專利名稱：交直流高壓絕緣子被動式檢測儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種檢測儀，具體是一種交直流高壓絕緣子被動式檢測儀。
背景技術：
絕緣子是電網最基礎的部件，絕緣子出現零值或臟污是發(fā)生閃絡事故的根源。隨著電網容量增大和額定電壓等級的提高，電力系統(tǒng)輸電線路污閃事故日益突出。目前常用的絕緣子的傳統(tǒng)檢測方法有以下幾種火花叉法是目前最常用的檢測方法，該方法是根據火花叉與絕緣子接觸是否產生放電來判斷絕緣子好壞。
小球放電法是目前較常用的檢測方法，該方法是通過測量絕緣子兩端的小球產生放電時的距離來分析絕緣子的電壓分布，從而判斷被測絕緣子是否正常。這種方法要頻繁調整小球距離，誤判率較大紅外熱像儀法是目前比較先進的檢測方法，它是利用絕緣子表面的熱效應原理進行在線檢測的。這種方法對涂有半導體釉的防污絕緣子非常有效。因為此類絕緣子在線帶電運行時，正常絕緣子的表面電流較大，溫升較高，而劣質絕緣子的表面溫度比正常絕緣子低好幾度，用紅外熱像儀易于識別。但對于玻璃絕緣子或普通釉的瓷絕緣子，其正常表面溫度比劣質絕緣子表面溫度僅相差1℃左右，在復雜的氣候條件和現場環(huán)境下，測量及其困難，精度難以保證。
絕緣電阻法也是較先進的檢測方法，它是通過電流傳感器測得流經絕緣子兩端的泄露電流后，再以無線通訊的方式將測量結果傳輸到信息處理中心進行信息集中處理，從而實現對絕緣子的遙測。但是該法存在的一個重大缺陷在于要在每一串絕緣子上安裝一套檢測裝置，成本過高在實際使用中用戶是難以承受的，且裝置的維護檢修須停電才能進行。
激光多譜勒振動法是利用已開裂絕緣子的振動中心頻率與正常時不同的特點，通過外力如敲擊鐵塔或將超聲波發(fā)生器所產生的超聲波，用拋物型反射鏡對準被測絕緣子或用激光源對準被測絕緣子，以激起絕緣子的微小振動，然后將激光多譜勒儀發(fā)出的激光對準被測的絕緣子，根據對反射回來的信號的頻譜的分析，從而獲得該絕緣子的振動中心頻率值，據此判斷該絕緣子的好壞。但是由于該儀器對未開裂的絕緣子檢測無效的問題以及體積龐大、笨重，使用及維修復雜、造價高等缺點，限制了它的適用范圍。
近年國內對絕緣子的檢測有了新的進展，有一種較好的方法，采用向帶電運行的被測絕緣子施加脈沖電壓方法測出其絕緣電阻值，實現對絕緣子的帶電定量檢測，由于采用脈沖電壓的方法，會受到有限電壓的限制，有的絕緣子的電阻值要在很高的電壓下(甚至到5-10千伏)才能精確檢測到，有的在交流的情況下檢測是正常值，但在直流的情況下檢測到卻存在問題，這是測量范圍和測量精度的影響。該方法可測量有較為明顯問題的絕緣子。
綜上所述幾種方法各有短長，但都有一個共同的缺陷，即都屬于定性檢測，而定性檢測的最大問題是不能真實地反映出每一個絕緣子的電阻值，更無法識別已經漏電但尚未擊穿處于臨界損壞狀態(tài)的絕緣子，這對于預防事故隱患，保證線路安全穩(wěn)定運行是極其不利的，滿足不了關于加快《國家電網數據化安全體系建設》的需要和電力系統(tǒng)對高壓輸電網實現科學管理的要求。
此外，不同介質(陶瓷、玻璃、合成材料等)絕緣子的帶電檢測也還存在盲區(qū)。
近年來直流輸變電迅速發(fā)展，直流輸電線路的絕緣強度不僅應滿足與交流輸變電相同的耐受正常工作電壓、大氣過電壓和內過電壓三方面的要求，而且應具有抵御雨、霧、污穢等環(huán)境因素的作用和海拔高度影響的要求。直流輸電外絕緣故障主要是外絕緣的閃絡以及因閃絡而導致的瓷套管爆炸。由于直流電壓下絕緣子積污比交流嚴重，且相同污穢條件下絕緣子的直流污閃電壓比交流低。因此，對絕緣子抵御劣化的能力要求更高，對于絕緣子的檢測要求也更高，不僅要發(fā)現已經劣化的絕緣子，而且對具有隱患的絕緣子及時發(fā)現。對于直流輸變電線路絕緣子的帶電檢測，目前還沒有一種好的方法。
