專利名稱：絕緣工具層間缺陷現(xiàn)場檢測(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層間缺陷檢測(cè)裝置，屬于帶電作業(yè)絕緣防護(hù)用具及絕緣遮蔽用具層間缺陷現(xiàn)場檢測(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)定的要求，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，長期使用容易使表面磨損，積污，導(dǎo)致層間厚度變薄，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(cè)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選擇所加高電壓，加高電壓若干分鐘，如無閃絡(luò)、無擊穿、無明顯發(fā)熱，則試驗(yàn)通過，否則不能通過。以上試驗(yàn)都需要在絕緣液中進(jìn)行，而且僅能在試驗(yàn)室內(nèi)完成，無法滿足現(xiàn)場檢測(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)場檢測(cè)技術(shù)研究成果少，加上現(xiàn)場檢測(cè)設(shè)備的缺乏，即使絕緣工具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)絕緣工具缺陷現(xiàn)場檢測(cè)技術(shù)展開研究，研制出現(xiàn)場檢測(cè)設(shè)備，以保證作業(yè)的順利開展。國內(nèi)外針對(duì)絕緣工具現(xiàn)場檢測(cè)技術(shù)及設(shè)備尚無研究，在技術(shù)研制過程中，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)場檢測(cè)設(shè)備應(yīng)滿足操作簡單、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層間缺陷現(xiàn)場檢測(cè)方法及采用該方法的絕緣工具層間檢測(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)絕緣工具層間缺陷現(xiàn)場檢測(cè)技術(shù)的研究，因此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，研究適用于絕緣工具層間缺陷現(xiàn)場檢測(cè)的技木。有鑒于此，有必要提供一種絕緣工具層間缺陷現(xiàn)場檢測(cè)裝置，此裝置可實(shí)現(xiàn)對(duì)絕緣工具層間缺陷進(jìn)行現(xiàn)場檢測(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)問題是為解決絕緣 工具層間缺陷現(xiàn)場檢測(cè)技術(shù)缺乏的問題，本實(shí)用新型提供了一種絕緣工具層間缺陷現(xiàn)場檢測(cè)裝置，采用此裝置可實(shí)現(xiàn)對(duì)絕緣工具層間缺陷進(jìn)行現(xiàn)場檢測(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層間缺陷現(xiàn)場檢測(cè)裝置，由電源、高壓發(fā)生系統(tǒng)、檢測(cè)電極、待檢測(cè)絕緣工具、檢測(cè)裝置、報(bào)警模塊及保護(hù)模塊組成，報(bào)警模塊包括報(bào)警器和報(bào)警電路，其特征在于電源給整個(gè)電路提供所需的工作電壓和工作電流；高壓發(fā)生系統(tǒng)用于將直流電源轉(zhuǎn)換為交流，并通過兩次升壓產(chǎn)生IOkV交流高壓輸出；檢測(cè)電極由兩個(gè)具有磁性材料的圓柱體組成，布置在待檢測(cè)絕緣工具的上下表面，檢測(cè)時(shí)其中一個(gè)電極接IOkV交流高壓，另外ー個(gè)接零電位，IOkV高壓被施加在絕緣エ具層間；檢測(cè)裝置用于獲取施加交流高壓后的反饋信號(hào)，并與標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)比較，比較結(jié)果輸入至報(bào)警器；報(bào)警模塊用于指示絕緣工具缺陷情況；保護(hù)模塊包括保護(hù)電路，當(dāng)存在缺陷的絕緣工具出現(xiàn)擊穿放電時(shí)保護(hù)電路啟動(dòng)保護(hù)整個(gè)電路的元器件及芯片。如上所述的絕緣工具層間缺陷現(xiàn)場檢測(cè)裝置，其特征在干所述高壓發(fā)生系統(tǒng)由直流轉(zhuǎn)交流模塊、開關(guān)管控制模塊、一次升壓模塊、濾波模塊及二次升壓模塊組成，其中電源給整個(gè)電路提供工作電壓及電流；直流轉(zhuǎn)交流模塊將直流信號(hào)轉(zhuǎn)換為交變信號(hào)；交變信號(hào)被輸入開關(guān)管輸出與電源同幅度的交流信號(hào)；交流信號(hào)輸入變壓器原邊，通過1:10變比后從次端輸出；輸出的高壓交變信號(hào)通過濾波模塊，濾除其中干擾信號(hào)；濾除干擾信號(hào)的交流信號(hào)被輸入二次升壓模塊進(jìn)行二次升壓產(chǎn)生IOkV交流高壓輸出。本實(shí)用新型的有益效果是經(jīng)現(xiàn)場使用表明，該絕緣工具層間缺陷現(xiàn)場檢測(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)施例的絕緣工具層間缺陷現(xiàn)場檢測(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中的檢測(cè)裝置的系統(tǒng)框圖。圖4是圖I中的層間檢測(cè)電極的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是高壓發(fā)生系統(tǒng)中的PWM控制器及其外圍電路圖。圖6是高壓發(fā)生系統(tǒng)中的多諧振蕩器電路原理圖。圖7是圖I中的報(bào)警模塊中的報(bào)警電路原理圖。
