CN207601224U - 高压输电线路绝缘子测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高压输电线路绝缘子测试装置,包括:探头、传动装置、探触针、放电针和观察腔;观察腔中有两根放电针形成放电间隙,探触针与放电针电连接,探触针将片瓶两端电压传导至放电针上,放电针在观察腔中进行间隙放电;传动装置带动探头旋转和伸缩,使探触针能更好地接触片瓶两端采集电压。对于大量的绝缘子呈现各种角度分布的情形,通过探头的旋转来满足不同的测试环境需要,可以避免无人机在高中做复杂动作,降低了无人机飞行控制的技术难度,提高了无人机操作检测的可行性。本实用新型测量精度高、迅速、准确、稳定和直观,防电磁干扰强,解决了对绝缘子进行带电高效、精确地测试的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及电网检测技术领域,具体是高压输电线路绝缘子测试装置。
背景技术
绝缘子是一种常用在架空输电线路中电线连接塔、电线杆上的绝缘体。大多数的绝缘子为盘状绝缘子,主要分类有陶瓷绝缘子、玻璃绝缘子等。在输电线路运行中,随着环境变化和电负荷条件作用等的影响,绝缘子的绝缘性能会发生变化,甚至失效,影响输电线路正常供电,影响经济发展和人们的正常生活秩序,严重时可能造成安全事故。所以,在电网运行管理中,国家有强制性规定,绝缘子必须按照一定时间周期进行检修或更换。
对绝缘子进行检修,即为检测绝缘子的绝缘性能。在业内,通常称为绝缘子测零,也叫零值测试。以往的绝缘子检测方式主要是通过人工检测,电工爬电杆、爬电线连接塔,而且往往需要至少两个人配合进行,一人攀爬到距离绝缘子一定距离的位置,使用绝缘操作杆,在绝缘操作杆上设置放电间隙检测探头,将探头放置到待测绝缘子两端,利用绝缘子两端的电压差使火花探针放电,通过倾听火花放电的声音和远距离观察火花图像来判断绝缘子的绝缘性能,依赖于人工操作,电工工作辛苦,一天的时间完成的绝缘子测试数量十分有限,效率低下。而且,不论是攀爬杆塔,还是带电测试,均存在风险。如果电工因为安全带未系好,则可能发生高空坠落,如果电工因为绝缘手套等防护措施没有做好、操作不规范或者一时疏忽,则随时面临触电事故,危及生命安全。
随着科学技术的进步,逐渐发展起了一些零值测试设备,但这些设备往往需要在停电的情况下才能测试,测试方式单一,数据难以远传,测试成本较高,大多数在停电状态使用。如果带电测试,则设备工作性能较差。但是,如果停电测试,那么停电的时间将造成大面积的地区没有电能供应,则会影响人们的正常生活,严重时影响社会经济发展,例如工业工车间对电能的持续性、稳定供应有着高的要求,不能随意停电。因此,断电测试虽然具有较好的测试效果,但是不符合实际需求。现有的零值测试设备或方法,存在火花弱,肉眼观察难,放电声音小,耳朵听不清,容易误判,而且火花和声音暴露在外观察和倾听,容易受到天气环境影响。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足,提供高压输电线路绝缘子测试装置,灵活、高效地采集间隙放电现象中的火花图像和声音,灵活、高效地测试大量的绝缘子。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的:高压输电线路绝缘子测试装置,包括:探头、传动装置、探触针、放电针和观察腔;探触针与放电针电连接,放电针在观察腔中进行间隙放电,传动装置带动探头旋转和伸缩,使探触针能更好地接触片瓶两端采集电压,观察腔中有信号采集装置。
在以上技术方案中,所述的探头包括转盘和第一齿轮,转盘与第一齿轮通过旋转轴承连接,在转盘上设置探触针电接触点。
在以上技术方案中,所述的传动装置包括第二齿轮,第二齿轮与第一齿轮连接。
在以上技术方案中,所述的传动装置还包括绝缘杆,绝缘杆的一端连接第二齿轮,另一端连接驱动装置。
在以上技术方案中,所述的驱动装置包括电机。
在以上技术方案中,所述的绝缘杆包括空心绝缘杆,在空心绝缘杆内,嵌套第二绝缘杆,所述的第二绝缘杆在绝缘杆中旋转活动。
在以上技术方案中,所述探触针,包括后端部分和前端部分,后端部分和前端部分一体成形;其中,前端部分呈类U字形,在使用时当该探触针的前端部分卡住绝缘子时,探触针整体借助接触力的作用自动收缩卡紧绝缘子,不会颤动。
