CN116165488A - 一种配电线路绝缘故障在线监测装置 - Google Patents

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陈昶霖
李海
郭泽阳
苏家亮
王圣池
李俊文
钟立锋
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Abstract

本发明公开了一种配电线路绝缘故障在线监测装置，通过在安装板上设置驱动轮机构和压紧轮机构，以驱动监测装置在电缆线上移动，通过设置横向夹紧机构，来实现监测装置对电缆进行横向和纵向的夹紧移动；通过设置联动机构和张紧轮，以实现联动机构控制张紧轮对电缆进行张紧凸起，以使设于弧形导向槽的端部的探伤装置对电缆进行绝缘监测。张紧轮绕安装板中点转动的同时，推动驱动轮机构和压紧轮机构对电缆的两端进行夹紧，驱动轮机构和压紧轮机构移动过程中推动横向夹紧机构转动来使其对电缆进行横向夹紧，使其能够稳定移动对电缆进行绝缘故障的监测，以快速定位电缆绝缘故障发生点，且可对电缆的温湿度、局部放电以及环流进行监测。

Description

一种配电线路绝缘故障在线监测装置
技术领域
本发明涉及电缆绝缘检测技术领域，具体是一种配电线路绝缘故障在线监测装置。
背景技术
配电网配电线路在四高两多气候环境下露天运行，且沿海地区多雨潮湿，还经常受台风影响，配电网配电线路电缆在使用过程中会出现表皮破损线芯外露或者外皮裂纹等问题，电缆破皮，对于轻微破损不会影响电气性能，但会因为进水腐蚀，使电缆载流量降低。对于表皮破损线芯外露则会对地绝缘电阻影响较大，对地放电就会出现过热，长时间过热就会引起电缆老化，易出现电缆击穿的严重后果。由于配电线电缆均是高空架设，对其进行绝缘检测和监测时一般需要高空作业，因此，需要设计一款具备高空作业的具备绝缘检测和监测的装置。
发明内容
本发明提供了一种配电线路绝缘故障在线监测装置，旨在解决上述存在的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种配电线路绝缘故障在线监测装置，包括安装板和设于安装板上用于对电缆进行绝缘检测的探伤装置和电流互感器；还包括驱动轮机构、压紧轮机构、横向夹紧机构以及张紧轮，驱动轮机构设于安装板的一侧，压紧轮机构设于安装板的另一侧，横向夹紧机构转动设于安装板的两侧，张紧轮沿安装板平面转动设于安装板上；还包括联动机构，联动机构分别与驱动轮机构上的驱动副轮和压紧轮机构上的压紧主轮活动连接，以使驱动轮机构和压紧轮机构展开套入电缆后收缩夹紧于其上，张紧轮端部连接于联动机构上；横向夹紧机构分别与驱动副轮和压紧主轮传动连接。还包括控制器，控制器设于安装板上，探伤装置和电流互感器与控制器电性连接。控制器上设有无线发送模块、无线接收模块、定位模块以及数据采集分析模块，以便于将探伤装置和电流互感器采集的信息发送至终端，并可通过终端发送指令来控制监测装置的实时工作，可有效保障第一时间查找绝缘故障点和绝缘故障情况。进一步地，还包括摄像头，摄像头设于安装板上并与控制器电性连接。
进一步地，联动机构包括主转臂、第一副转臂、第二副转臂以及伸缩推杆，主转臂、第一副转臂以及第二副转臂转动设于安装板的一面，张紧轮转动设于主转臂的两端，主转臂的两端设有导向凸起，第一副转臂和第二副转臂的一端活动套于导向凸起上，第一副转臂的另一端活动套于驱动副轮端部，第二副转臂的另一端活动套于压紧主轮端部；伸缩推杆的一端铰接于安装板上，伸缩推杆的另一端铰接于主转臂的一侧。驱动轮机构还包括第一驱动电机和驱动主轮，第一驱动电机固定设于安装板的一侧，驱动主轮连接于驱动电机的输出端，驱动副轮通过限位块活动设于安装板上。压紧轮机构包括压紧副轮、第一椭圆形转块以及第一转杆，压紧主轮和压紧副轮活动设于安装板上，第一椭圆形转块转动设于压紧主轮和压紧副轮之间，第一转杆为两根，两根第一转杆的一端分别单独铰接于压紧主轮和压紧副轮上的限位块上，两根第一转杆的另一端分别铰接于第一椭圆形转块的两端。