發(fā)明內容
本實用新型要解決的技術問題在于提供一種能在帶電的情況下，較為快捷地定量檢測多種材質絕緣子的電壓分布情況，及時、準確發(fā)現絕緣子隱患的交直流高壓絕緣子被動式檢測儀。
本實用新型解決技術問題的技術方案是一種交直流高壓絕緣子被動式檢測儀，由機殼、左測盤、右測盤、測桿、測桿固定法蘭和絕緣桿組成，測桿固定法蘭裝在機殼的兩端，測桿固定在測桿固定法蘭上，左測盤和右測盤在機殼內并分另安裝在左、右兩側的測桿固定法蘭上，左測盤和右測盤平行，相距40-60mm，左測盤中裝有絕緣子檢測電路板，左測盤上開有窗口，機殼和測桿固定法蘭安裝在絕緣桿上。
所述的絕緣子檢測檢測電路板由敏感元件、直流放大器、濾波器、交流放大器、整流器、發(fā)射器、處理器和采樣器依次串接而成，敏感元件位于左測盤的窗口位置。
所述的敏感元件由電極板、開關和絕緣外殼組成，開關兩極分別接一電極板，開關和電極板裝在絕緣外殼中。
檢測時，將檢測儀置于絕緣子所在的電場中，使檢測儀的兩測桿間被動產生電壓壓差，通過敏感元件將信號進行原始收集，經過直流放大、濾波及交流放大得到能夠完整識別的信號，通過整流后，將信號送入采樣器進行分析分類，并由處理器進行處理，然后由發(fā)射器對處理后的數據傳輸到地面上的接收裝置中。
本實用新型能在帶電的情況下，較為快捷地定量檢測絕緣子的電壓分布情況，充分、及時、準確發(fā)現絕緣子的隱患；應用這一裝置，不僅可以檢測陶瓷材料的絕緣子，還可檢測玻璃、合成材料等介質的絕緣子；此外，該檢測儀可同步采集相關數據進行存儲或發(fā)射到地面，為現場快速判斷提供依據，并且在數據分析上可為現場作業(yè)管理、技術管理、產品設計、企業(yè)信息化等方面提供可靠的依據。
本實用新型解決了絕緣子帶電定量檢測的難題，尤其是解決了直流高壓輸電線路絕緣子帶電定量檢測的難題。
本實用新型在檢測時不用對被測對象施加任何影響，(如電壓、電流、紅外線、超聲波等)就能方便進行檢測；高精度的帶電定量檢測本裝置應用測量電壓的方法，攻克了目前直流輸變電網絕緣子帶電定量檢測的難題，其檢測精度可達±1％，不但可以精確測量每片絕緣子的電壓分布，發(fā)現隱患，還可以對絕緣子串進行整體檢測，具有高檢測精度和高可靠性(避免漏檢并可現場排除疑問數據)；本裝置可交直流兩用。傳統(tǒng)的絕緣子帶電檢測的方法只能用于交流電的定性檢測，對直流絕緣子的定量檢測是當前未完全攻克的難點，本檢測儀是對絕緣子進行電壓的分布測量，從而得到精確的數據，定量判斷絕緣子的漏電狀況。有的檢測是采用脈沖電壓的方法，其絕緣子的電阻值要在很高的電壓下(甚至到5-10千伏)才能精確檢測到，會受到有限電壓的限制。由于有的絕緣子在交流的情況下檢測是正常值，但在直流的情況下的檢測卻存在問題，這是測量范圍和測量精度的影響造成。本檢測儀可以彌補對絕緣子施加脈沖電壓測出其絕緣電阻值方法的不足，不會受到加壓的限制，在測量范圍和測量精度上均滿足定量檢測的需要。
表1為本檢測儀與其它絕緣子檢測裝置的重要技術指標的比較表1
圖1為實用新型結構示意圖圖2為圖1之右視圖圖3為本實用新型電路板方框示意圖圖4為絕緣子檢測示意圖圖5為本實用新型電路原理圖具體實施方式
