CN2773706Y - 交直流高压绝缘子被动式检测仪 - Google Patents

Abstract

一种交直流高压绝缘子被动式检测仪，由机壳、左测盘、右测盘、测杆、测杆固定法兰和绝缘杆组成，测杆固定法兰装在机壳的两端，测杆固定在测杆固定法兰上，左测盘和右测盘在机壳内并分另安装在左、右两侧的测杆固定法兰上，左测盘和右测盘平行，左测盘中装有绝缘子检测电路板，左测盘上开有窗口，机壳和测杆固定法兰安装在绝缘杆上。检测时，将检测仪置于绝缘子所在的电场中，使检测仪的两测杆间被动产生电压压差，通过敏感元件将信号进行原始收集，经过直流放大、滤波及交流放大得到能够完整识别的信号，通过整流后，将信号送入采样器进行分析分类，并由处理器进行处理，然后由发射器对处理后的数据传输到地面上的接收装置中。本实用新型能在带电的情况下，快捷地定量检测交直流电多种材质绝缘子的电压分布情况，及时、准确发现绝缘子隐患。

Description

交直流高压绝缘子被动式检测仪

                                技术领域

本实用新型涉及一种检测仪，具体是一种交直流高压绝缘子被动式检测仪。

                                背景技术

绝缘子是电网最基础的部件，绝缘子出现零值或脏污是发生闪络事故的根源。随着电网容量增大和额定电压等级的提高，电力系统输电线路污闪事故日益突出。目前常用的绝缘子的传统检测方法有以下几种：

火花叉法：是目前最常用的检测方法，该方法是根据火花叉与绝缘子接触是否产生放电来判断绝缘子好坏。

小球放电法：是目前较常用的检测方法，该方法是通过测量绝缘子两端的小球产生放电时的距离来分析绝缘子的电压分布，从而判断被测绝缘子是否正常。这种方法要频繁调整小球距离，误判率较大

红外热像仪法：是目前比较先进的检测方法，它是利用绝缘子表面的热效应原理进行在线检测的。这种方法对涂有半导体釉的防污绝缘子非常有效。因为此类绝缘子在线带电运行时，正常绝缘子的表面电流较大，温升较高，而劣质绝缘子的表面温度比正常绝缘子低好几度，用红外热像仪易于识别。但对于玻璃绝缘子或普通釉的瓷绝缘子，其正常表面温度比劣质绝缘子表面温度仅相差1℃左右，在复杂的气候条件和现场环境下，测量及其困难，精度难以保证。

绝缘电阻法：也是较先进的检测方法，它是通过电流传感器测得流经绝缘子两端的泄露电流后，再以无线通讯的方式将测量结果传输到信息处理中心进行信息集中处理，从而实现对绝缘子的遥测。但是该法存在的一个重大缺陷在于要在每一串绝缘子上安装一套检测装置，成本过高在实际使用中用户是难以承受的，且装置的维护检修须停电才能进行。

激光多谱勒振动法：是利用已开裂绝缘子的振动中心频率与正常时不同的特点，通过外力如敲击铁塔或将超声波发生器所产生的超声波，用抛物型反射镜对准被测绝缘子或用激光源对准被测绝缘子，以激起绝缘子的微小振动，然后将激光多谱勒仪发出的激光对准被测的绝缘子，根据对反射回来的信号的频谱的分析，从而获得该绝缘子的振动中心频率值，据此判断该绝缘子的好坏。但是由于该仪器对未开裂的绝缘子检测无效的问题以及体积庞大、笨重，使用及维修复杂、造价高等缺点，限制了它的适用范围。

近年国内对绝缘子的检测有了新的进展，有一种较好的方法，采用向带电运行的被测绝缘子施加脉冲电压方法测出其绝缘电阻值，实现对绝缘子的带电定量检测，由于采用脉冲电压的方法，会受到有限电压的限制，有的绝缘子的电阻值要在很高的电压下(甚至到5-10千伏)才能精确检测到，有的在交流的情况下检测是正常值，但在直流的情况下检测到却存在问题，这是测量范围和测量精度的影响。该方法可测量有较为明显问题的绝缘子。

