指示组件，实现无源报警，无需额外供电线路，安装简便，适应户外、高空的应用环境；通过指示装置，当发生闪络故障时，进行物理警示，便于巡检人员在地面上观测设备，发出警示信号后，能够保持警示状态，直至巡检人员发现故障，警示效果可靠、持续。

Description

一种绝缘子闪络无源在线显示装置及其应用方法

技术领域

本发明涉及架空线路绝缘子闪络报警装置技术领域，特别涉及一种绝缘子闪络无源在线显示装置及其应用方法。

背景技术

安装在不同电位的导体或导体与接地构件之间的能够耐受电压和机械应力作用的器件。绝缘子种类繁多，形状各异。不同类型绝缘子的结构和外形虽有较大差别，但都是由绝缘件和连接金具两大部分组成的。

绝缘子是一种特殊的绝缘控件，能够在架空输电线路中起到重要作用。早年间绝缘子多用于电线杆，慢慢发展于高型高压电线连接塔的一端挂了很多盘状的绝缘体，它是为了增加爬电距离的，通常由玻璃或陶瓷制成，就叫绝缘子。绝缘子不应该由于环境和电负荷条件发生变化导致的各种机电应力而失效，否则绝缘子就不会产生重大的作用，就会损害整条线路的使用和运行寿命。

闪络是一种常见的绝缘子故障，闪络是指固体绝缘子周围的气体或液体电介质被击穿时，沿固体绝缘子表面放电的现象。其放电时的电压称为闪络电压。发生闪络后，电极间的电压迅速下降到零或接近于零，闪络通道中的火花或电弧使绝缘表面局部过热造成炭化，损坏表面绝缘，造成击穿。

击穿是在固体电介质中发生破坏性放电时，称为击穿。击穿时，在固体电介质中留下痕迹，使固体电介质永久失去绝缘性能。

架空线路通常使用棒形悬式复合绝缘子，棒形悬式复合绝缘子是由伞套、芯棒及两端金具组成的仪器。

架空线路绝缘子发生上述故障时，目前主要靠人工巡线时采用无人机或者望远镜观察，甚至爬到架空线杆上面，近距离去目测的办法找到故障发生的绝缘子，效率低，工作量大。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种绝缘子闪络无源在线显示装置。

无需电源，利用闪络或击穿故障发生的瞬间大电流，驱动电磁装置动作，使指示装置给出一个物理指示信号，巡视人员目测就能准确找到发生故障的绝缘子。

其技术方案如下：

一种绝缘子闪络无源在线显示装置，包括取能装置、指示装置：

所述取能装置由取能铁芯和二次绕组组成，取能铁芯呈圆环形，二次绕组绕设于取能铁芯上；

所述指示装置设有电磁驱动组件，所述二次绕组和电磁驱动组件的电磁绕组连接构成闭合回路。

进一步的，所述取能装置为环形或钳形电流互感器。

进一步的，所述指示装置由壳体、电磁驱动组件、故障指示组件组成，所述电磁驱动组件、故障指示组件装设于壳体内；所述电磁驱动组件与故障指示组件联动连接。

进一步的，所述电磁驱动组件为推拉式电磁铁，推拉式电磁铁设置于壳体一端，故障指示组件设置于壳体另一端，所述故障指示组件包括：指示彩带、挡板；

所述推拉式电磁铁的驱动端开设有插槽；

所述挡板用于承载指示彩带，一端铰接于壳体，另一端活动插接于插槽内；

所述指示彩带一端固设于壳体，另一端卷起呈筒状置于挡板上；

壳体底部开设有容纳挡板翻转和指示彩带释放的开口。

进一步的，所述推拉式电磁铁由固定铁芯、动铁芯、复位弹簧、定位销组成；

所述固定铁芯由筒形铁芯和电磁绕组组成，电磁绕组绕设于筒形铁芯上；

所述动铁芯滑动插接于固定铁芯内，插槽开设于动铁芯前端；

插槽后方设有定位销，定位销和固定铁芯前端面之间套设有复位弹簧。

更进一步的，一种绝缘子闪络无源在线显示装置的应用方法，应用于绝缘子，所述绝缘子包括端部金具、芯棒、伞裙，端部金具和芯棒固定连接，伞裙包裹于芯棒外部，所述电流互感器套设于端部金具。