在以上技术方案中,所述的探触针在使用时至少两根,将第一探触针和第二探触针分别接触到待测绝缘子的两端,接触过程没有颤动,便于将高压环境转移到观察腔中,使在观察腔中与探触针电连接的放电针发生稳定的间隙放电。
在以上技术方案中,所述的放电针加工为尖状,放电间隙根据电压等级确定。
在以上技术方案中,所述的观察腔包括内表面是黑色亚光的观察腔。
在以上技术方案中,所述的信号采集装置包括声音信号采集装置和图像信号采集装置。
在以上技术方案中,所述声音信号采集装置包括微型麦克风,图像信号采集装置包括微型摄像头。
在以上技术方案中,所述的微型麦克风包括MEMS硅麦克风,所述的微型摄像头包括CCD图像传感器。
本实用新型的有益效果是:
(1)利用测试探针接触绝缘子时受到的力,能够自动收缩卡口,立即卡紧待测绝缘子,有效防止发生颤动,增强了测试稳定性,当探触针接触到待测绝缘子时,探触针触压立即自动收缩,迅速卡紧绝缘子,实现快速对准目标绝缘子,降低了识别对准难度,不会颤动,保障在高压环境下测试过程的稳定性和可靠性,便于获得更加清晰的声音信号和更加准确的图像数据。
(2)本实用新型能够将放电探针间隙放电时采集的声音信号数据和火花图像数据,一起传输到其他终端设备或地面接收服务器,工作人员可以通过声音信号和火花图像,判断待测绝缘子是否工作正常。
(3)设置观察腔,在观察腔中采集火花图像,可以防止火花受到天气环境影响不明显而导致的误判,并且,将观察腔的内部处理为亚光黑,提高成像质量;在观察腔中设置音频采集设备,并将音频设备采集的数据导出,工作人员可以根据音频数据分析测试过程。
(4)探头可以360度旋转,对于大量的绝缘子呈现不规则位置、角度分布的情形,通过探头的旋转可以满足不同的测试环境,例如可以避免无人机在高中做复杂动作,降低了无人机控制的技术难度,达到相同的目的下减少了研发成本。
(5)采用中空的轻质绝缘杆,保障支撑强度和传动设计的同时,重量轻,绝缘性能好,使用时不容易造成触电事故,并且内层杆能够旋转,方便向探头传动,将传动部件设置在轻质绝缘杆上,可以通过控制绝缘杆控制探头的旋转和绝缘杆的收缩、前进和高度等,便于灵活测试不同场景下绝缘子。
(6)将声音和火花图像的观察转移到观察腔里,防止受到干扰,提高了测试准确度,便于发现电网中的不合格绝缘子,以保证电网的安全可靠、持续稳定运行。
(7)传动装置带动探头旋转,实现对不同位置、角度的绝缘子的测试,提高了效率。
(8)检测结果直观,可以将检测结果量化,所以能有效的判断出已经漏电,但尚未完全击穿的临界损坏绝缘子,便于检修部门及时做出处理,预防事故发生。
(9)检测过程自动化,操作者将本实用新型放置在被测绝缘子上,让探触针与被测绝缘子两端,可靠接触,测量结果能够在接收终端设备上显示并可远传给后台。
(10)测量精度高、迅速、准确、稳定和直观,防电磁干扰强。
(11)本实用新型解决了对绝缘子的带电高效、精确测试问题。
附图说明
图1为本实用新型的探触针的结构示意图。
图2为本实用新型的探头的结构示意图。
图3为本实用新型的绝缘杆的结构示意图。
图4为本实用新型的实施例一的结构示意图。
图中,121-探触针的前端部分,122-探触针的后端部分,221-第一齿轮,222-第二齿轮,121-观察腔,401-绝缘杆,501-机械齿条,601-微型电机,701-操作架,801-电机驱动导线,100A-第一探触针,100B-第二探触针。111-观察腔内壁,211-第一放电针,212-第二放电针,311-第一导线,312-第二导线,412-第三导线,511-第一探触针接触点,512-第二探触针接触点,611-第三探触针接触点,612-第四探触针接触点,711-第四导线,811-旋转轴承,911-盖板,912-转盘,100A-第一探触针,100B-第二探触针,1-9-探头,555-无人机,888-挂架。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案,但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
实施例