进一步地，安装板上正对设有弧形导向槽，探伤装置为超声波传感器，超声波传感器分别设于弧形导向槽的端部；电流互感器开闭设于压紧轮机构的一侧并位于张紧轮后侧。
进一步地，横向夹紧机构包括第一横向夹紧机构和第二横向夹紧机构，第一横向夹紧机构位于驱动轮机构一侧，第二横向夹紧机构位于压紧轮机构一侧。
进一步地，第一横向夹紧机构和第二横向夹紧机构均包括半圆形转环、限位件、横向压紧轮以及第二驱动电机，安装板的两侧设有半圆环，半圆形转环转动设于半圆环上，限位件固定设于半圆形转环上，横向压紧轮活动设于限位件两端；还包括第二椭圆形转块和第二转杆，第二椭圆形转块转动设于限位件中部，第二转杆为两根，两根第二转杆的一端分别单独铰接于横向压紧轮上，两根第二转杆的另一端铰接于第二椭圆形转块的两端；第二驱动电机固定设于半圆环上，第二驱动电机的输出端与第二椭圆形转块同轴连接。半圆形转环外圈设有弧形限位凸起，半圆环上设有一端开口的环形槽，半圆形转环转动设于环形槽内，环形槽内设有弧形限位槽，弧形限位凸起位于弧形限位槽内。半圆形转环的一侧内设有环形槽，环形槽内设有弧形齿条，半圆环的一侧上转动设有从动齿轮，半圆环的另一侧上转动设有主动齿轮，主动齿轮与从动齿轮同轴连接，压紧主轮和驱动副轮上固定连接有直齿条，直齿条与主动齿轮啮合，从动齿轮与弧形齿条啮合。
进一步地，安装板为两组，两组安装板通过铰接连杆连接；铰接连杆为伸缩杆结构。
相对现有技术，具有以下有益效果：
本申请提出了一种配电线路绝缘故障在线监测装置，通过在安装板上设置驱动轮机构和压紧轮机构，以驱动监测装置在电缆线上移动，通过设置横向夹紧机构，来实现监测装置对电缆进行横向和纵向的夹紧移动；同时，通过设置联动机构和张紧轮，以实现联动机构控制张紧轮对电缆进行张紧凸起，以使设于弧形导向槽的端部的探伤装置对电缆进行绝缘监测。张紧轮绕安装板中点转动的同时，推动驱动轮机构和压紧轮机构对电缆的两端进行夹紧，驱动轮机构和压紧轮机构移动过程中推动横向夹紧机构转动来使其对电缆进行横向夹紧，有效提高监测装置的稳定性，使其能够稳定移动对电缆进行绝缘故障的监测，以快速定位电缆绝缘故障发生点。同时，通过设置温湿度传感器和电流互感器，可对电缆的温湿度、局部放电以及环流进行监测，以实时监测电缆的状态。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一种配电线路绝缘故障在线监测装置的示意图；
图2为本申请的A局部放大示意图；
图3为本申请一种配电线路绝缘故障在线监测装置的轴视图；
图4为本申请的B局部放大示意图；
图5为本申请的C局部放大示意图；
图6为本申请一种配电线路绝缘故障在线监测装置的轴视图；
图7为本申请的D局部放大示意图；
图8为本申请的E局部放大示意图；
图9为本申请的实施例3示意图。
附图标记：1-安装板；2-张紧轮；3-弧形导向槽；4-探伤装置；5-半圆环；6-铰接连杆；7-弧形通孔；31-主转臂；32-第一副转臂；33-第二副转臂；34-伸缩推杆；35-导向凸起；36-矩形孔；41-第一驱动电机；42-驱动主轮；43-驱动副轮；51-压紧主轮；52-压紧副轮；53-第一椭圆形转块；54-第一转杆；61-半圆形转环；62-限位件；63-横向压紧轮；64-第二驱动电机；65-第二椭圆形转块；66-第二转杆；67-弧形槽；68-弧形齿条；71-从动齿轮；72-主动齿轮；73-直齿条；511-环形槽；512-弧形限位槽；611-弧形限位凸起。
具体实施方式
为了更易理解本发明的结构及所能达成的功能特征和优点，下文将本发明的较佳的实施例，并配合图式做详细说明如下：
实施例1：
