CN216646672U - 一种磁场型高压设备绝缘检测传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种磁场型高压设备绝缘检测传感器，包括9个C型构件，9个C型构件从上至下分成3层叠放，第一层和第三层结构相同：3个C型构件从左至右布置，中间一个C型构件开口朝下，两侧的两个C型构件开口朝上，中间的C型构件放在两侧的两个C型构件上方；第二层的结构与第一层和第三层结构上下对称；9个C型构件按上述方式叠放后进行绝缘浇筑，浇筑后的器件挂在高压绝缘子串下端。本实用新型内部采用结构独特的盒式3x3矩阵铁芯结构，挂在高压设备的绝缘子串上，在减小体积的同时最大程度增强电磁感应产生的电压，用来检测高压设备的绝缘状态，提高监测的准确性。

Description

一种磁场型高压设备绝缘检测传感器

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，特别涉及一种磁场型高压设备绝缘检测传感器。

背景技术

输电线路运行的高压支柱绝缘子污秽度受到多种因素的影响，其中大气污染物的影响最为显著和直接。在自然环境中，受到二氧化硫、氮氧化物以及颗粒性尘埃等影响，在绝缘子表面逐渐沉积一层污秽物。当表面累积污秽遇到湿度较大的天气时，污秽物层中的可溶性物质溶于水中，形成导电水膜，这样就有泄漏电流沿绝缘子的表面流过使绝缘子的绝缘性能降低，在这种情况下极易造成污闪。在实际运行中，由于高压支柱绝缘子本身的属性、形状特点以及气候等因素影响，高压支柱绝缘子表面的污秽积累过程较为复杂。积累污秽物的高压支柱绝缘子周围磁场会产生变化。

传统的检测方法中，绝缘子电阻测定法：属于接触式测量判定。测量时对湿度等环境要求较高，不适宜大面积检测。分布电压测定法：带电接触式操作，危险性极大。交流耐压法：此方法直接可靠，但需要将高压支柱绝缘子拆换，难以现场测量。紫外成像：利用电子紫外光学探测，可带电检测。但需要在高湿度环境下进行，结果易受观察角度的影响，且设备较昂贵。

因此，如何克服传统检测方法的不足，提高高压支柱绝缘子检测的安全性、准确性、便捷性，推动智能变电站实现全面自动化的发展进程，具有重要意义。通过电磁感应原理，利用非闭合回路产生电压对电网高压支柱绝缘子进行检测。高压支柱绝缘子表面磁场分布与绝缘子漏电流和电压等级息息相关,电压越高，磁场强度越高。当高压支柱绝缘子表面由漏电流流动时,便会有磁场产生使电磁强度增大，由此会导致感应电压的产生，因此，通过监测电压值变化的趋势便可以监测高压支柱绝缘子漏电流水平和放电情况。

发明内容

为了解决背景技术提出的技术问题，本实用新型提供一种磁场型高压设备绝缘检测传感器，内部采用结构独特的盒式3x3矩阵铁芯结构，挂在高压设备的绝缘子串上，在减小体积的同时最大程度增强电磁感应产生的电压，用来检测高压设备的绝缘状态，提高监测的准确性。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种磁场型高压设备绝缘检测传感器，包括9个C型构件，9个C型构件从上至下分成3层叠放，第一层和第三层结构相同：3个C型构件从左至右布置，中间一个C型构件开口朝下，两侧的两个C型构件开口朝上，中间的C型构件放在两侧的两个C型构件上方；第二层的结构与第一层和第三层结构上下对称：3个C型构件从左至右布置，中间一个C型构件开口朝上，两侧的两个C型构件开口朝下，中间的C型构件放在两侧的两个C 型构件下方；9个C型构件按上述方式叠放后进行绝缘浇筑，浇筑后的器件外部形状为X 形状，挂在高压绝缘子串下端。

进一步地，所述的浇筑后的器件正面形状为X形状。

进一步地，所述的C型构件包括C型铁芯和绕在C型铁芯上的绕组。

进一步地，所述的C型铁芯由多个硅钢片叠加而成，硅钢片包括整片和分散片，整片和分散片分层布置，由分散片组成的层中，各分散片之间留有气隙。

进一步地，9个C型构件的9个绕组串联连接，串联后的两端为传感器的信号输出端。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)本实用新型内部采用结构独特的盒式3x3矩阵铁芯结构，这种结构可以在减小铁芯体积的同时最大程度增强磁场，提高检测准确性；

2)本实用新型在浇筑后的器件外部形状为X形状，挂在高压绝缘子串下端，整体形状接近高压绝缘子串的形状，在检测绝缘状态的同时还能够增加绝缘高度；

3)本实用新型的C型铁芯有两种大小不同的硅钢片，小的分散片在高磁场的作用下磁场饱和，此时多余磁场会从气隙中穿过，导致感应电压值上升，提高检测精度；

4)本实用新型用9个铁芯的绕组之间串联，增加检测电压，提高检测精度。

附图说明

图1为本实用新型的9个C型构件的叠放结构图；

图2为图1的俯视图；

图3为本实用新型的9个C型构件的叠放结构浇筑后的结构主视图；

图4为图3的俯视图；

图5为本实用新型挂在高压绝缘子串下端的结构图；

图6为本实用新型的C型铁芯的硅钢片叠加图；

图7为本实用新型的C型铁芯的绕组图；

图8为本实用新型的绕组串联电气结构图。

图中：1-中间的C型构件2-左侧的C型构件3-右侧的C型构件4-9个C型构件的叠放整体5-浇筑后的器件6-高压绝缘子串7-整片8-分散片9-绕组10-C型铁芯11-高压设备或高压输电线12-信号输出端一13-信号输出端二。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型提供的具体实施方式进行详细说明。