如图1-4,高压输电线路绝缘子测试装置,包括:探头、传动装置、探触针、放电针和观察腔;探触针与放电针电连接,放电针在观察腔中进行间隙放电,传动装置带动探头旋转和伸缩,使探触针能更好地接触片瓶两端采集电压,观察腔中有信号采集装置。
在以上技术方案中,所述的探头包括转盘912和第一齿轮221,转盘912与第一齿轮221通过旋转轴承811连接,在转盘912上设置探触针电接触点,还包括底座,转盘912在底座上。
在以上技术方案中,所述的传动装置包括第二齿轮222,第二齿轮222与第一齿轮221连接。
在以上技术方案中,所述的传动装置还包括绝缘杆401,绝缘杆401的一端连接第二齿轮222,另一端连接驱动装置。
在以上技术方案中,所述的驱动装置包括电机601。
在以上技术方案中,所述的绝缘杆401包括空心绝缘杆,在空心绝缘杆内,嵌套第二绝缘杆,所述的第二绝缘杆在绝缘杆401中旋转活动。
在以上技术方案中,所述探触针,包括后端部分122和前端部分121,后端部分122和前端部分121一体成形;其中,前端部分121呈类U字形,在使用时当该探触针的前端部分121卡住绝缘子时,探触针整体借助接触力的作用自动收缩卡紧绝缘子,不会颤动。
在以上技术方案中,所述的探触针在使用时至少两根,将第一探触针100A和第二探触针100B分别接触到待测绝缘子的两端,接触过程没有颤动,便于将高压环境转移到观察腔中,使在观察腔中与探触针电连接的放电针发生稳定的间隙放电。
在以上技术方案中,所述的放电针加工为尖状,放电间隙根据电压等级确定。
在以上技术方案中,所述的观察腔包括内表面是黑色亚光的观察腔。
在以上技术方案中,所述的信号采集装置包括声音信号采集装置和图像信号采集装置。
在以上技术方案中,所述声音信号采集装置包括微型麦克风,图像信号采集装置包括微型摄像头。
在以上技术方案中,所述的微型麦克风包括MEMS硅麦克风,所述的微型摄像头包括CCD图像传感器。
如图2,所述的探触针为一根具有弹性的探触针,具有防颤功能,在实际使用时包括两根,分别是100A和100B。例如对一根探触针100A,如图1,它包括后端部分122和前端部分121,后端部分122和前端部分121一体成形,其中,前端部分121呈类U字形,在使用时当该探触针的前端部分121卡住绝缘子时,借助接触力的作用自动收缩卡紧绝缘子,避免发生接触颤动,稳定性强。探触针设置在转盘912上,转盘912通过旋旋转轴承承321连接观察腔121。
如图2,放电针与探触针的电连接,可以设计为铜导线连接。铜导线的设置位置和形式根据实际装置的需要来定。第一探触针100A包括有两个连接端点,其中,第一连接端点连接至转盘912的第一探触针接触点511,第二连接端点连接至转盘912的第二探触针接触点512;第二测试探针100B包括两个连接端点,其中,第一连接端点连接至转盘912的第三探触针接触点611,第二连接端点连接至转盘912的第四探触针接触点612,独特的测试探针设计防止在高空作业中,测试探针难以准确定位到目标绝缘子的问题,减少了装置重量,减轻了工作人员对准绝缘子的负担。当探触针接触到待测绝缘子两端的钢帽时,将探触针两端的高压导入到观察腔121中,可选的,观察腔121的内壁111设置为亚光黑色,便于使用图像传感器采集火花图像数据。如果绝缘子绝缘性能正常,则在观察腔121中产生持续间隙放电,通过观察腔121可以看到第一放电针211与第二放电针212之间产生火花,并发出放电声音,可以采集火花图像和声音信号,便于后续分析和判断。更进一步地,第一放电针211可以与第一导线311连接,第二放电针212可以与第二导线312连接,可选的,第一导线311和第二导线312均通过第三导线412电连接到转盘912上的相应探触针接触点。可选的,本领域技术人员也可以通过其他方式使放电针连接到探触针上,例如可通过第四导线711(可以设计为铜带)与旋转轴承811连接,在旋转轴承811上设置电子线路,连接到放电针上,可选的,第四导线711可以设置在第一探触针接触点位置511,也可以设置在第二探触针接触点位置512,整个线路进行防电磁干扰设计,盖板911与观察腔121连接,保障工作的稳定性和可靠性。