如图1至图9所示，本发明提供了一种配电线路绝缘故障在线监测装置，包括安装板1和设于安装板1上用于对电缆进行绝缘检测的探伤装置4和电流互感器；还包括驱动轮机构、压紧轮机构、横向夹紧机构以及张紧轮2，驱动轮机构设于安装板1的一侧，压紧轮机构设于安装板1的另一侧，横向夹紧机构转动设于安装板1的两侧，张紧轮2沿安装板1平面转动设于安装板1上；还包括联动机构，联动机构分别与驱动轮机构上的驱动副轮43和压紧轮机构上的压紧主轮51活动连接，以使驱动轮机构和压紧轮机构展开套入电缆后收缩夹紧于其上，张紧轮2端部连接于联动机构上，以通过设置两个张紧轮2来将电缆曲折成“S”形结构，使电缆表皮弯曲来对电缆进行探伤，以便于监测电缆表皮细微的裂纹；通过将电缆曲折成“S”形结构，可放大电缆表皮的裂纹。安装板1上设有弧形通孔7，张紧轮2的端部穿过弧形通孔7与联动机构活动连接。通过设置两个张紧轮2，可实现对电缆表皮的上下侧进行全方位的监测和检测。横向夹紧机构分别与驱动副轮43和压紧主轮51传动连接，以通过驱动副轮43和压紧主轮51在竖直方向的运动来驱动横向夹紧机构进行转动90度角度来对电缆进行夹紧。控制器上设有无线发送模块、无线接收模块、定位模块以及数据采集分析模块，以便于将探伤装置4和电流互感器采集的信息发送至终端，并可通过终端发送指令来控制监测装置的实时工作，可有效保障第一时间查找绝缘故障点和绝缘故障情况。进一步地，还包括摄像头，摄像头设于安装板1上并与控制器电性连接。
具体地，联动机构包括主转臂31、第一副转臂32、第二副转臂33以及伸缩推杆34，主转臂31、第一副转臂32以及第二副转臂33转动设于安装板1的一面，张紧轮2转动设于主转臂31的两端，主转臂31的两端设有导向凸起35，第一副转臂32和第二副转臂33的一端通过矩形孔36活动套于导向凸起35上，第一副转臂32的另一端活动套于驱动副轮43端部，第二副转臂33的另一端活动套于压紧主轮51端部；矩形孔36的长度大于导向凸起35的直径。伸缩推杆34的一端铰接于安装板1上，伸缩推杆34的另一端铰接于主转臂31的一侧。驱动轮机构还包括第一驱动电机41和驱动主轮42，第一驱动电机41固定设于安装板1的一侧，驱动主轮42连接于驱动电机的输出端，驱动副轮43通过限位块活动设于安装板1上。压紧轮机构包括压紧副轮52、第一椭圆形转块53以及第一转杆54，压紧主轮51和压紧副轮52活动设于安装板1上，第一椭圆形转块53转动设于压紧主轮51和压紧副轮52之间，第一转杆54为两根，两根第一转杆54的一端分别单独铰接于压紧主轮51和压紧副轮52上的限位块上，两根第一转杆54的另一端分别铰接于第一椭圆形转块53的两端。
具体地，安装板1上正对设有弧形导向槽3，探伤装置4为超声波传感器，超声波传感器分别设于弧形导向槽3的端部；电流互感器开闭设于压紧轮机构的一侧并位于张紧轮2后侧，以通过开闭设置的电流互感器来对电缆绝缘处漏电情况进行监测。进一步地，电流互感器在驱动轮机构和压紧轮机构夹紧电缆后，可通过电动推杆来进行闭合来形成环形圈对电缆进行电缆漏电和环流的监测和检测。还包括温湿度传感器和电流传感器，温湿度传感器和电流传感器设于安装板1上，并与控制器电性连接。
实施例2：
如图1至图9所示，结合实施例1的技术方案，本实施例中，横向夹紧机构包括第一横向夹紧机构和第二横向夹紧机构，第一横向夹紧机构位于驱动轮机构一侧，第二横向夹紧机构位于压紧轮机构一侧。第一横向夹紧机构和第二横向夹紧机构均包括半圆形转环61、限位件62、横向压紧轮63以及第二驱动电机64，安装板1的两侧设有半圆环5，半圆形转环61转动设于半圆环5上，限位件62固定设于半圆形转环61上，横向压紧轮63活动设于限位件62两端；还包括第二椭圆形转块65和第二转杆，第二椭圆形转块65转动设于限位件62中部，第二转杆为两根，两根第二转杆的一端分别单独铰接于横向压紧轮63上，两根第二转杆的另一端铰接于第二椭圆形转块65的两端，第二驱动电机64固定设于半圆环5上，第二驱动电机64的输出端与第二椭圆形转块65同轴连接，以通过第二椭圆形转块65的转动来推动两根第二转杆带动横向压紧轮63进行相对运动。
具体地，半圆形转环61外圈设有弧形限位凸起611，半圆环5上设有一端开口的环形槽511，半圆形转环61转动设于环形槽511内，环形槽511内限位弧形限位槽512，弧形限位槽512位于弧形限位槽512内，以将半圆形转环61限位于半圆环5上，从而使其能够在半圆环5上稳定的旋转。半圆形转环61的一侧内设有弧形槽67，弧形槽67内设有弧形齿条，半圆环5的一侧上转动设有从动齿轮71，半圆环5的另一侧上转动设有主动齿轮72，主动齿轮72与从动齿轮71同轴连接，压紧主轮51和驱动副轮43上固定连接有直齿条73，直齿条73与主动齿轮72啮合，从动齿轮71与弧形齿条啮合，压紧主轮51在主转臂31的转动下来通过第二副转臂33的摆动进行上下运动，来使其上的直齿条73推动主动齿轮72进行转动，主动齿轮72转动后带动从动齿轮71转动来推动弧形齿条转动，从而实现控制第二横向夹紧机构沿电缆轴向进行90度角度旋转；主转臂31在转动的过程中，还驱动第一副转臂32的摆动来带动驱动副轮43进行上下运动，来使驱动副轮43上的直齿条73推动主动齿轮72进行转动，主动齿轮72转动后带动从动齿轮71转动来推动弧形齿条转动，从而实现控制第一横向夹紧机构沿电缆轴向进行90度角度旋转，其旋转方向与第二横向夹紧机构相反。进一步地，第一横向夹紧机构上的半圆形转环61内的弧形齿条与同一侧的从动齿轮71的上端啮合，第二横向夹紧机构上的半圆形转环61内的弧形齿条与同一侧的从动齿轮71的下端啮合。
实施例3：
如图9所示，结合实施例2的技术方案，本实施例中，安装板1为两组，两组安装板1通过铰接连杆6连接；铰接连杆6为伸缩杆结构，伸缩杆结构的铰接连杆6可实现两组安装板1之间的间距调节，在结合两端铰接的方式，来实现两组安装板1之间的水平高度的调节，综上，通过设置铰接连杆6，可实现对两根导线的同时监测，且有效提高了监测装置的稳定性，使其能够在高空上的电缆线上移动监测和检测。
具体地，驱动主轮42和驱动副轮43上转动设有联动齿轮，驱动副轮43通过向上运动来使其上的联动齿轮与驱动主轮42上的联动齿轮进行啮合，来实现第一驱动电机41驱动驱动主轮42转动时，通过联动齿轮来驱动驱动副轮43进行同步反向转动，来提高监测装置在电缆线上的行走动力。
具体地，还包括太阳能板，太阳能板设于安装板1上，可根据情况进行展开和收纳；同时，监测装置可通过无人机架设于高空电缆上，以提高其安装效率。
以上，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种配电线路绝缘故障在线监测装置，包括安装板(1)和设于所述安装板(1)上用于对电缆进行绝缘检测的探伤装置(4)和电流互感器，其特征在于，还包括驱动轮机构、压紧轮机构、横向夹紧机构以及张紧轮(2)，所述驱动轮机构设于所述安装板(1)的一侧，所述压紧轮机构设于所述安装板(1)的另一侧，所述横向夹紧机构转动设于所述安装板(1)的两侧，所述张紧轮(2)沿所述安装板(1)平面转动设于所述安装板(1)上；还包括联动机构，所述联动机构分别与所述驱动轮机构上的驱动副轮(43)和所述压紧轮机构上的压紧主轮(51)活动连接，以使所述驱动轮机构和所述压紧轮机构展开套入电缆后收缩夹紧于其上，所述张紧轮(2)端部连接于所述联动机构上；所述横向夹紧机构分别与所述驱动副轮(43)和所述压紧主轮(51)传动连接。
2.根据权利要求1所述的配电线路绝缘故障在线监测装置，其特征在于，所述联动机构包括主转臂(31)、第一副转臂(32)、第二副转臂(33)以及伸缩推杆(34)，所述主转臂(31)、第一副转臂(32)以及第二副转臂(33)转动设于所述安装板(1)的一面，所述张紧轮(2)转动设于所述主转臂(31)的两端，所述主转臂(31)的两端设有导向凸起(35)，所述第一副转臂(32)和所述第二副转臂(33)的一端活动套于所述导向凸起(35)上，所述第一副转臂(32)的另一端活动套于所述驱动副轮(43)端部，所述第二副转臂(33)的另一端活动套于所述压紧主轮(51)端部；所述伸缩推杆(34)的一端铰接于所述安装板(1)上，所述伸缩推杆(34)的另一端铰接于所述主转臂(31)的一侧。
3.根据权利要求2所述的配电线路绝缘故障在线监测装置，其特征在于，所述驱动轮机构还包括第一驱动电机(41)和驱动主轮(42)，所述第一驱动电机(41)固定设于所述安装板(1)的一侧，所述驱动主轮(42)连接于所述驱动电机的输出端，所述驱动副轮(43)通过限位块活动设于所述安装板(1)上。
4.根据权利要求2所述的配电线路绝缘故障在线监测装置，其特征在于，所述压紧轮机构包括压紧副轮(52)、第一椭圆形转块(53)以及第一转杆(54)，所述压紧主轮(51)和所述压紧副轮(52)活动设于所述安装板(1)上，所述第一椭圆形转块(53)转动设于所述压紧主轮(51)和所述压紧副轮(52)之间，所述第一转杆(54)为两根，两根所述第一转杆(54)的一端分别单独铰接于所述压紧主轮(51)和所述压紧副轮(52)上的限位块上，两根所述第一转杆(54)的另一端分别铰接于所述第一椭圆形转块(53)的两端。
5.根据权利要求2所述的配电线路绝缘故障在线监测装置，其特征在于，所述安装板(1)上正对设有弧形导向槽(3)，所述探伤装置(4)为超声波传感器，所述超声波传感器分别设于所述弧形导向槽(3)的端部；所述电流互感器开闭设于所述压紧轮机构的一侧并位于所述张紧轮(2)后侧。
6.根据权利要求4所述的配电线路绝缘故障在线监测装置，其特征在于，所述横向夹紧机构包括第一横向夹紧机构和第二横向夹紧机构，所述第一横向夹紧机构位于所述驱动轮机构一侧，所述第二横向夹紧机构位于所述压紧轮机构一侧。
7.根据权利要求6所述的配电线路绝缘故障在线监测装置，其特征在于，所述第一横向夹紧机构和所述第二横向夹紧机构均包括半圆形转环(61)、限位件(62)、横向压紧轮(63)以及第二驱动电机(64)，所述安装板(1)的两侧设有半圆环(5)，所述半圆形转环(61)转动设于所述半圆环(5)上，所述限位件(62)固定设于所述半圆形转环(61)上，所述横向压紧轮(63)活动设于所述限位件(62)两端；还包括第二椭圆形转块(65)和第二转杆，所述第二椭圆形转块(65)转动设于所述限位件(62)中部，所述第二转杆为两根，两根所述第二转杆的一端分别单独铰接于所述横向压紧轮(63)上，两根所述第二转杆的另一端铰接于所述第二椭圆形转块(65)的两端；所述第二驱动电机(64)固定设于所述半圆环(5)上，所述第二驱动电机(64)的输出端与所述第二椭圆形转块(65)同轴连接。
8.根据权利要求7所述的配电线路绝缘故障在线监测装置，其特征在于，所述半圆形转环(61)的一侧内设有弧形槽(67)，所述弧形槽(67)内设有弧形齿条，所述半圆环(5)的一侧上转动设有从动齿轮(71)，所述半圆环(5)的另一侧上转动设有主动齿轮(72)，所述主动齿轮(72)与所述从动齿轮(71)同轴连接，所述压紧主轮(51)和所述驱动副轮(43)上固定连接有直齿条(73)，所述直齿条(73)与所述主动齿轮(72)啮合，所述从动齿轮(71)与所述弧形齿条啮合。
9.根据权利要求7所述的配电线路绝缘故障在线监测装置，其特征在于，所述半圆形转环(61)外圈设有弧形限位凸起(611)，所述半圆环(5)上设有一端开口的环形槽(511)，所述半圆形转环(61)转动设于所述环形槽(511)内，所述环形槽(511)内设有限位弧形限位槽(512)，所述弧形限位凸起(611)位于所述弧形限位槽(512)内。
10.根据权利要求1至9任一项所述的配电线路绝缘故障在线监测装置，其特征在于，所述安装板(1)为两组，两组所述安装板(1)通过铰接连杆(6)连接；所述铰接连杆(6)为伸缩杆结构。
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