综上所述几种方法各有短长，但都有一个共同的缺陷，即都属于定性检测，而定性检测的最大问题是不能真实地反映出每一个绝缘子的电阻值，更无法识别已经漏电但尚未击穿处于临界损坏状态的绝缘子，这对于预防事故隐患，保证线路安全稳定运行是极其不利的，满足不了关于加快《国家电网数据化安全体系建设》的需要和电力系统对高压输电网实现科学管理的要求。

此外，不同介质(陶瓷、玻璃、合成材料等)绝缘子的带电检测也还存在盲区。

近年来直流输变电迅速发展，直流输电线路的绝缘强度不仅应满足与交流输变电相同的耐受正常工作电压、大气过电压和内过电压三方面的要求，而且应具有抵御雨、雾、污秽等环境因素的作用和海拔高度影响的要求。直流输电外绝缘故障主要是外绝缘的闪络以及因闪络而导致的瓷套管爆炸。由于直流电压下绝缘子积污比交流严重，且相同污秽条件下绝缘子的直流污闪电压比交流低。因此，对绝缘子抵御劣化的能力要求更高，对于绝缘子的检测要求也更高，不仅要发现已经劣化的绝缘子，而且对具有隐患的绝缘子及时发现。对于直流输变电线路绝缘子的带电检测，目前还没有一种好的方法。

                                  发明内容

本实用新型要解决的技术问题在于提供一种能在带电的情况下，较为快捷地定量检测多种材质绝缘子的电压分布情况，及时、准确发现绝缘子隐患的交直流高压绝缘子被动式检测仪。

本实用新型解决技术问题的技术方案是：一种交直流高压绝缘子被动式检测仪，由机壳、左测盘、右测盘、测杆、测杆固定法兰和绝缘杆组成，测杆固定法兰装在机壳的两端，测杆固定在测杆固定法兰上，左测盘和右测盘在机壳内并分另安装在左、右两侧的测杆固定法兰上，左测盘和右测盘平行，相距40-60mm，左测盘中装有绝缘子检测电路板，左测盘上开有窗口，机壳和测杆固定法兰安装在绝缘杆上。

所述的绝缘子检测检测电路板由敏感元件、直流放大器、滤波器、交流放大器、整流器、发射器、处理器和采样器依次串接而成，敏感元件位于左测盘的窗口位置。

所述的敏感元件由电极板、开关和绝缘外壳组成，开关两极分别接一电极板，开关和电极板装在绝缘外壳中。

检测时，将检测仪置于绝缘子所在的电场中，使检测仪的两测杆间被动产生电压压差，通过敏感元件将信号进行原始收集，经过直流放大、滤波及交流放大得到能够完整识别的信号，通过整流后，将信号送入采样器进行分析分类，并由处理器进行处理，然后由发射器对处理后的数据传输到地面上的接收装置中。

本实用新型能在带电的情况下，较为快捷地定量检测绝缘子的电压分布情况，充分、及时、准确发现绝缘子的隐患；

应用这一装置，不仅可以检测陶瓷材料的绝缘子，还可检测玻璃、合成材料等介质的绝缘子；

此外，该检测仪可同步采集相关数据进行存储或发射到地面，为现场快速判断提供依据，并且在数据分析上可为现场作业管理、技术管理、产品设计、企业信息化等方面提供可靠的依据。

本实用新型解决了绝缘子带电定量检测的难题，尤其是解决了直流高压输电线路绝缘子带电定量检测的难题。

本实用新型在检测时不用对被测对象施加任何影响，(如电压、电流、红外线、超声波等)就能方便进行检测；

高精度的带电定量检测：本装置应用测量电压的方法，攻克了目前直流输变电网绝缘子带电定量检测的难题，其检测精度可达±1％，不但可以精确测量每片绝缘子的电压分布，发现隐患，还可以对绝缘子串进行整体检测，具有高检测精度和高可靠性(避免漏检并可现场排除疑问数据)；