如图3,绝缘杆401内部嵌套有可旋转的第二绝缘杆,第二绝缘杆通过微型电机601,电机驱动导线801,带动机械齿条501,带动第二齿轮222,可以使用操作架701作为支撑,与绝缘杆401连接进行齿轮旋转调节探头1-9,在探头1-9的转动下,探触针100可以满足不同位置分布的绝缘子测试需求。
如图4,作为本实用新型的实施例,也可以将操作架701固定在无人机555的挂架888位置,利用无人机驱动系统控制探头1-9的运动轨迹。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围,则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.高压输电线路绝缘子测试装置,其特征在于,包括:探头、传动装置、探触针、放电针和观察腔;探触针与放电针电连接,放电针在观察腔中进行间隙放电,传动装置带动探头旋转和伸缩,使探触针能更好地接触片瓶两端采集电压,观察腔中有信号采集装置。
2.根据权利要求1所述的高压输电线路绝缘子测试装置,其特征在于:所述的探头包括转盘(912)和第一齿轮(221),转盘(912)与第一齿轮(221)通过旋转轴承(811)连接,在转盘(912)上设置探触针电接触点。
3.根据权利要求1所述的高压输电线路绝缘子测试装置,其特征在于:所述的传动装置包括第二齿轮(222),第二齿轮(222)与第一齿轮(221)连接。
4.根据权利要求3所述的高压输电线路绝缘子测试装置,其特征在于:所述的传动装置还包括绝缘杆(401),绝缘杆(401)的一端连接第二齿轮(222),另一端连接驱动装置。
5.根据权利要求4所述的高压输电线路绝缘子测试装置,其特征在于:所述的驱动装置包括电机(601)。
6.根据权利要求4所述的高压输电线路绝缘子测试装置,其特征在于:所述的绝缘杆(401)包括空心绝缘杆,在空心绝缘杆内,嵌套第二绝缘杆,所述的第二绝缘杆在绝缘杆(401)中旋转活动。
7.根据权利要求1所述的高压输电线路绝缘子测试装置,其特征在于:所述探触针,包括后端部分(122)和前端部分(121),后端部分(122)和前端部分(121)一体成形;其中,前端部分(121)呈类U字形,在使用时当该探触针的前端部分(121)卡住绝缘子时,探触针整体借助接触力的作用自动收缩卡紧绝缘子,不会颤动。
8.根据权利要求7所述的高压输电线路绝缘子测试装置,其特征在于:所述的探触针在使用时至少两根,将第一探触针(100A)和第二探触针(100B)分别接触到待测绝缘子的两端,接触过程没有颤动,便于将高压环境转移到观察腔中,使在观察腔中与探触针电连接的放电针发生稳定的间隙放电。
9.根据权利要求8所述的高压输电线路绝缘子测试装置,其特征在于:所述的放电针加工为尖状,放电间隙根据电压等级确定。
10.根据权利要求1所述的高压输电线路绝缘子测试装置,其特征在于:所述的观察腔包括内表面是黑色亚光的观察腔。
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CN113109675A (zh) * | 2021-04-12 | 2021-07-13 | 西北核技术研究所 | 一种用于绝缘堆栈真空沿面闪络的图像诊断装置及方法 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of utility model: High voltage transmission line insulator testing device Effective date of registration: 20231218 Granted publication date: 20180710 Pledgee: Chengdu SME financing Company Limited by Guarantee Pledgor: CHENGSHU ELECTRIC POWER GROUP CO.,LTD. Registration number: Y2023990000620 |
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PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |