專利名稱：絕緣工具沿面缺陷現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及絕緣工具沿面缺陷檢測(cè)裝置，屬于帶電作業(yè)絕緣防護(hù)用具及絕緣遮蔽用具沿面缺陷現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
帶電作業(yè)中用到絕緣工具、安全防護(hù)用具種類多，結(jié)構(gòu)差異大，其絕緣性能直接關(guān)系到作業(yè)人員及設(shè)備的安全，因此絕緣工具及安全防護(hù)用具的管理和使用必須符合《國(guó)家電網(wǎng)公司電カ安全工作規(guī)程(線路部分)》中有關(guān)規(guī)定，帶電作業(yè)工具使用前，應(yīng)仔細(xì)檢查確認(rèn)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(cè)儀進(jìn)行分段檢測(cè)(電極寬2cm，極間寬2cm)，阻值應(yīng)不低于700MQ。嚴(yán)格遵守安規(guī)中的規(guī)定定期進(jìn)行試驗(yàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的缺陷和隱患。帶電作業(yè)安全防護(hù)用具包括絕緣防護(hù)用具，絕緣遮蔽工具，屏蔽用具，長(zhǎng)期使用容易使表面磨損，積污，潮濕導(dǎo)致沿面電阻減小，影響了電氣絕緣性能，威脅到作業(yè)安全。現(xiàn)有的絕緣工具檢測(cè)方法首先是檢查絕緣的質(zhì)量，通過(guò)人眼觀察是否有刺穿和開膠，有無(wú)漏氣或裂ロ等現(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(yàn)用絕緣液槽內(nèi)，通過(guò)電極對(duì)絕緣工具施加電壓，根據(jù)不同等級(jí)的絕緣工具，交流耐壓值和泄漏電流值不同來(lái)選擇所加高電壓，加高電壓若干分鐘，如無(wú)閃絡(luò)、無(wú)擊穿、無(wú)明顯發(fā)熱，則試驗(yàn)通過(guò)，否則不能通過(guò)。以上試驗(yàn)都需要在絕緣液中進(jìn)行，均是在試驗(yàn)室內(nèi)完成，而且是對(duì)層間進(jìn)行檢測(cè)，無(wú)法滿足現(xiàn)場(chǎng)沿面檢測(cè)需要。
絕緣工具一般6個(gè)月左右應(yīng)進(jìn)行一次預(yù)防性試驗(yàn)，在進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)之前，由于絕緣工具現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)相關(guān)技術(shù)研究成果少，加上現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)設(shè)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(jìn)行作業(yè)危及到工作人員人身安全。因此，需要對(duì)絕緣工具沿面缺陷現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)展開研究，研制出現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)設(shè)備，以保證作業(yè)的順利開展。國(guó)內(nèi)外尚未針對(duì)絕緣工具現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)及設(shè)備展開研究，在設(shè)備研制過(guò)程中，并沒有現(xiàn)成的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范可供借鑒，只能在調(diào)研國(guó)內(nèi)外各種絕緣エ器具試驗(yàn)室檢測(cè)技術(shù)研究成果(包括原理、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、使用經(jīng)驗(yàn)等)的基礎(chǔ)上，根據(jù)絕緣エ器具缺陷現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)設(shè)備應(yīng)滿足操作簡(jiǎn)單、使用方便、檢測(cè)高效等特點(diǎn)，對(duì)其原理、功能和技術(shù)條件等進(jìn)行設(shè)計(jì)和開發(fā)。有關(guān)這方面的文獻(xiàn)報(bào)道例如申請(qǐng)?zhí)枮?00820068230. I的名為輕便綜合式絕緣性能試驗(yàn)裝置的實(shí)用新型專利，公開了ー種輕便綜合式絕緣性能試驗(yàn)裝置，涉及ー種用于檢測(cè)絕緣工具絕緣性能的試驗(yàn)裝置。綜合試驗(yàn)平臺(tái)上裝絕緣桿試驗(yàn)接地電極、遮蔽罩臺(tái)上支座，磁鋼，磁鋼上裝絕緣桿試驗(yàn)高壓電極、驗(yàn)電器試驗(yàn)環(huán)電極，遮蔽罩臺(tái)上支座與遮蔽罩臺(tái)下支座之間連遮蔽罩試驗(yàn)電極桿，驗(yàn)電器試驗(yàn)環(huán)電極上連驗(yàn)電器試驗(yàn)球電極，綜合試驗(yàn)平臺(tái)裝泄漏電流表。該實(shí)用新型可在同一試驗(yàn)平臺(tái)上針對(duì)IOKV各種尺寸規(guī)格絕緣桿，0、1、2、3不同級(jí)別絕緣毯，絕緣服，遮蔽罩及35KV以下的驗(yàn)電器進(jìn)行電氣性能試驗(yàn)。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(chǎng)檢測(cè)方法及采用該方法的絕緣工具沿面檢測(cè)裝置，而這方面尚沒有看到相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)。綜上所述，目前還沒有標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范可直接指導(dǎo)絕緣エ器具沿面缺陷現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)設(shè)備的研制，需要在匯總分析各種缺陷檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)上，進(jìn)行自主創(chuàng)新，研制適用于絕緣工具缺陷現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的設(shè)備。有鑒于此，有必要提供一種絕緣工具沿面缺陷現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)裝置，此裝置可實(shí)現(xiàn)對(duì)絕緣工具沿面缺陷進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，可保證作業(yè)安全以及工作人員人身安全。