CN201373906Y - 一种便携式绝缘杆或绳索试验装置 - Google Patents

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CN201373906Y CN200820158181U CN200820158181U CN201373906Y CN 201373906 Y CN201373906 Y CN 201373906Y CN 200820158181 U CN200820158181 U CN 200820158181U CN 200820158181 U CN200820158181 U CN 200820158181U CN 201373906 Y CN201373906 Y CN 201373906Y
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金向东
陈文正
秦锋
刘志强
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SHANGHAI RAYGE INSTRUMENTS CO Ltd
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Abstract

本实用新型公开了一种便携式绝缘杆或绳索试验装置，它包括高频脉冲发生电路、发射接收电极、接收处理电路、显示电路和电源，所述高频脉冲发生电路输出端连接有高频信号的发射电极，所述发射电极与接收电极之间放置被测物件，所述发射电极施加到被测物件，穿过被测物件即发射电极相对位置设有接收高频信号的接收电极，接收电极的信号输出端连接进行放大、滤波、检波等处理产生直流电压的信号接收处理电路，所述信号接收处理电路的输出端连接显示电路指示。所该装置质量小，可便携，使用方便，解决了带电作业绝缘杆(或绝缘绳索)的工作现场检测问题，弥补了预防性试验和检查性试验的不足，可有效保证带电作业的安全性，具有普及推广价值。