进一步的，还包括电流采集金属板，所述电流采集金属板与端部金具电性连接，位于电流互感器下方。

进一步的，所述电流采集金属板呈圆形板体，一侧开设有U形开口，所述U形开口卡合于端部金具。

进一步的，所述电流采集金属板通过具有导电性的连接杆与固定环固设于端部金具。

本发明的有益效果是：

无源，不用电池，也没有电子电路，使用周期长。

通过电流采集金属板采集闪络电流，有效将闪络电流集中到端部金具上；

通过电流互感器，利用电磁感应原理，将闪络电流收集，并用于驱动指示组件，实现无源报警，无需额外供电线路，安装简便，适应户外、高空的应用环境；

通过指示装置，当发生闪络故障时，进行物理警示，便于巡检人员在地面上观测设备，发出警示信号后，能够保持警示状态，直至巡检人员发现故障，警示效果可靠、持续。

附图说明

图1是本发明立体结构示意图；

图2是本发明正视结构示意图；

图3是本发明俯视结构示意图；

图4是图3中A-A向剖面结构示意图；

图5是本发明原理示意图；

图中：1 指示装置，2 电流互感器，3 电流采集金属板，4 壳体，5 指示彩带，6 挡板，7 固定铁芯，8 动铁芯，9 复位弹簧，10 定位销，11 端部金具，21 环形铁芯，22 二次绕组，31 连接杆，32 连接片，33 固定环，41 第一容纳仓，42 第二容纳仓，43 第三容纳仓，71电磁绕组，81 插槽，82 系绳。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

一种绝缘子闪络无源在线显示装置，应用于架空线路的绝缘子，特别适用于长期带电运行中110千伏或220千伏的大电流接地系统的绝缘子，绝缘子由端部金具11、芯棒、伞裙组成，端部金具11和芯棒连接，外部包裹由硅橡胶制成的伞裙，例如棒形悬式复合绝缘子，棒形悬式复合绝缘子是由伞套、芯棒及两端的端部金具11组成，芯棒两端设置端部金具11，芯棒和端部金具11的结合处、芯棒的外部包裹由硅橡胶制成的伞裙，该显示装置装设于端部金具11。

实施例一：

如图1-3所示，一种绝缘子闪络无源在线显示装置，由指示装置1、电流互感器2、电流采集金属板3组成。

指示装置1固设于电流互感器2上方，电流互感器2套设于端部金具11，电流采集金属板3卡合于端部金具11外壁，通过连接杆31和固定环33固设于端部金具11，位于电流互感器2下方。

电流互感器2为套管式或开合式的漏电流互感器2，呈环形或钳形。

电流采集金属板3装设于电流互感器2下方，呈圆形板体，开设有与端部金具11外形契合的U形开口，通过连接杆31和固定环33固定套设于端部金具11，固定环33固定套设于端部金具11，侧面设有连接片32，连接片32通过螺钉和连接杆31上端连接，连接杆31下端通过螺钉和电流采集金属板3连接，电流采集金属板3、连接杆31、固定环33均为导电性材料，具有优良的导电性能。

电流互感器2中的二次绕组22和指示装置1电性连接，电流互感器2利用电磁感应原理采集端部金具11上的闪络电流后，将电流输送到指示装置1，提供指示装置1所需电能。

实施例二：

如图2所示，指示装置1由壳体4、推拉式电磁铁、故障指示组件组成。

壳体4固设于电流互感器2边缘，内部自前而后分为第一容纳仓41、第二容纳仓42、第三容纳仓43，各容纳仓之间由限位台阶隔开，第一容纳仓41底部悬空

故障指示组件装设于第一容纳仓41内，由指示彩带5和挡板6组成，指示彩带5一端固设于第一容纳仓41内壁，另一端卷起后，置于挡板6上，挡板6水平横置于第一容纳仓41内，用于承载指示彩带5，挡板6一端铰接于第一容纳仓41前部内壁，另一端活动插接于插槽81；第一容纳仓41底部设有开口，用于容纳挡板6开启和指示彩带5掉落。

推拉式电磁铁装设于第二容纳仓42内，由固定铁芯7、动铁芯8、复位弹簧9、定位销10组成，固定铁芯7为筒状，动铁芯8为柱状，动铁芯8滑动插接于固定铁芯7内；动铁芯8前端开设有插槽81，靠近插槽81处设有定位销10，定位销10和固定铁芯7的前端面之间套设有复位弹簧9，在复位弹簧9作用下，插槽81探入第一容纳仓41内；动铁芯8后端连接有系绳82，系绳82另一端固设于第三容纳仓43内壁。

推拉式电磁铁由电流互感器2提供电源，动作时，固定铁芯7和动铁芯8吸合，使动铁芯8收缩，探入第一容纳仓41的插槽81缩回，放下挡板6，指示彩带5在重力作用下释放，给巡检人员提供物理警示。

