專利名稱：絕緣工具沿面缺陷現(xiàn)場檢測方法及裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及絕緣工具沿面缺陷檢測方法及裝置，屬于帶電作業(yè)絕緣防護用具及絕緣遮蔽用具沿面缺陷現(xiàn)場檢測技術(shù)領域，尤其涉及絕緣工具沿面缺陷現(xiàn)場檢測方法及采用該方法的絕緣工具沿面檢測裝置。
背景技術(shù)：
帶電作業(yè)中用到絕緣工具、安全防護用具種類多，結(jié)構(gòu)差異大，其絕緣性能直接關系到作業(yè)人員及設備的安全，因此絕緣工具及安全防護用具的管理和使用必須符合《國家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程(線路部分)》中有關規(guī)定，帶電作業(yè)工具使用前，應仔細檢查確認沒有損壞、受潮、變形、失靈，否則禁止使用。并使用2500V及以上絕緣電阻表或絕緣檢測儀進行分段檢測(電極寬2cm，極間寬2cm)，阻值應不低于700MQ。嚴格遵守安規(guī)中的規(guī)定定期進行試驗，及時發(fā)現(xiàn)存在的缺陷和隱患。帶電作業(yè)安全防護用具包括絕緣防護用具，絕緣遮蔽工具，屏蔽用具，長期使用容易使表面磨損，積污，潮濕導致沿面電阻減小，影響了電氣絕緣性能，威脅到作業(yè)安全?，F(xiàn)有的絕緣工具檢測方法首先是檢查絕緣的質(zhì)量，通過人眼觀察是否有刺穿和開膠，有無漏氣或裂口等現(xiàn)象。經(jīng)觀察若不存在以上缺陷，在保證絕緣工具清潔干燥的前提下，將絕緣工具浸入試驗用絕緣液槽內(nèi)，通過電極對絕緣工具施加電壓，根據(jù)不同等級的絕緣工具，交流耐壓值和泄漏電流值不同來選擇所加高電壓，加高電壓若干分鐘，如無閃絡、無擊穿、無明顯發(fā)熱，則試驗通過，否則不能通過。以上試驗都需要在絕緣液中進行，均是在試驗室內(nèi)完成，而且是對層間進行檢測，無法滿足現(xiàn)場沿面檢測需要。絕緣工具一般6個月左右應進行一次預防性試驗，在進行預防性試驗之前，由于絕緣工具現(xiàn)場檢測相關技術(shù)研究成果少，加上現(xiàn)場檢測設備的缺乏，即使絕緣工具沿面存在缺陷也不容易被發(fā)現(xiàn)，使用這些存在缺陷的絕緣工具進行作業(yè)危及到工作人員人身安全。因此，需要對絕緣工具沿面缺陷現(xiàn)場檢測技術(shù)展開研究，研制出現(xiàn)場檢測設備，以保證作業(yè)的順利開展。國內(nèi)外尚未針對絕緣工具現(xiàn)場檢測技術(shù)及設備展開研究，在設備研制過程中，并沒有現(xiàn)成的標準和規(guī)范可供借鑒，只能在調(diào)研國內(nèi)外各種絕緣工器具試驗室檢測技術(shù)研究成果(包括原理、技術(shù)標準、使用經(jīng)驗等)的基礎上，根據(jù)絕緣工器具缺陷現(xiàn)場檢測設備應滿足操作簡單、使用方便、檢測高效等特點，對其原理、功能和技術(shù)條件等進行設計和開發(fā)。 有關這方面的文獻報道例如申請?zhí)枮?00820068230. I的名為輕便綜合式絕緣性能試驗裝置的實用新型專利，公開了一種輕便綜合式絕緣性能試驗裝置，涉及一種用于檢測絕緣工具絕緣性能的試驗裝置。綜合試驗平臺上裝絕緣桿試驗接地電極、遮蔽罩臺上支座，磁鋼，磁鋼上裝絕緣桿試驗高壓電極、驗電器試驗環(huán)電極，遮蔽罩臺上支座與遮蔽罩臺下支座之間連遮蔽罩試驗電極桿，驗電器試驗環(huán)電極上連驗電器試驗球電極，綜合試驗平臺裝泄漏電流表。該實用新型可在同一試驗平臺上針對IOKV各種尺寸規(guī)格絕緣桿，0、1、2、3不同級別絕緣毯，絕緣服，遮蔽罩及35KV以下的驗電器進行電氣性能試驗。然而，上述專利并沒有涉及到一種絕緣工具沿面缺陷現(xiàn)場檢測方法及采用該方法的絕緣工具沿面檢測裝置，而這方面尚沒有看到相關技術(shù)文獻。綜上所述，目前 還沒有標準和規(guī)范可直接指導絕緣工器具沿面缺陷現(xiàn)場檢測設備的研制，需要在匯總分析各種缺陷檢測技術(shù)基礎上，進行自主創(chuàng)新，研制適用于絕緣工具缺陷現(xiàn)場檢測的設備。有鑒于此，有必要提供一種絕緣工具沿面缺陷現(xiàn)場檢測方法及裝置，此方法及裝置可實現(xiàn)對絕緣工具沿面缺陷進行現(xiàn)場檢測，可保證作業(yè)安全以及工作人員人身安全。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是為解決絕緣工具沿面缺陷現(xiàn)場檢測技術(shù)缺乏的問題，本發(fā)明提供了一種絕緣工具沿面缺陷現(xiàn)場檢測方法及檢測裝置，采用此方法及裝置可實現(xiàn)對絕緣工具沿面缺陷進行現(xiàn)場檢測，可保證作業(yè)安全以及工作人員人身安全。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種絕緣工具沿面缺陷現(xiàn)場檢測裝置，由電源、高壓產(chǎn)生模塊、檢測電極、檢測模塊、報警模塊組成，其特征在于
電源給整個電路提供所需的工作電壓；
高壓產(chǎn)生模塊用于將電源電壓升壓輸出，并將輸出的高壓交流轉(zhuǎn)換為5kV直流電壓；檢測電極由連接桿、接線柱、電極三部分組成，布置在待檢測絕緣工具的表面沿線，檢測時其中一個電極接5kV直流高壓，另外一個接零電位；
檢測模塊包括高壓輸出、取樣模塊、標準電壓產(chǎn)生模塊、比較模塊，檢測模塊測量絕緣工具沿面電阻并與標準電阻進行比較，比較結(jié)果輸出至報警模塊；
報警模塊用于指示絕緣工具缺陷，并發(fā)出聲光報警。如上所述的絕緣工具沿面缺陷現(xiàn)場檢測裝置，其特征在于所述高壓產(chǎn)生模塊由控制信號生成模塊、隔離模塊、開關控制模塊、升壓模塊組成，其中控制信號生成模塊采用多諧振蕩器，由NE555作為主控芯片構(gòu)成，用于產(chǎn)生幅度、頻率、占空比、可調(diào)的PWM信號；隔離模塊由光電耦合器構(gòu)成，用于電氣隔離，防止電壓互串，燒毀芯片；開關控制模塊由MOSFET功率管構(gòu)成，通過PWM信號的控制來對直流電壓進行DC-AC變換，將直流電變換成交流電；升壓模塊是對交流電進行升壓并整流，生成5kV的高壓直流電。本發(fā)明還提供一種絕緣工具沿面缺陷現(xiàn)場檢測方法，采用如上所述的絕緣工具沿面缺陷現(xiàn)場檢測裝置，其特征在于，包括如下步驟
1)將檢測電極的高壓端及低壓端分別布置在絕緣工具的表面沿線，在兩極上施加5kV高壓，并移動電極的位置，獲取電壓反饋信號；
2)將獲取的反饋電壓信號與標準信號輸入比較器，比較器輸出信號輸入報警模塊，報警模塊指示沿面缺陷情況。本發(fā)明的有益效果是經(jīng)現(xiàn)場使用表明，該絕緣工具沿面缺陷現(xiàn)場檢測裝置便于攜帶，操作方便；檢測安全度高，檢測結(jié)果精度高。


圖I是本發(fā)明實施例的絕緣工具沿面 缺陷現(xiàn)場檢測裝置的系統(tǒng)框圖。圖2是圖I中的高壓發(fā)生系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖。圖3是圖I中的沿面檢測電極的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖I中的檢測模塊的系統(tǒng)框圖。圖5是高壓發(fā)生系統(tǒng)中的多諧振蕩器電路原理圖。