Description

一种便携式绝缘杆或绳索试验装置
技术领域
本实用新型涉及一种绝缘杆或绳索试验装置，尤其是一种便携式的、采用低电压高频脉冲的、适用于现场检测绝缘杆或绳索体电阻、脏污、碳痕及湿度状况的试验装置。
背景技术
绝缘杆(绳索)是带电作业中主要的绝缘工具材料，为保证带电作业的安全，要求绝缘杆(绳索)应有足够的机械强度和电气绝缘强度。但是由于生产工艺质量问题，材料配方问题，使用保管不善及产品老化等因素带来的影响，使得绝缘杆(绳索)都会存在电气绝缘降低的隐患，因此对绝缘杆(绳索)的绝缘检测是不可忽视的。
虽然预防性试验和检查性试验每年要做一次，但也难以保证绝缘杆的绝对安全，国内几次绝缘杆工具的闪络事故都是做了预防性试验和检查性试验的，《电力安全工作规程》带电作业部分规定，带电作业绝缘工具使用前，应对其进行分段绝缘检测。
然而目前的检测主要采用兆欧表和绝缘测试仪，存在着需要多台仪器协同检测，操作复杂，难以实现现场检测等问题。传统的绝缘测试仪采用高电压的交直流信号进行检测，存在一定的安全隐患。同时这些设备对于材料的老化、脏污、碳痕以及受潮等状况响应不够灵敏。
发明内容
本实用新型克服了上述的缺点，公开了一种便携式的采用低电压高频脉冲的绝缘杆或绳索试验装置，该装置质量小，可便携，使用方便，解决了带电作业绝缘杆或绝缘绳索的工作现场检测问题，弥补了预防性试验和检查性试验的不足。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：一种便携式绝缘杆或绳索试验装置，其特征在于它包括高频脉冲发生电路、发射电极、接收电极、信号接收处理电路、显示电路以及电源电路，所述装置采用低电压高频脉冲检测绝缘杆或绳索的绝缘性能，方便、准确、可靠。
所述高频脉冲发生电路输出端连接有高频信号的发射电极，所述发射电极施加到被测物件，穿过被测物件即发射电极相对位置设有接收高频信号的接收电极，接收电极的信号输出端连接进行放大、滤波、检波等处理产生直流电压的信号接收处理电路的输入端，所述信号接收处理电路的输出端连接显示电路指示。所述显示电路采用LED、LCD或指针表形式。
所述显示电路指示值的大小代表了被测物件的电阻、脏污、碳痕和湿度等与电器绝缘性能紧密相关的参数，当指示值超过设定的门限时，表明被测物件不合格。
所述装置设有选择开关，该选择开关设有适用于复数种尺寸的绝缘杆或绝缘绳索的测试档位，可适用于多种尺寸的绝缘杆、绝缘绳索的测试。
所述的电源电路采用可充电电池供电，为装置的其它部分提供电源，同时，所述电源电路还设有充电控制电路，对电池进行充电，使用时无需外部电源供电。
本实用新型的工作原理是，高频脉冲发生电路产生一定频率的高频脉冲信号，并通过发射电极施加到被测物件，穿过被测物件的高频信号被接收电极接收，并送入信号接收处理电路进行放大、滤波、检波等处理后产生一直流电压信号，最后送入显示电路进行指示。该指示值代表了电器绝缘强度，如果超过一定的门限，则表明该被测物件不合格。
本实用新型的有益效果是：
(1)采用低电压的高频脉冲信号对绝缘杆(绳索)进行电器绝缘性能检测，避免了传统的绝缘测试设备采用高电压进行检测所带来的安全隐患，大大提高了系统的安全性与使用的灵活性；
(2)采用高频脉冲信号的辐射原理，不仅对被测物件的体电阻有响应，同时对于被测物件存在的材料老化、脏污、碳痕和受潮等与电器绝缘性能紧密相关的参数也非常敏感；
(3)便携式的设计，方便对绝缘杆(绳索)电器绝缘性能进行分段试验，更适合于工作现场的检验；
(4)装置依据被测物件的材质与尺寸设有选择开关，可适用于多种尺寸的绝缘杆、绝缘绳索的测试，操作方便，适用范围宽；
(5)采用LED的颜色指示被测物件是否合格，便于判断；
(6)采用可充电电池供电，使用时无需外部电源供电。
附图说明
图1为本实用新型的原理说明框图
图2为本实用新型的电路结构图
图3为本实用新型的外形结构示意图
具体实施方式
下面根据附图详细说明本实用新型，本实用新型的目的和效果将更加明显。
如图1所示，本实用新型的一种便携式绝缘杆或绳索试验装置，其特征在于，它包括高频脉冲发生电路、发射电极、接收电极、信号接收处理电路、显示电路以及电源电路，该显示电路为报警显示电路，本实用新型中的显示电路高频脉冲发生电路输出端连接有高频信号的发射电极，所述发射电极施加到被测物件，穿过被测物件即发射电极相对位置设有接收高频信号的接收电极，被测物件放置于发射电极与接收电极之间，被测物件可以等效地看成是体电阻R与电容C2的组合，电容C1为两个电极之间的杂散电容。接收电极的信号输出端连接进行放大、滤波、检波等处理产生直流电压的信号接收处理电路，所述信号接收处理电路的输出端连接显示电路指示，该显示电路采用LED、LCD或指针表形式。
系统的工作原理是：
被测物件等效电容C2主要与两电极间材质的介电常数ε、接触面积S以及电极之间的间距d相关。电容量C2如下式计算：
C2＝εS/d
若被测物件的内部是干燥的空气，由于空气的介电常数与真空条件下接近，此时：ε＝ε0，则：C2＝ε0S/d；
若被测物件含有水分，而水的介电常数为空气的81.5倍，即：C2＝81.5ε0S/d。两者容量相差81.5倍，即水分对C2的影响非常明显。
被测物件的体泄漏电流：I＝I1+I2＝2πf(C1+C2)U+U/R，
其中，U为所加高频脉冲信号的有效值。
式中第一项，由电极之间的杂散电容C1与被测物件等效电容C2引起的体泄露电流；式中第二项，由表面电阻而引起的表面泄漏电流。
本实用新型的接收处理电路能有效测出物件的体泄漏电流和表泄漏电流，进而与临界电流进行比较，判断被测物件是否合格。
如图2所示，本实用新型的绝缘杆或绳索试验装置由高频脉冲发生电路(M1)，发射电极(M2)，接收电极(M4)，放大电路(M5)，带通滤波电路(M6)，检波电路(M7)，控制电路(M8)，键盘(M10)，显示电路(M9)以及电源电路(M11)等构成，M3是被测物件。
如图3所示，为本实用新型的外形结构，由金属壳体(M31)，高绝缘支架(M34、M35)，发射电极(M32)，接收电极(M33)，手柄(M37)等构成，M36是被测物件。系统的电路安装于金属壳体内，金属壳体还起到屏蔽的作用，发射电极与接收电极安装在高绝缘强度的支架之上。
系统的工作流程是：
高频脉冲发生电路产生特定频率的电波，通过发射电极施加到作为被测物件的绝缘杆(或绳索)上，接收电极接收到代表被测物件电器绝缘强度的泄露电流，送入接收处理电路，经过其中的放大、带通滤波、检波等一系列的处理后，最终送到报警显示电路，以判别被测物件是否合格。
接收电极传过来的泄露电流非常微弱，首先需要通过放大电路进行放大处理，放大后的信号再送入带通滤波电路；带通滤波电路用以滤除高频脉冲信号以外的干扰信号以及感应信号，使得测量更加准确，经滤波后的信号送检波电路；检波电路将高频脉冲信号转换成直流信号送控制电路；控制电路连接键盘，以实现复位、自检、量程切换等功能；
测试前，检测装置远离被测物件，此时电极间存在的主要是杂散电容，并且该杂散电容受到环境温度、湿度等因数影响。复位按键正是用于去除电极间杂散电容引起的影响。
不同材料及尺寸的被测物件，其固有的泄露电流是不同的，量程切换正是用以消除由此引起的影响，以适应多种材料、多种尺寸的试验。
自检功能用以检验试验装置本身工作是否正常。
本实用新型采用低电压高频脉冲进行检测，对绝缘杆体电阻、脏污、碳痕和湿度等都能够作出灵敏反应。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1、一种便携式绝缘杆或绳索试验装置，其特征在于，它包括高频脉冲发生电路、发射电极、接收电极、信号接收处理电路、显示电路以及电源电路，所述高频脉冲发生电路输出端连接有高频信号的发射电极，所述发射电极与接收电极之间放置被测物件，所述发射电极施加到被测物件，穿过被测物件即发射电极相对位置设有接收高频信号的接收电极，接收电极的信号输出端连接进行放大、滤波、检波等处理产生直流电压的信号接收处理电路，所述信号接收处理电路的输出端连接显示电路指示。
2、根据权利要求1所述的一种便携式绝缘杆或绳索试验装置，其特征在于，所述装置设有选择开关，该选择开关设有适用于复数种尺寸的绝缘杆或绝缘绳索的测试档位。
3、根据权利要求1所述的一种便携式绝缘杆或绳索试验装置，其特征在于，所述的电源电路采用可充电电池供电，所述电源电路还设有充电控制电路，对电池进行充电。
4、根据权力要求2所述的一种便携式绝缘杆或绳索试验装置，其特征在于，所述显示电路采用LED、LCD或指针表形式。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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