如图1-2所示，一种磁场型高压设备绝缘检测传感器，包括9个C型构件，9个C型构件从上至下分成3层叠放，第一层和第三层结构相同：3个C型构件从左至右布置，中间的C型构件1开口朝下，两侧的两个C型构件(包括左侧的C型构件2和右侧的C型构件3)开口朝上，中间的C型构件1放在两侧的两个C型构件上方；第二层的结构与第一层和第三层结构上下对称：3个C型构件从左至右布置，中间的C型构件1开口朝上，两侧的两个C型构件开口朝下，中间的C型构件1放在两侧的两个C型构件下方；9个C 型构件结构相同，是铁芯结构的器件，这种结构可以在减小铁芯体积的同时最大程度增强磁场，提高检测准确性。

如图3-5所示，将9个C型构件的叠放整体4进行绝缘浇筑，浇筑后的器件5外部形状的主视图为X形状，俯视图为圆形，挂在高压绝缘子串6下端。浇筑后的整体形状接近高压绝缘子串6的形状，如图5所示，浇筑后的器件5挂在高压绝缘子串6下端时，在检测绝缘状态的同时还能够增加绝缘高度。

如图6-7所示，所述的C型构件包括C型铁芯10和绕在C型铁芯上的绕组9。

如图6所示，所述的C型铁芯10由多个片型硅钢片叠加而成，每片厚0.3mm，片型硅钢片包括整片7和分散片8，整片7和分散片8分层布置，由分散片8组成的层中，各分散片8之间留有气隙，由于铁芯硅钢片有两种大小不同的截面积，面积小的部分在高磁场的作用下磁场饱和，此时多余磁场会从气隙中穿过，导致感应电压值上升，能够提高检测精度。

如图8所示，9个C型构件的9个绕组9(R1-R9)串联连接，串联后的两端为传感器的信号输出端12和13。9个铁芯的绕组9之间串联，增加检测电压，提高检测精度。

本实用新型的绝缘检测原理为：根据电磁感应原理，利用非闭合回路产生电压对电网高压支柱绝缘子进行检测。高压支柱绝缘子表面磁场分布与绝缘子漏电流和电压等级息息相关,电压越高，磁场强度越高。当高压支柱绝缘子表面由漏电流流动时,便会有磁场产生使电磁强度增大，由此会导致感应电压的产生，因此，通过监测电压值变化的趋势便可以监测高压支柱绝缘子漏电流水平和放电情况。高压支柱绝缘子串外部由于环境影响会积累灰尘，当表面累积污秽在潮湿中因湿度增加，绝缘子的绝缘性能降低，在这种情况下极易造成污闪。当漏电流流动时,便会在绝缘子与绝缘杆之间产生磁场。将本实用新型的传感器5置于高压支柱绝缘子即图5的高压设备绝缘子串6的底部，传感器内部的盒式矩阵铁芯就处在由于污闪产生的异常磁场中，由于铁芯中截面积小的部分磁场饱和与截面积大的部分间形成气隙，根据电磁感应原理，磁场增大导致感应电压增大，感应电压数值能够反映高压设备绝缘状态，绕组的2个输出端12和13接入显示部分进行显示和报警；巡检人员可以通过检测电压数据与标准值比对进而实现对绝缘子工作状态的监测。

以上实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于上述的实施例。上述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。

Claims (5)

1.一种磁场型高压设备绝缘检测传感器，其特征在于，包括9个C型构件，9个C型构件从上至下分成3层叠放，第一层和第三层结构相同：3个C型构件从左至右布置，中间一个C型构件开口朝下，两侧的两个C型构件开口朝上，中间的C型构件放在两侧的两个C型构件上方；第二层的结构与第一层和第三层结构上下对称：3个C型构件从左至右布置，中间一个C型构件开口朝上，两侧的两个C型构件开口朝下，中间的C型构件放在两侧的两个C型构件下方；9个C型构件按上述方式叠放后进行绝缘浇筑，浇筑后的器件挂在高压绝缘子串下端。

2.根据权利要求1所述的一种磁场型高压设备绝缘检测传感器，其特征在于，所述浇筑后的器件的正面形状为X形状。

3.根据权利要求1所述的一种磁场型高压设备绝缘检测传感器，其特征在于，所述的C型构件包括C型铁芯和绕在C型铁芯上的绕组。

4.根据权利要求2所述的一种磁场型高压设备绝缘检测传感器，其特征在于，所述的C型铁芯由多个硅钢片叠加而成，硅钢片包括整片和分散片，整片和分散片分层布置，由分散片组成的层中，各分散片之间留有气隙。

5.根据权利要求2所述的一种磁场型高压设备绝缘检测传感器，其特征在于，9个C型构件的9个绕组串联连接，串联后的两端为传感器的信号输出端。

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