具體實施例方式為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例進一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實施例。本領域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣在本申請所列權(quán)利要求書限定范圍之內(nèi)。圖I中的符號說明1. I-電源，I. 2-高壓產(chǎn)生模塊，I. 3-檢測模塊，I. 4-報警模塊。圖2中的符號說明2. I-控制信號生成模塊，2. 2-隔離模塊，2. 3_開關控制模塊，
2.4-升壓模塊。圖4中的符號說明3. I-高壓輸出，3. 2-取樣模塊,3. 3-標準電壓產(chǎn)生模塊，
3.4-比較模塊。本發(fā)明方法的工作原理是若因污穢或潮濕而導致沿面缺陷時，電阻小于700MQ，在絕緣工具沿面2cm寬施加5kV高壓時，其上面的分壓小于標準電阻700MQ分壓，與其串聯(lián)的取樣電阻電壓升高，大于標準電壓信號，比較器輸出高電平，驅(qū)動報警電路，報警電路發(fā)出聲光報警。本發(fā)明實施例提供的絕緣工具層間缺陷現(xiàn)場檢測裝置由電源、高壓產(chǎn)生模塊、檢測電極、檢測模塊、報警模塊組成。參照圖1，為本發(fā)明系統(tǒng)方框圖，其中電源給整個電路提供工作電壓；高壓產(chǎn)生模塊用于產(chǎn)生檢測所需5kV高壓；檢測模塊，用于獲取5kV高壓直流施加在沿面后，分壓電阻上的反饋信號，并將此信號輸入比較器與標準信號進行比較；報警模塊，當絕緣工具沿面存在缺陷時，觸發(fā)報警電路，進行報警提示。參照圖2，為沿面缺陷檢測高壓發(fā)生電路系統(tǒng)框圖，電源為整個電路提供工作電源；控制信號生成模塊包括多諧振蕩器電路及其外圍電路，是由NE555作為主控芯片構(gòu)成，用于產(chǎn)生幅度、頻率、占空比、可調(diào)的PWM信號；隔離模塊是由光電耦合器構(gòu)成的，用于電氣隔離，防止電壓互串，燒毀芯片；開關控制模塊由MOSFET功率管構(gòu)成，通過PWM信號的控制來對直流電壓進行DC-AC變換，將直流電變換成交流電；升壓模塊，其主要作用是對交流電進行升壓，并且整流，生成5kV的高壓直流電。圖3為沿面檢測電極，由連接桿，接線柱，電極三個部分組成。連接桿是一根長60mm，直徑為IOmm的絕緣材質(zhì)圓柱體，連接桿對稱中心扣出一個圓孔用于連接手柄，方便操作使用。導體和電極都是全銅材質(zhì)，導體是一直徑為5mm,長度為40_的圓柱體,兩根導體的一頭分別連接連接桿的兩端，另一頭分別連接兩個電極。兩個電極都是邊長為20mm的立方體，電極間隙20mm，兩個電極同軸布置，接到高壓發(fā)生器的高壓端和接地端。參照圖4，為沿面缺陷檢測模塊，其中高壓電源輸出5kV直流，為采樣做準備；取樣模塊是由被測電阻與取樣電阻串聯(lián)分壓用于測量取樣；標準電壓生成模塊，是由700MQ電阻與標準電阻串聯(lián)形成的分壓電路；比較模塊的是對模塊2和模塊3中的電壓進行比較輸出；報警模塊是用于判斷比較輸出結(jié)果，如果電阻值小于安規(guī)規(guī)定的阻值700MQ則驅(qū)動沿面缺陷報警電路，發(fā)出聲光報警。參照圖5，是高壓產(chǎn)生模塊中的控制信號生成模塊的多諧振蕩器電路原理圖，由NE555集成芯片構(gòu)成，該芯片具有所需電阻器、電容器簡單，操作電源范圍極大，可與TTL，CMOS等邏輯電路配合，輸出端的供給電流大，可直接推動多種自動控制的負載等優(yōu)點。NE555與外圍電路配合產(chǎn)生一定頻率、幅值的脈沖信號，經(jīng)光耦隔離器與高電壓部分隔離開，該脈沖信號控制功率開關管的關斷。 本發(fā)明提供的絕緣工具沿面缺陷現(xiàn)場檢測方法，將5kV高壓直流通過電極施加在寬2cm的絕緣工具沿面，若沿面存在缺陷，電阻減小，反饋電壓大于標準電壓，比較器輸出電壓驅(qū)動報警電路，通過聲光方式指示絕緣工具缺陷，包括以下步驟