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是為解決絕緣工具沿面缺陷現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)缺乏的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種絕緣工具沿面缺陷現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)裝置，采用此裝置可實(shí)現(xiàn)對(duì)絕緣工具沿面缺陷進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，可保證作業(yè)安全以及工作人員人身安全。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一種絕緣工具沿面缺陷現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)裝置，由電源、高壓產(chǎn)生模塊、檢測(cè)電極、檢測(cè)模塊、報(bào)警模塊組成，其特征在干 電源給整個(gè)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(cè)電極由連接桿、接線柱、電極三部分組成，布置在待檢測(cè)絕緣工具的表面沿線，檢測(cè)時(shí)其中一個(gè)電極接5kV直流高壓，另外ー個(gè)接零電位；檢測(cè)模塊包括高壓輸出、取樣模塊、標(biāo)準(zhǔn)電壓產(chǎn)生模塊、比較模塊，檢測(cè)模塊測(cè)量絕緣工具沿面電阻并與標(biāo)準(zhǔn)電阻進(jìn)行比較，比較結(jié)果輸出至報(bào)警模塊；報(bào)警模塊用于指示絕緣工具缺陷，并發(fā)出聲光報(bào)警。如上所述的絕緣工具沿面缺陷現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)裝置，其特征在干所述高壓產(chǎn)生模塊由控制信號(hào)生成模塊、隔離模塊、開關(guān)控制模塊、升壓模塊組成，其中控制信號(hào)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(hào)；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(guān)控制模塊由MOSFET功率管構(gòu)成，通過(guò)PWM信號(hào)的控制來(lái)對(duì)直流電壓進(jìn)行DC-AC變換，將直流電變換成交流電；升壓模塊是對(duì)交流電進(jìn)行升壓并整流，生成5kV的高壓直流電。本實(shí)用新型的有益效果是經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)使用表明，該絕緣工具沿面缺陷現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)裝置便于攜帶，操作方便；檢測(cè)安全度高，檢測(cè)結(jié)果精度高。

圖I是本實(shí)用新型實(shí)施例的絕緣工具沿面缺陷現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)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(cè)電極的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖I中的檢測(cè)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(shí)施方式
為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)ー步闡明本發(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(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣在本申請(qǐng)所列權(quán)利要求書限定范圍之內(nèi)。圖I中的符號(hào)說(shuō)明1. I-電源，I. 2-高壓產(chǎn)生模塊，I. 3-檢測(cè)模塊，I. 4-報(bào)警模塊。圖2中的符號(hào)說(shuō)明2. I-控制信號(hào)生成模塊，2. 2-隔離模塊，2. 3_開關(guān)控制模塊，
2.4-升壓模塊。圖4中的符號(hào)說(shuō)明3. I-高壓輸出，3. 2-取樣模塊,3. 3-標(biāo)準(zhǔn)電壓產(chǎn)生模塊，
3.4-比較模塊。本實(shí)用新型的工作原理是若因污穢或潮濕而導(dǎo)致沿面缺陷吋，電阻小于700MQ，在絕緣工具沿面2cm寬施加5kV高壓時(shí)，其上面的分壓小于標(biāo)準(zhǔn)電阻700MQ分壓， 與其串聯(lián)的取樣電阻電壓升高，大于標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)，比較器輸出高電平，驅(qū)動(dòng)報(bào)警電路，報(bào)警電路發(fā)出聲光報(bào)警。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的絕緣工具層間缺陷現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)裝置由電源、高壓產(chǎn)生模塊、檢測(cè)電極、檢測(cè)模塊、報(bào)警模塊組成。參照?qǐng)D1，為本實(shí)用新型系統(tǒng)方框圖，其中電源給整個(gè)電路提供工作電壓；高壓產(chǎn)生模塊用于產(chǎn)生檢測(cè)所需5kV高壓；檢測(cè)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(hào)，并將此信號(hào)輸入比較器與標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行比較；報(bào)警模塊，當(dāng)絕緣工具沿面存在缺陷時(shí)，觸發(fā)報(bào)警電路，進(jìn)行報(bào)警提示。參照?qǐng)D2，為沿面缺陷檢測(cè)高壓發(fā)生電路系統(tǒng)框圖，電源為整個(gè)電路提供工作電源；控制信號(hào)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(hào)；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(guān)控制模塊由MOSFET功率管構(gòu)成，通過(guò)PWM信號(hào)的控制來(lái)對(duì)直流電壓進(jìn)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(duì)交流電進(jìn)行升壓，并且整流，生成5kV的高壓直流電。