CN204789891U - 一种新型合成绝缘子故障检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种新型合成绝缘子故障检测装置，包括数据采集系统以及与其相连的定位系统、数据处理系统，所述的数据处理系统还连接有一显示屏；所述的定位系统包括用以接收电磁波频谱和定位故障点的定向天线以及用以检测紫外光子的紫外镜头。本实用新型同时对电磁波频谱与紫外光子进行检测，能同时检测合成绝缘子内、外部故障放电，使检测结果更加全面和准确。同时本实用新型采用非接触式检测，无需登塔，减小了工作量，保证了人员的人身安全。

Description

一种新型合成绝缘子故障检测装置

技术领域

本实用新型涉及合成绝缘子故障在线检测技术领域，特别是一种新型合成绝缘子故障检测装置。

背景技术

绝缘子作为架空输电线路的重要组成部分，其性能优劣直接影响输电线路的安全稳定运行。合成绝缘子具有体积小、重量轻、伞裙不易破碎、运输安装方便、机械强度高、具有憎水性和抗污闪能力强等优点，在我国的输电线路中已得到了广泛应用。目前，全国电网运行的合成绝缘子数量已高达几百万只，运行时间最长的已超过二十年。合成绝缘子的大量使用有效减少了电力系统输变电设备的跳闸率，大大提升了输电线路的防污闪能力和运行可靠性。但是，随着合成绝缘子的使用数量急剧增加，相关的故障和缺陷也逐渐增多，影响了电网的安全稳定运行。合成绝缘子在长期运行于强电场、高温度、高日照、强机械应力、污秽等环境下时，会逐渐发生劣化及老化。当合成绝缘子劣化发展到一定程度，或者遇到雷击过电压、操作过电压、污秽闪络等作用，其绝缘性能就会降低，容易引发内部界面放电、电晕放电、绝缘击穿等现象，严重情况下甚至会发展为绝缘子断串、掉线事故，造成线路送电中断，延误故障修复，甚至引发倒塔事故，导致严重的电网事故。

常用的合成绝缘子故障在线检测方法是检测运行中的合成绝缘子是否发生局部放电。合成绝缘子在局部放电过程中会产生超声波、发光、发热以及出现新的生成物等，同时还会产生各种电磁现象，如电脉冲、电磁辐射，并伴随有电荷的转移和电能的损耗。与这些现象相对应，局部放电检测通过检测这些物理量来判断绝缘子是否存在绝缘放电。目前国内常用的检测方法有电压分布法、超声波检测法、泄漏电流法、红外成像检测法、紫外成像检测法等。但现有运行检测方式仅能发现合成绝缘子的常规缺陷，对于可造成重大故障的隐蔽性缺陷检测能力不足，难以用于绝缘子断裂等重大故障检测和预防。此外，现有的检测装置普遍存在功能单一、灵敏度不足等问题。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种新型合成绝缘子故障检测装置，通过同时检测故障局部放电产生的电磁波和紫外光子并分析测量结果，可以实现对故障点的定位以及故障类型的识别。

本实用新型采用以下方案实现：一种新型合成绝缘子故障检测装置，包括数据采集系统以及与其相连的定位系统、数据处理系统，所述的数据处理系统还连接有一显示屏；所述的定位系统包括用以接收电磁波频谱和定位故障点的定向天线以及用以检测紫外光子的紫外镜头。

进一步的，所述的数据采集系统包括频谱分析器件以及图像处理器件；所述的频谱分析器件的输入端通过第一通道与所述定向天线相连，用以采集定向天线接收的电磁波频谱；所述的图像处理器件的输入端通过第二通道与所述的紫外镜头相连，用以采集紫外镜头接收的紫外光子信息；所述频谱分析器件的输出端与所述图像处理器件的输出端分别通过第三通道、第四通道连接至所述的数据处理系统，用以将电磁波频谱与紫外图像数据信息传输至数据处理系统。

进一步的，所述的显示屏包括频谱数据显示区域、紫外数据显示区域以及结论显示区域。显示屏将数据处理系统处理后的频谱图线和紫外图片等数据分别在频谱数据显示区域和紫外数据显示区域显示出来，并在结论显示区域给出故障检测结论。

较佳地，所述的数据采集系统与数据处理系统设置与一箱体内部，所述显示屏设置于箱体外表面，所述的定位系统设置于所述箱体的顶部。

与现有技术相比，本实用新型将电磁波频谱检测应用于合成绝缘子，为其故障检测提供了新思路。本实用新型将电磁波频谱和紫外光子两种检测方法结合，使合成绝缘子故障检测更加全面、准确。本实用新型属于非接触式检测，能远距离检测合成绝缘子故障，不需登塔，可以减少检测工作量、保证人员的人身安全。检测结果以图像形式显示，更加直观。

附图说明

图1为本实用新型的连接框图。

图2为本实用新型的装置结构示意图。

主要组件符号说明]

图中：1为定向天线，2为紫外镜头，3为显示屏，4为数据采集系统，5为数据处理系统，6为箱体。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。