1)將檢測電極的高壓端及低壓端分別布置在絕緣工具的表面沿線，在兩極上施加5kV高壓，并移動電極的位置，獲取電壓反饋信號；
2)將獲取的反饋電壓信號與標準信號輸入比較器，比較器輸出信號輸入報警電路，報警電路指示沿面缺陷情況。本說明書中未作詳細描述的內(nèi)容屬于本領域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種絕緣工具沿面缺陷現(xiàn)場檢測裝置，由電源、高壓產(chǎn)生模塊、檢測電極、檢測模塊、報警模塊組成，其特征在于 電源給整個電路提供所需的工作電壓； 高壓產(chǎn)生模塊用于將電源電壓升壓輸出，并將輸出的高壓交流轉(zhuǎn)換為5kV直流電壓； 檢測電極由連接桿、接線柱、電極三部分組成，布置在待檢測絕緣工具的表面沿線，檢測時其中一個電極接5kV直流高壓，另外一個接零電位； 檢測模塊包括高壓輸出、取樣模塊、標準電壓產(chǎn)生模塊、比較模塊，檢測模塊測量絕緣工具沿面電阻并與標準電阻進行比較，比較結(jié)果輸出至報警模塊； 報警模塊用于指示絕緣工具缺陷，并發(fā)出聲光報警。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的絕緣工具沿面缺陷現(xiàn)場檢測裝置，其特征在于所述高壓產(chǎn)生模塊由控制信號生成模塊、隔離模塊、開關控制模塊、升壓模塊組成，其中控制信號生成模塊采用多諧振蕩器，由NE555作為主控芯片構(gòu)成，用于產(chǎn)生幅度、頻率、占空比、可調(diào)的PWM信號；隔離模塊由光電耦合器構(gòu)成，用于電氣隔離，防止電壓互串，燒毀芯片；開關控制模塊由MOSFET功率管構(gòu)成，通過PWM信號的控制來對直流電壓進行DC-AC變換，將直流電變換成交流電；升壓模塊是對交流電進行升壓并整流，生成5kV的高壓直流電。
3.—種絕緣工具沿面缺陷現(xiàn)場檢測方法，采用如權(quán)利要求I所述的絕緣工具沿面缺陷現(xiàn)場檢測裝置，其特征在于，包括如下步驟 1)將檢測電極的高壓端及低壓端分別布置在絕緣工具的表面沿線，在兩極上施加5kV高壓，并移動電極的位置，獲取電壓反饋信號； 2)將獲取的反饋電壓信號與標準信號輸入比較器，比較器輸出信號輸入報警模塊，報警模塊指示沿面缺陷情況。
全文摘要
本發(fā)明提供一種絕緣工具沿面缺陷現(xiàn)場檢測方法及裝置，在現(xiàn)場利用檢測設備對沿面施加5kV高電壓，通過反饋電流信號與標準信號的比較判斷絕緣工具缺陷情況，確保作業(yè)安全。絕緣工具層間缺陷現(xiàn)場檢測方法，包括以下步驟1)將檢測電極的高壓端及低壓端分別布置在絕緣工具的表面沿線，在兩極上施加5kV高壓，并移動電極的位置，獲取電壓反饋信號；2)將獲取的反饋電壓信號與標準信號輸入比較器，比較器輸出信號輸入報警模塊，報警模塊指示沿面缺陷情況。本發(fā)明的絕緣工具沿面缺陷現(xiàn)場檢測裝置便于攜帶，操作方便；檢測安全度高，檢測結(jié)果精度高。
文檔編號G01R31/12GK102621456SQ20111045744
公開日2012年8月1日 申請日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者文志科, 曾云飛, 王文龍, 邵瑰瑋, 閔絢, 陳怡 申請人:國網(wǎng)電力科學研究院