实施例三：

如图5所示，电流互感器2由环形铁芯21、二次绕组22组成，环形铁芯21套设于端部金具11，二次绕组22绕设于环形铁芯21；固定铁芯7上绕设有电磁绕组71，二次绕组22和电磁绕组71电性连接构成闭合回路；动铁芯8为导磁体。

当绝缘子发生闪络故障时，电流采集金属板3将绝缘子表面闪络电流采集导向端部金具11，端部金具11中产生瞬时电流，同时瞬时电流流通产生电磁场，二次绕组22利用电磁感应原理，在闭合回路中产生电流，闭合回路中的电流流经电磁绕组71，使固定铁芯7产生吸力，吸合动铁芯8，动铁芯8释放挡板6，使指示彩带5落下，发出故障指示。

本发明中，电流互感器2可通过连接件或与外部构件连接固定套设于端部金具11，使其能够正常工作，感应端部金具11上的电流。

本发明中，指示彩带末端连接一重锤，重锤圆形或椭圆形，由玻璃或其他密度较大的绝缘材料职称，以提高指示彩带的稳定性。

实施例四：

一种绝缘子闪络无源在线显示装置的应用方法，通过电流采集金属板3采集闪络电流，将闪络电流引流到端部金具11，当端部金具11中有电流流过时，电流互感器2利用电磁感应原理，使二次绕组22得电，二次绕组22通过闭合回路将电流输送到电磁绕组71，电磁绕组71得电后，固定铁芯7吸合动铁芯8，动铁芯8收缩，使挡板6端部自插槽81内滑落，卷起的指示彩带5在重力作用下释放，释放后的彩带飘扬于壳体4外部，提供持续警示，巡检人员看到指示彩带5，即可以判断该绝缘子发生了闪络故障。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (9)

1.一种绝缘子闪络无源在线显示装置，其特征在于，包括取能装置、指示装置：

所述取能装置由取能铁芯和二次绕组组成，取能铁芯呈圆环形，二次绕组绕设于取能铁芯上；

所述指示装置设有电磁驱动组件，所述二次绕组和电磁驱动组件的电磁绕组连接构成闭合回路。

2.根据权利要求1所述的一种绝缘子闪络无源在线显示装置，其特征在于，所述取能装置为环形或钳形电流互感器。

3.根据权利要求2所述的一种绝缘子闪络无源在线显示装置，其特征在于，所述指示装置由壳体、电磁驱动组件、故障指示组件组成，所述电磁驱动组件、故障指示组件装设于壳体内；所述电磁驱动组件与故障指示组件联动连接。

4.根据权利要求3所述的一种绝缘子闪络无源在线显示装置，其特征在于，所述电磁驱动组件为推拉式电磁铁，推拉式电磁铁设置于壳体一端，故障指示组件设置于壳体另一端，所述故障指示组件包括：指示彩带、挡板；

所述推拉式电磁铁的驱动端开设有插槽；

所述挡板用于承载指示彩带，一端铰接于壳体，另一端活动插接于插槽内；

所述指示彩带一端固设于壳体，另一端卷起呈筒状置于挡板上；

壳体底部开设有容纳挡板翻转和指示彩带释放的开口。

5.根据权利要求4所述的一种绝缘子闪络无源在线显示装置，其特征在于，所述推拉式电磁铁由固定铁芯、动铁芯、复位弹簧、定位销组成；

所述固定铁芯由筒形铁芯和电磁绕组组成，电磁绕组绕设于筒形铁芯上；

所述动铁芯滑动插接于固定铁芯内，插槽开设于动铁芯前端；

插槽后方设有定位销，定位销和固定铁芯前端面之间套设有复位弹簧。

6.如权利要求1-5任一所述的一种绝缘子闪络无源在线显示装置的应用方法，应用于绝缘子，所述绝缘子包括端部金具、芯棒、伞裙，端部金具和芯棒固定连接，伞裙包裹于芯棒外部，其特征在于，所述电流互感器套设于端部金具。

7.根据权利要求6所述的一种绝缘子闪络无源在线显示装置的应用方法，其特征在于，还包括电流采集金属板，所述电流采集金属板与端部金具电性连接，位于电流互感器下方。

8.根据权利要求7所述的一种绝缘子闪络无源在线显示装置的应用方法，其特征在于，所述电流采集金属板呈圆形板体，一侧开设有U形开口，所述U形开口卡合于端部金具。

9.根据权利要求8所述的一种绝缘子闪络无源在线显示装置的应用方法，其特征在于，所述电流采集金属板通过具有导电性的连接杆与固定环固设于端部金具。

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