本装置可交直流两用。传统的绝缘子带电检测的方法只能用于交流电的定性检测，对直流绝缘子的定量检测是当前未完全攻克的难点，本检测仪是对绝缘子进行电压的分布测量，从而得到精确的数据，定量判断绝缘子的漏电状况。有的检测是采用脉冲电压的方法，其绝缘子的电阻值要在很高的电压下(甚至到5-10千伏)才能精确检测到，会受到有限电压的限制。由于有的绝缘子在交流的情况下检测是正常值，但在直流的情况下的检测却存在问题，这是测量范围和测量精度的影响造成。本检测仪可以弥补对绝缘子施加脉冲电压测出其绝缘电阻值方法的不足，不会受到加压的限制，在测量范围和测量精度上均满足定量检测的需要。

表1为本检测仪与其它绝缘子检测装置的重要技术指标的比较

表1

指标项	本检测仪	国内近年的新仪器	传统检测仪	美国	日本	加拿大
							交流带电检测	√	√	√	√	√	√
直流带电检测	√	√	-	-	-	-
							检测精度	±1％	±10％	定性	定性	定性	定性
装置的结构	简单	简单	-	-	-	-
							使用方便性	方便	-	-	-	-	-
自动化程度	高	-	-	-	-	-
							数据的存储	√	√	-	-	-	-
数据的即时传输	√	-	-	-	-	-

                            附图说明

图1为实用新型结构示意图

图2为图1之右视图

图3为本实用新型电路板方框示意图

图4为绝缘子检测示意图

图5为本实用新型电路原理图

                          具体实施方式

如图1、2所示，一种交直流高压绝缘子被动式检测仪，由机壳4、左测盘3、右测盘4、测杆1、测杆固定法兰2和绝缘杆6组成，机壳4为圆筒形，测杆固定法兰装在机壳4的两端，测杆1固定在测杆固定法兰2上，左测盘3和右测盘5在机壳4内并分另安装在左、右两侧的测杆固定法兰上，左测盘3和右测盘5平行，相距40-60mm，左测盘3中装有绝缘子检测电路板7，左测盘3用金属导电材料制成，其中间部分开有一个窗口8；右测盘5为金属制圆形盘，左测盘和右测盘平行，相距40-60mm，机壳4为中空的圆柱体，机壳和其两端的法兰通过螺栓固定安装在绝缘杆6上。

如图3、5所示，检测电路由敏感元件9、直流放大器10、滤波器11、交流放大器12、整流器13、发射器14、处理器15和采样器16依次串接而成，敏感元件9位于左测盘的窗口8的位置，由3块金属材料的电极板18、开关20和绝缘外壳19组成，开关两极分别接一电极板，开关和电极板装在绝缘外壳中；另一块电极板与整流放大电器10相连，处理器和采样器的CPU(AT89C55VD)的17脚控制敏感元件9。电源17为3.6V锂电池，为检测仪提供可持续工作电源。

检测时，将检测仪置于绝缘子所在的电场中，使检测仪的两测杆间被动产生电压压差，通过敏感元件将信号进行原始收集，经过直流放大、滤波及交流放大得到能够完整识别的信号，通过整流后，将信号送入采样器进行分析分类，并由处理器进行处理，然后由发射器对处理后的数据传输到地面上的接收装置中。左测盘和右测盘平行，相距40-60mm，使电场均匀。

如图4所示，为绝缘子检测示意图，反映了绝缘子串电压的定量及分布情况，其中第4号绝缘子已产生隐患。

Claims (3)

1、一种交直流高压绝缘子被动式检测仪，其特征在于所述的检测仪由机壳、左测盘、右测盘、测杆、测杆固定法兰和绝缘杆组成，测杆固定法兰装在机壳的两端，测杆固定在测杆固定法兰上，左测盘和右测盘在机壳内并分另安装在左、右两侧的测杆固定法兰上，左测盘和右测盘平行，相距40-60mm，左测盘中装有绝缘子检测电路板，左测盘上开有窗口，机壳和测杆固定法兰安装在绝缘杆上。

2、如权利要求1所述的检测仪，其特征在于所述的绝缘子检测检测电路板由敏感元件、直流放大器、滤波器、交流放大器、整流器、发射器、处理器和采样器依次串接而成，敏感元件位于左测盘的窗口位置。

3、如权利要求2所述的检测仪，其特征在于所述的敏感元件由电极板、开关和绝缘外壳组成，开关两极分别接一电极板，开关和电极板装在绝缘外壳中。

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