CN201233385Y - 绝缘子污秽在线检测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种绝缘子污秽在线检测仪，其特征在于：包括紫外光传感器电路、温湿度电路、中央处理电路、发送短消息模块电路、电源、接收短消息模块电路和PC机；其中，紫外光传感器电路的输出端与中央处理电路的输入端连接；温湿度电路的输出端与中央处理电路的输入端连接；中央处理电路的输出端与发送短消息模块电路的输入端连接；电源的输出端分别与紫外光传感器电路、温湿度电路、中央处理电路、发送短消息模块电路的电源端连接；接收短消息模块电路的输入端与PC机的串口连接。本实用新型通过对绝缘子污秽放电状况实现无间断的实时的检测，根据放电脉冲强度和频率判断绝缘子的污秽等级，对电网安全运行有重要的预防意义。

Description

绝缘子污秽在线检测仪

技术领域

本实用新型涉及一种放电检测装置，特别涉及一种绝缘子污秽放电的在线检测仪。

背景技术

随着我国电力系统的不断发展，电网安全、稳定运行越来越受到重视。绝缘子在输配电系统中应用广泛，尤其是在近年来大力发展的超高压、特高压交、直流输电系统中，绝缘子的安全运行问题更是直接决定了整个系统的投资及安全水平。架空输电线路在运行过程中，空气中的尘土、盐碱、工业烟尘等各种微粒或鸟粪都会堆积在绝缘子外表面形成污秽层。近年来，我国工农业生产迅速发展，大气污染加剧，输电线路污闪问题日趋严重。据统计，在电力系统总事故数中污闪事故次数仅次于雷害，位居第二，而污闪事故所造成的损失却是雷击事故的10倍。全国六大电网几乎都发生过大面积污闪，造成了很大的经济损失。特别是2003年8月发生的美国、加拿大停电事件，又为中国电网安全敲响了警钟。

目前，污秽绝缘子检测手段，主要有电压分布法、电晕脉冲法、红外热像测温法、超声波法，泄漏电流法等，都具有一定缺陷。其中，电压分布法需要人工上杆塔进行测试，测量点数较多、操作复杂，耗费人力较大。电晕脉冲法测量绝缘子串的电晕脉冲电流，需要和被测对象直接接触，并且不能直接反映绝缘子的放电变化。红外热像测温法可检测放电积累或漏电流引起的温升，从而分辨低值绝缘子，但该方法不能进行早期预告，设备复杂、检测精度受到天气条件的影响较大，而且不是在线监测手段。近几年来，放电监测的新趋势是采用紫外成像法，该方法是用紫外成像仪直接检测电气设备异常温升之前的放电过程，具有观察直观、预见性好、观测距离远等优点。但是，紫外设备非常昂贵而且不能实现对放电状态的实时在线监测。

发明内容

本实用新型的目的就是针对现有技术的不足，提供一种检测污秽绝缘子放电时产生的紫外光的绝缘子污秽在线检测仪，它不受环境、季节、地理限制、白天黑夜、天气状况的限制。通过非接触的在线检测方式，对绝缘子的污秽情况进行早期预报。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是这样的：即一种绝缘子污秽在线检测仪，包括紫外光传感器电路、温湿度电路、中央处理器电路、发送短消息模块电路、接收短消息模块电路及电源；紫外光传感器电路的输出端与中央处理电路的输入端连接；温湿度电路的输出端与中央处理电路的输入端连接；中央处理电路的输出端与发送短消息模块电路输入端连接；接收短消息模块电路与PC机连接；电源的输出端分别与紫外光传感器、中央处理电路、温湿度电路、发送短消息模块电路的电源端连接；接收短消息模块电路的输入端与PC机的串口连接。

紫外传感器电路用于获取有效距离30米之内的绝缘子污秽的紫外放电信号，水平、垂直覆盖范围可达60度。它包括传感器驱动电路、光电耦合电路、紫外传感器组成；温湿度电路用于获取外界的温湿度信号；中央处理电路主要用于对获取的数据进行处理，以控制发送短消息模块电路；发送短消息模块电路主要用于对处理后的数据进行无线传送到终端，当紫外光传感器检测到绝缘子的污秽放电时，通过中央处理电路对绝缘子的放电脉冲强度和频率进行统计并记录当时的温湿度状况；接收短消息模块电路接收发送过来的数据，并在PC机上进行处理；电源为绝缘子污秽在线检测仪提供能量。

电源包括太阳能板、蓄电池、太阳能控制器电路、直流电压转换电路；太阳能板与太阳能控制器电路连接；太阳能控制器电路与蓄电池连接；太阳能控制器电路与直流电压转换电路连接；再通过直流电压转换电路与中央处理电路、紫外传感器驱动电路、温湿度电路和短消息模块电路的电源连接。

太阳能板用在野外场合下，获取太阳能源为蓄电池充电；太阳能控制器电路用于管理太阳能充电以及电池电压检测。

本实用新型由于上述结构而具有的优点是显而易见的：本实用新型绝缘子污秽在线检测仪是一种成本较低的非接触式在线检测装置，它替代了工作人员登杆操作的传统方法，可实现无间断的实时检测；采用太阳能供电，体积小、携带方便、操作简便、工作时间长、免维护。该装置通过对绝缘子污秽放电状况的检测，根据放电脉冲强度和频率判断绝缘子的污秽等级，对电网安全运行有重要的预防意义。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的电路原理示意图；

图3是中央处理电路模块图；

图4是发送短消息模块的电路图；

图5是本实用新型的工作流程图。

附图中：1-紫外光传感器电路、2-中央处理电路、4-发送短消息模块电路、5-电源、6-接收短消息模块、7-PC机、8-9-10、11-传感器驱动电路、12-紫外传感器、13光电耦合电路、51-太阳能板、52-蓄电池、53-太阳能控制器电路、54-太阳能控制器电路。

具体实施方式

下面结合附图给出的一个非限定性的实施例，对本实用新型作进一步的说明。

参见图1、图2：图中的绝缘子污秽在线检测仪包括紫外光传感器电路1、温湿度电路2、中央处理电路3、发送短消息电路模块4、电源5、接收短消息模块6和PC机7构成；紫外光传感器1以及温湿度电路2的输出端分别与中央处理电路3的输入端连接；中央处理电路3的输出端与短消息模块电路4的输入端连接；电源5的输出端分别与紫外光传感器1、温湿度电路2、中央处理电路3、短消息模块电路4的电源端连接；接收短消息模块6与PC机7连接；控制短消息模块电路4将数据以无线的方式与接收短消息模块6通讯。

其中：上述紫外光传感器电路1用于获取有效距离30米之内污秽绝缘子的紫外光放电信号，并将信号输送到中央处理电路3。紫外光传感器电路1由传感器驱动电路11、紫外传感器12、光电耦合电路13组成。传感器驱动电路11的输出端与紫外传感器12的输入端连接；紫外传感器12的输出端与光电耦合电路13的输入端连接；光电耦合电路13的输出端与中央处理电路3连接。在实施例中：传感器驱动电路11、紫外传感器12、光电耦合电路13分别采用如图2中所示升压模块、日盲型紫外传感器(重庆光电技术研究所生产的日盲型AlGaNPIN紫外探测器)，常规光电耦合器(型号为6N136的光电耦合模块)。传感器驱动电路11为紫外传感器12提供工作电压；光电耦合电路13对紫外传感器12检测到的脉冲信号进行光电隔离。

温湿度电路2用于获取外界的温湿度，并将信号输送到中央处理电路3；在实施例中：温湿度电路2采用型号为HSM-20R芯片。

中央处理电路3用于对获取的数据进行处理，并将处理后的数据输送到短消息模块电路4；实施例中PC机7采用intel系列的微处理器。

短消息模块电路4用于发送处理后的数据。当紫外光传感器1检测到污秽绝缘子的紫外放电时，统计一个小时内的放电脉冲个数和强度，并记录当时的温湿度值，通过中央处理电路3控制短消息模块电路4将数据以无线的方式发送出去；实施例中发送短消息模块电路4为TC35模块。

电源5为紫外光传感器电路1、温湿度电路2、中央处理电路3和短消息模块电路4提供所需的工作电源；

电源5由太阳能板51、蓄电池52、太阳能控制器电路53、直流电压转换电路54组成；其中，直流电压转换电路54输出端与紫外光传感器电路1、温湿度电路2、中央处理电路3和短消息模块电路4的电源端连接。

上述太阳能板51用于获取太阳能源并为蓄电池52供电；直流电压转换电路54进行电源电压的转换，将蓄电池52的电压转换为紫外光传感器电路1、温湿度电路2、中央处理电路3和短消息模块电路4的所需的工作电源；太阳能控制器电路53用于检测蓄电池52的电压，以及给蓄电池52充电。在实施例中，所述太阳能板51采用单晶硅电池组件、蓄电池52为JP-HSE-4-6、直流电压转换电路54的信号可以采用MIC2570升压芯片。也可以直接采用市售的三合一产品，如深圳富日升太阳能有限公司生产的微型太阳能板。

接收短消息模块6接收发送短消息模块传送过来的数据，并在PC机上进行处理。实施例中，接收短消息模块6采用TC35模块。

参见附图3：本实用新型在应用时，将紫外光传感器1安装在杆塔，当其接侧到污秽绝缘子的紫外放电时，统计一个小时内的放电脉冲个数和强度，并记录当时的温湿度值，通过中央处理电路3控制短消息模块电路4将数据以无线的方式发送出去。接收短消息模块6接收到有关信息后通过PC机报警提示，PC机可以通过接收短消息模块6接收来自不同的绝缘子污秽在线检测仪的发送短消息模块电路4的信息，对多个绝缘子的污秽情况进行检测。

Claims (3)

1、一种绝缘子污秽在线检测仪，其特征在于：包括紫外光传感器电路(1)、温湿度电路(2)、中央处理电路(3)、发送短消息模块电路(4)、电源(5)、接收短消息模块电路(6)和PC机(7)；其中，紫外光传感器电路(1)的输出端与中央处理电路(3)的输入端连接；温湿度电路(2)的输出端与中央处理电路(3)的输入端连接；中央处理电路(3)的输出端与发送短消息模块电路(4)的输入端连接；电源(5)的输出端分别与紫外光传感器电路(1)、温湿度电路(2)、中央处理电路(3)、发送短消息模块电路(4)的电源端连接；接收短消息模块电路(6)的输入端与PC机(7)的串口连接。

2、根据权利要求1所述的绝缘子污秽在线检测仪，其特征在于：紫外光传感器电路(1)由传感器驱动电路(11)、紫外传感器(12)、光电耦合电路(13)组成；传感器驱动电路(11)的输出端与紫外传感器(12)的输入端连接；紫外传感器(12)的输出端与光电耦合电路(13)的输入端连接；光电耦合电路(13)的输出端与中央处理电路(3)连接。

3、根据权利要求1所述的绝缘子污秽在线检测仪，其特征在于：电源(5)由太阳能板(51)、蓄电池(52)、太阳能控制器电路(53)、直流电压转换电路(54)组成；其中，太阳能板(51)与太阳能控制器电路(53)连接；蓄电池(52)与太阳能控制器电路(53)连接；太阳能控制器电路(53)与直流电压转换电路(54)连接；直流电压转换电路(54)与紫外光传感器电路(1)、温湿度电路(2)、中央处理电路(3)、发送短消息模块电路(4)的电源端连接。

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