如圖1、2所示，一種交直流高壓絕緣子被動式檢測儀，由機殼4、左測盤3、右測盤4、測桿1、測桿固定法蘭2和絕緣桿6組成，機殼4為圓筒形，測桿固定法蘭裝在機殼4的兩端，測桿1固定在測桿固定法蘭2上，左測盤3和右測盤5在機殼4內并分另安裝在左、右兩側的測桿固定法蘭上，左測盤3和右測盤5平行，相距40-60mm，左測盤3中裝有絕緣子檢測電路板7，左測盤3用金屬導電材料制成，其中間部分開有一個窗口8；右測盤5為金屬制圓形盤，左測盤和右測盤平行，相距40-60mm，機殼4為中空的圓柱體，機殼和其兩端的法蘭通過螺栓固定安裝在絕緣桿6上。
如圖3、5所示，檢測電路由敏感元件9、直流放大器10、濾波器11、交流放大器12、整流器13、發(fā)射器14、處理器15和采樣器16依次串接而成，敏感元件9位于左測盤的窗口8的位置，由3塊金屬材料的電極板18、開關20和絕緣外殼19組成，開關兩極分別接一電極板，開關和電極板裝在絕緣外殼中；另一塊電極板與整流放大電器10相連，處理器和采樣器的CPU(AT89C55VD)的17腳控制敏感元件9。電源17為3.6V鋰電池，為檢測儀提供可持續(xù)工作電源。
檢測時，將檢測儀置于絕緣子所在的電場中，使檢測儀的兩測桿間被動產生電壓壓差，通過敏感元件將信號進行原始收集，經過直流放大、濾波及交流放大得到能夠完整識別的信號，通過整流后，將信號送入采樣器進行分析分類，并由處理器進行處理，然后由發(fā)射器對處理后的數據傳輸到地面上的接收裝置中。左測盤和右測盤平行，相距40-60mm，使電場均勻。
如圖4所示，為絕緣子檢測示意圖，反映了絕緣子串電壓的定量及分布情況，其中第4號絕緣子已產生隱患。
權利要求1.一種交直流高壓絕緣子被動式檢測儀，其特征在于所述的檢測儀由機殼、左測盤、右測盤、測桿、測桿固定法蘭和絕緣桿組成，測桿固定法蘭裝在機殼的兩端，測桿固定在測桿固定法蘭上，左測盤和右測盤在機殼內并分另安裝在左、右兩側的測桿固定法蘭上，左測盤和右測盤平行，相距40-60mm，左測盤中裝有絕緣子檢測電路板，左測盤上開有窗口，機殼和測桿固定法蘭安裝在絕緣桿上。
2.如權利要求1所述的檢測儀，其特征在于所述的絕緣子檢測檢測電路板由敏感元件、直流放大器、濾波器、交流放大器、整流器、發(fā)射器、處理器和采樣器依次串接而成，敏感元件位于左測盤的窗口位置。
3.如權利要求2所述的檢測儀，其特征在于所述的敏感元件由電極板、開關和絕緣外殼組成，開關兩極分別接一電極板，開關和電極板裝在絕緣外殼中。
專利摘要一種交直流高壓絕緣子被動式檢測儀，由機殼、左測盤、右測盤、測桿、測桿固定法蘭和絕緣桿組成，測桿固定法蘭裝在機殼的兩端，測桿固定在測桿固定法蘭上，左測盤和右測盤在機殼內并分另安裝在左、右兩側的測桿固定法蘭上，左測盤和右測盤平行，左測盤中裝有絕緣子檢測電路板，左測盤上開有窗口，機殼和測桿固定法蘭安裝在絕緣桿上。檢測時，將檢測儀置于絕緣子所在的電場中，使檢測儀的兩測桿間被動產生電壓壓差，通過敏感元件將信號進行原始收集，經過直流放大、濾波及交流放大得到能夠完整識別的信號，通過整流后，將信號送入采樣器進行分析分類，并由處理器進行處理，然后由發(fā)射器對處理后的數據傳輸到地面上的接收裝置中。本實用新型能在帶電的情況下，快捷地定量檢測交直流電多種材質絕緣子的電壓分布情況，及時、準確發(fā)現絕緣子隱患。
文檔編號G01R31/08GK2773706SQ200420065168
公開日2006年4月19日 申請日期2004年7月2日 優(yōu)先權日2004年7月2日
發(fā)明者張子蓬, 徐擊水, 陳一波 申請人:武漢奮進電力技術有限公司