如图1以及图2所示，本实施例中提供了一种新型合成绝缘子故障检测装置，包括数据采集系统4以及与其相连的定位系统、数据处理系统5，所述的数据处理系统5还连接有一显示屏3；所述的定位系统包括用以接收电磁波频谱和定位故障点的定向天线1以及用以检测紫外光子的紫外镜头2。

在本实施例中，所述的数据采集系统4包括频谱分析器件以及图像处理器件；所述的频谱分析器件的输入端通过第一通道与所述定向天线相连，用以采集定向天线接收的电磁波频谱；所述的图像处理器件的输入端通过第二通道与所述的紫外镜头相连，用以采集紫外镜头接收的紫外光子信息；所述频谱分析器件的输出端与所述图像处理器件的输出端分别通过第三通道、第四通道连接至所述的数据处理系统，用以将电磁波频谱与紫外图像数据信息传输至数据处理系统。

在本实施例中，所述的显示屏3包括频谱数据显示区域、紫外数据显示区域以及结论显示区域。显示屏将数据处理系统处理后的频谱图线和紫外图片等数据分别在频谱数据显示区域和紫外数据显示区域显示出来，并在结论显示区域给出故障检测结论。

较佳地，在本实施例中，所述的数据采集系统4与数据处理系统5设置与一箱体6内部，所述显示屏3设置于箱体6外表面，所述的定位系统设置于所述箱体的顶部。

特别的，本实施例的工作原理为：合成绝缘子外部故障放电时会同时向空间辐射电磁波并产生紫外光子，内部故障放电会向空间辐射电磁波但不会产生紫外光子，因此，将电磁波频谱和紫外检测结合起来，就能对合成绝缘子的内外故障进行全面的检测。本实用新型定位系统将定向天线1和紫外镜头2结合，其中定向天线1既可以接收电磁波频谱，又能定位故障点，为紫外镜头2提供定位。数据采集系统4和数据处理系统5分别对故障进行数据采集和处理，并将所得结果通过图像与结论的形式在显示屏显示。

在本实施例中，定位系统对故障进行定位；并接收电磁波信号和紫外光子信号，数据采集系统4对数据信号进行采集并转换为可以处理的电信号；数据处理系统5对电信号进行处理，得到检测结果；显示屏3将检测结果以图像形式显示出来。

较佳地，在本实施例中，在实际检测时，先将定位系统指向空旷处，记录电磁波频谱背景噪声；再将定位系统指向待检测合成绝缘子，记录其电磁波频谱。若待检测合成绝缘子存在外部故障放电，则定位系统中的定向天线1可接收到异于背景噪声的电磁波，同时紫外镜头2能捕捉到紫外放电；数据采集系统4的频谱分析器件和图像处理器件分别对电磁波和紫外光子进行处理，将电磁波和紫外光信号转换为数据处理所需的电信号；由数据处理系统5对信号进行数据处理，生成电磁波频谱图线及数据、紫外光子图像及数据；各种图像与数据分别显示在显示屏3的频谱数据显示区域和紫外数据显示区域。外部故障情况下，电磁波频谱图线与背景噪声不同，且可捕捉到大量紫外光子。紫外光子聚成光团处即为外部放电的具体位置。

进一步的，在本实施例中，若待检测合成绝缘子存在内部故障放电，基本现象同上，且所得故障电磁波频谱图线与背景噪声；区别在于，内部故障放电无明显紫外光子，不能聚成光团。若待检测合成绝缘子没有故障放电，则所得电磁波频谱图线与背景噪声相同，且无明显紫外光子。通过对数据采集系统和数据处理系统进行相关设置，实现各种参数的选择与调整。

值得一提的是，本实用新型保护的是硬件结构，至于设计通信软体不要求保护。以上仅为本实用新型实施例中一个较佳的实施方案。但是，本实用新型并不限于上述实施方案，凡按本实用新型方案所做的任何均等变化和修饰，所产生的功能作用未超出本方案的范围时，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种新型合成绝缘子故障检测装置，其特征在于：包括数据采集系统以及与其相连的定位系统、数据处理系统，所述的数据处理系统还连接有一显示屏；所述的定位系统包括用以接收电磁波频谱和定位故障点的定向天线以及用以检测紫外光子的紫外镜头。

2.根据权利要求1所述的一种新型合成绝缘子故障检测装置，其特征在于：所述的数据采集系统包括频谱分析器件以及图像处理器件；所述的频谱分析器件的输入端通过第一通道与所述定向天线相连，用以采集定向天线接收的电磁波频谱；所述的图像处理器件的输入端通过第二通道与所述的紫外镜头相连，用以采集紫外镜头接收的紫外光子信息；所述频谱分析器件的输出端与所述图像处理器件的输出端分别通过第三通道、第四通道连接至所述的数据处理系统。

3.根据权利要求1所述的一种新型合成绝缘子故障检测装置，其特征在于：所述的显示屏包括频谱数据显示区域、紫外数据显示区域以及结论显示区域。

4.根据权利要求1所述的一种新型合成绝缘子故障检测装置，其特征在于：所述的数据采集系统与数据处理系统设置与一箱体内部，所述显示屏设置于箱体外表面，所述的定位系统设置于所述箱体的顶部。