圖3為沿面檢測(cè)電扱，由連接桿，接線柱，電極三個(gè)部分組成。連接桿是ー根長(zhǎng)60mm，直徑為IOmm的絕緣材質(zhì)圓柱體，連接桿對(duì)稱中心扣出ー個(gè)圓孔用于連接手柄，方便操作使用。導(dǎo)體和電極都是全銅材質(zhì)，導(dǎo)體是一直徑為5mm,長(zhǎng)度為40_的圓柱體,兩根導(dǎo)體的一頭分別連接連接桿的兩端，另ー頭分別連接兩個(gè)電扱。兩個(gè)電極都是邊長(zhǎng)為20mm的立方體，電極間隙20mm，兩個(gè)電極同軸布置，接到高壓發(fā)生器的高壓端和接地端。參照?qǐng)D4，為沿面缺陷檢測(cè)模塊，其中高壓電源輸出5kV直流，為采樣做準(zhǔn)備；取樣模塊是由被測(cè)電阻與取樣電阻串聯(lián)分壓用于測(cè)量取樣；標(biāo)準(zhǔn)電壓生成模塊，是由700MQ電阻與標(biāo)準(zhǔn)電阻串聯(lián)形成的分壓電路；比較模塊的是對(duì)模塊2和模塊3中的電壓進(jìn)行比較輸出；報(bào)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(dòng)沿面缺陷報(bào)警電路，發(fā)出聲光報(bào)警。參照?qǐng)D5，是高壓產(chǎn)生模塊中的控制信號(hào)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(jiǎn)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(dòng)多種自動(dòng)控制的負(fù)載等優(yōu)點(diǎn)。NE555與外圍電路配合產(chǎn)生一定頻率、幅值的脈沖信號(hào)，經(jīng)光耦隔離器與高電壓部分隔離開，該脈沖信號(hào)控制功率開關(guān)管的關(guān)斷。[0033]本實(shí)用新型提供的絕緣工具沿面缺陷現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)裝置，將5kV高壓直流通過(guò)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(biāo)準(zhǔn)電壓，比較器輸出電壓驅(qū)動(dòng)報(bào)警電路，通過(guò)聲光方式指示絕緣工具缺陷，采用所述裝置進(jìn)行沿面缺陷檢測(cè)，包括以下步驟I)將檢測(cè)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(dòng)電極的位置，獲取電壓反饋信號(hào)；2)將獲取的反饋電壓信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸入比較器，比較器輸出信號(hào)輸入報(bào)警電 路，報(bào)警電路指示沿面缺陷情況。本說(shuō)明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技木。
權(quán)利要求1.一種絕緣工具沿面缺陷現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)裝置，由電源、高壓產(chǎn)生模塊、檢測(cè)電極、檢測(cè)模塊、報(bào)警模塊組成，其特征在于 電源給整個(gè)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(cè)電極由連接桿、接線柱、電極三部分組成，布置在待檢測(cè)絕緣工具的表面沿線，檢測(cè)時(shí)其中一個(gè)電極接5kV直流高壓，另外ー個(gè)接零電位； 檢測(cè)模塊包括高壓輸出、取樣模塊、標(biāo)準(zhǔn)電壓產(chǎn)生模塊、比較模塊，檢測(cè)模塊測(cè)量絕緣工具沿面電阻并與標(biāo)準(zhǔn)電阻進(jìn)行比較，比較結(jié)果輸出至報(bào)警模塊； 報(bào)警模塊用于指示絕緣工具缺陷，并發(fā)出聲光報(bào)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(chǎng)檢測(cè)裝置，其特征在于所述高壓產(chǎn)生模塊由控制信號(hào)生成模塊、隔離模塊、開關(guān)控制模塊、升壓模塊組成，其中控制信號(hào)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(hào)；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(guān)控制模塊由MOSFET功率管構(gòu)成，通過(guò)PWM信號(hào)的控制來(lái)對(duì)直流電壓進(jìn)行DC-AC變換，將直流電變換成交流電；升壓模塊是對(duì)交流電進(jìn)行升壓并整流，生成5kV的高壓直流電。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種絕緣工具沿面缺陷現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)裝置，由電源、高壓產(chǎn)生模塊、檢測(cè)電極、檢測(cè)模塊、報(bào)警模塊組成，其特征在于電源給整個(gè)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(cè)電極由連接桿、接線柱、電極三部分組成，布置在待檢測(cè)絕緣工具的表面沿線；檢測(cè)模塊包括高壓輸出、取樣模塊、標(biāo)準(zhǔn)電壓產(chǎn)生模塊、比較模塊，檢測(cè)模塊測(cè)量絕緣工具沿面電阻并與標(biāo)準(zhǔn)電阻進(jìn)行比較，比較結(jié)果輸出至報(bào)警模塊；報(bào)警模塊用于指示絕緣工具缺陷，并發(fā)出聲光報(bào)警。本實(shí)用新型的絕緣工具沿面缺陷現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)裝置便于攜帶，操作方便；檢測(cè)安全度高，檢測(cè)結(jié)果精度高。
文檔編號(hào)G01N27/20GK202522537SQ20112057081
公開日2012年11月7日 申請(qǐng)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, 蔡煥青, 邵瑰瑋, 閔絢, 陳怡 申請(qǐng)人:國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院