CN206657083U - 一种基于光学触发的地线绝缘子放电图像和波形实验平台 - Google Patents

Abstract

一种基于光学触发的地线绝缘子放电图像和波形实验平台，包括光学触发模块、图像采集模块及波形记录模块，所述光学触发模块包括光触发单元及触发信号产生单元，光触发单元与触发信号产生单元电连接，触发信号产生单元与图像采集模块及波形记录模块电连接。本新型所提供一种基于光学触发的地线绝缘子放电图像和波形实验平台，通过采用上述结构，具有以下有益效果：光学触发能减少试验人员分别对相机和示波记录仪的繁琐操作以提高实验效率，同时也能使图像采集和波形记录工作同步进行，降低人为误差对实验结果的不良影响。

Description

一种基于光学触发的地线绝缘子放电图像和波形实验平台

技术领域

本实用新型涉及地线绝缘子间隙放电实验领域，特别涉及一种基于光学触发的地线绝缘子放电图像和波形实验平台。

背景技术

架空地线是输电线路最基本和最有效的防雷措施之一，架空地线的绝缘架设方式，一般釆用带放电间隙的绝缘子与线路与塔绝缘，当雷击时放电间隙击穿，架空地线通过杆塔接地，从而起到防雷的作用。对于500kV输电线路，正常运行时线路负荷大，在架空地线上会产生很高的感应电压，实际运行维护中发现，由于地线绝缘子接地方式安装错误、微风振动引起间隙距离变小，当感应电压达到带放电间隙绝缘子的放电电压时，会造成绝缘子的放电间隙长期击穿，长期存在的电弧将产生很高的温度。随着各级电网的快速发展，作为避雷线和通信通道双重功能的OPGW光缆在国内外电力通信系统中发挥了重要的作用。对于OPGW架空地线，放电间隙长期放电产生过高的温度，将会造成光纤传输损耗加大，甚至造成光纤损毁的事故，影响电网通信网络的正常运行，造成保护误动、拒动的事故，扩大事故范围，严重威胁电网的安全可靠运行。

通过对地线绝缘子间隙放电过程中放电图像和放电波形等相关数据的采集和分析，对输电线路地线故障监测、预防事故发生、提高线路安全运行水平等方面有极其重要的指导意义。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提一种供基于光学触发的地线绝缘子放电图像和波形实验平台，能够有效的采集地线绝缘子放电图像和波形数据，对于地线绝缘子放电实验的后期数据处理、分析和总结提供数据支撑。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种基于光学触发的地线绝缘子放电图像和波形实验平台，包括光学触发模块、图像采集模块及波形记录模块，所述光学触发模块包括光触发单元及触发信号产生单元，光触发单元与触发信号产生单元电连接，触发信号产生单元与图像采集模块及波形记录模块电连接。

优选的，所述波形记录模块包括波形记录单元及电流传感单元，所述触发信号产生单元与波形记录单元电连接，所述电流传感单元与与波形记录单元电连接；电流传感单元被一端连接地线绝缘子，另一端可靠接地的地线穿过。

优选的，所述光触发单元通过I2C总线与触发信号产生单元电连接；所述光触发单元采用TSL2561光强度传感器，所述触发信号产生单元采用AT89S51单片机。

优选的，所述图像采集模块由能够外部触发、存储大量图像并且具有连拍功能的相机组成。

优选的，所述光学触发模块设于地线绝缘子旁。

本新型所提供一种基于光学触发的地线绝缘子放电图像和波形实验平台，通过采用上述结构，具有以下有益效果：光学触发能减少试验人员分别对相机和示波记录仪的繁琐操作以提高实验效率，同时也能使图像采集和波形记录工作同步进行，降低人为误差对实验结果的不良影响。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图中：光学触发模块1，图像采集模块2，波形记录模块3，光触发单元1.1，触发信号产生单元1.2，电流传感单元3.1，示波记录单元3.2。

具体实施方式

如图1所示，一种基于光学触发的地线绝缘子放电图像和波形实验平台，包括光学触发模块1、图像采集模块2及波形记录模块3，所述光学触发模块1包括光触发单元1.1及触发信号产生单元1.2，光触发单元1.1与触发信号产生单元1.2电连接，触发信号产生单元1.2与图像采集模块2及波形记录模块3电连接。

优选的，所述波形记录模块3包括波形记录单元3.2及电流传感单元3.1，所述触发信号产生单元1.2与波形记录单元3.2电连接，所述电流传感单元3.1与与波形记录单元3.2电连接；电流传感单元3.1被一端连接地线绝缘子，另一端可靠接地的地线穿过。

优选的，所述光触发单元1.1通过I2C总线与触发信号产生单元1.2电连接；所述光触发单元1.1采用TSL2561光强度传感器，可编程设置光照强度上、下阈值，所述触发信号产生单元1.2采用AT89S51单片机。

优选的，所述图像采集模块2由能够外部触发、存储大量图像并且具有连拍功能的相机组成。

优选的，所述光学触发模块1设于地线绝缘子旁。

该装置能够利用放电电弧发出的光作为初始触发信号，通过光学触发模块产生触发信号，触发图像采集模块和波形记录模块进行图像采集和波形记录工作。

光触发单元1.1将光照强度模拟量转化为数字量，当光强低于下阈值或高于上阈值时光触发单元1.1产生中断信号，触发信号产生单元1.2接收到中断信号后，提取并比对光触发单元1.1输出的光照强度数字量，当有放电电弧产生时，光照强度数字量大于预先设定的上限值时触发信号产生单元1.2产生高电平触发信号，通过输出端口传递给与之相连的图像采集模块2和波形记录模块3，触发图像采集模块2和波形记录模块3分别进行图像采集和波形记录工作；当放电结束时，光照强度数字量小于预先设定的下限值时触发信号产生单元1.2产生低电平信号，使图像采集模块2和波形记录模块3停止图像采集和波形记录工作。

所述的图像采集模块2主要由能够外部触发、存储大量图像并且具有连拍功能的相机组成。利用触发信号产生单元1.2产生的高电平触发信号，使相机对每一次的放电电弧进行连拍，获得多张放电图像并将图像存储在相机的存储卡内。

所述的波形记录模块3主要由电流传感单元3.1和示波记录单元3.2两部分组成。电流传感器单元3.1选用测量参数完全能够满足地线绝缘子放电实验要求的霍耳效应电流传感器，采用Tektronix的A622电流传感器，示波记录单元3.2选用具有多触发通道、外部触发功能，高分辨率、采样率和精度，大量采集、存储数据和自动保存数据功能的示波记录仪，采用YOKOGAWA的DL850E示波记录仪。

所述的波形记录模块3中，电流传感单元3.1被一端连接地线绝缘子，另一端可靠接地的地线穿过，电流传感单元3.1感应地线中的放电电流并将电流信号转换为电压信号，通过与示波记录单元3.2中选定的通道相连接的输出端，将电压信号传递给示波记录单元3.2。示波记录单元3.2中的外部触发，可选择一个其它通道作外部触发通道，预先将触发模式设置为电平触发模式。通过与触发信号产生单元1.2相连接，利用触发信号产生单元1.2的高电平触发信号，对电流传感器输出的电压信号进行采集和记录。

上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于光学触发的地线绝缘子放电图像和波形实验平台，其特征在于：包括光学触发模块（1）、图像采集模块（2）及波形记录模块（3），所述光学触发模块（1）包括光触发单元（1.1）及触发信号产生单元（1.2），光触发单元（1.1）与触发信号产生单元（1.2）电连接，触发信号产生单元（1.2）与图像采集模块（2）及波形记录模块（3）电连接。

2.根据权利要求1所述一种基于光学触发的地线绝缘子放电图像和波形实验平台，其特征在于：所述波形记录模块（3）包括波形记录单元（3.2）及电流传感单元（3.1），所述触发信号产生单元（1.2）与波形记录单元（3.2）电连接，所述电流传感单元（3.1）与与波形记录单元（3.2）电连接；电流传感单元（3.1）被一端连接地线绝缘子，另一端可靠接地的地线穿过。

3.根据权利要求1所述一种基于光学触发的地线绝缘子放电图像和波形实验平台，其特征在于：所述光触发单元（1.1）通过I2C总线与触发信号产生单元（1.2）电连接；所述光触发单元（1.1）采用TSL2561光强度传感器，所述触发信号产生单元（1.2）采用AT89S51单片机。

4.根据权利要求1所述一种基于光学触发的地线绝缘子放电图像和波形实验平台，其特征在于：所述图像采集模块（2）由能够外部触发、存储大量图像并且具有连拍功能的相机组成。

5.根据权利要求1所述一种基于光学触发的地线绝缘子放电图像和波形实验平台，其特征在于：所述光学触发模块（1）设于地线绝缘子旁。