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)說明1. I-電源，I. 2-高壓發(fā)生系統(tǒng)，I. 3-檢測(cè)裝置，I. 4_檢測(cè)電扱，I. 5-報(bào)警模塊，I. 6-保護(hù)模塊。圖2中的符號(hào)說明2. I-直流轉(zhuǎn)交流模塊，2. 2-開關(guān)管控制模塊，2. 3_ —次升壓模塊，2. 4-濾波模塊，2. 5- 二次升壓模塊。圖3中的符號(hào)說明3. I—交流高壓，3. 2—層間檢測(cè)電扱，3. 3—被測(cè)絕緣工具， 3.4一反饋電路，3. 5-比較器，3. 6-報(bào)警器。本實(shí)用新型的工作原理是若層間因磨損或氣泡而導(dǎo)致層間缺陷時(shí)，其耐壓值減小，并且人眼無法直接觀察到，采用本實(shí)用新型裝置，當(dāng)施加IOkV交流高壓的檢測(cè)電極經(jīng)過存在缺陷的位置時(shí)會(huì)出現(xiàn)擊穿、放電現(xiàn)象，輸出高壓端電壓瞬間降低，電流増大，反饋電流増大，轉(zhuǎn)換后的電壓信號(hào)也増大，反饋信號(hào)大于標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，電壓比較器輸出驅(qū)動(dòng)層間報(bào)警器，報(bào)警電路發(fā)出聲光報(bào)警指示，指示該絕緣工具存在缺陷。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的絕緣工具層間缺陷現(xiàn)場檢測(cè)裝置由電源、高壓發(fā)生系統(tǒng)、檢測(cè)電極、待檢測(cè)絕緣工具、檢測(cè)裝置、報(bào)警模塊及保護(hù)模塊組成，報(bào)警模塊包括報(bào)警器和報(bào)警電路。參照?qǐng)D1，為本實(shí)用新型絕緣工具層間缺陷現(xiàn)場檢測(cè)裝置的系統(tǒng)框圖，其中電源給整個(gè)電路提供所需的工作電壓和工作電流；高壓發(fā)生系統(tǒng)主要是將直流轉(zhuǎn)換為交流，并通過兩次升壓產(chǎn)生IOkV交流高壓輸出；檢測(cè)裝置主要是獲取施加交流高壓后的反饋信號(hào)，并與標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)比較，比較結(jié)果輸入至報(bào)警器；報(bào)警模塊用于指示絕緣工具缺陷情況；保護(hù)模塊包括保護(hù)電路，當(dāng)存在缺陷的絕緣工具出現(xiàn)擊穿放電時(shí)保護(hù)電路啟動(dòng)保護(hù)整個(gè)電路的元器件及芯片。參照?qǐng)D2，為層間缺陷檢測(cè)高壓發(fā)生系統(tǒng)的框圖，所述高壓發(fā)生系統(tǒng)由直流轉(zhuǎn)交流模塊、開關(guān)管控制模塊、一次升壓模塊、濾波模塊及二次升壓模塊組成，其中電源給整個(gè)電路提供工作電壓及電流；直流轉(zhuǎn)交流模塊利用PWM技術(shù)將直流信號(hào)轉(zhuǎn)換為交變信號(hào)；交變信號(hào)被輸入開關(guān)管輸出與電源同幅度的交流信號(hào)；交流信號(hào)輸入變壓器原邊，通過1:10變比后從次端輸出；輸出的高壓交變信號(hào)通過濾波模塊，濾除其中干擾信號(hào)；濾除干擾信號(hào)的交流信號(hào)被輸入二次升壓模塊進(jìn)行二次升壓產(chǎn)生IOkV交流高壓輸出。直流轉(zhuǎn)交流模塊包括PWM控制器及其外圍電路。二次升壓模塊包括多諧振蕩器電路。參照?qǐng)D3，為檢測(cè)裝置系統(tǒng)框圖，通過二次升壓產(chǎn)生IOkV交流高壓輸出；檢測(cè)電極的兩個(gè)電極分布布置在絕緣工具的層間與沿面，其中一個(gè)電極接IOkV高壓，另ー個(gè)電極接零電位；移動(dòng)電極在絕緣工具表面的位置；不同缺陷狀態(tài)產(chǎn)生不同的反饋信號(hào)；比較器用于比較產(chǎn)生的反饋信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，并輸出比較結(jié)果；比較器輸出的結(jié)果被輸入報(bào)警器，報(bào)警器指示絕緣工具缺陷情況。參照?qǐng)D4，為層間缺陷檢測(cè)電極的結(jié)構(gòu)示意圖，所述檢測(cè)電極由兩個(gè)具有磁性材料的圓柱體組成，布置在絕緣工具的上下表面，兩個(gè)電極的磁力作業(yè)將絕緣工具緊密夾在中間，保證了電極與絕緣工具的良好接觸，檢測(cè)時(shí)其中一個(gè)電極接IOkV交流高壓，另外ー個(gè)接零電位，IOkV高壓被施加在絕緣工具層間。由于兩個(gè)電極是獨(dú)立的，并且具有磁性，可以在絕緣防護(hù)用具(絕緣毯、絕緣手套、絕緣靴)的不同位置、不同厚度的層間進(jìn)行布置，操作靈活，使用方便。這樣的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)輕、體積小，能方便檢測(cè)絕緣エ器具的每個(gè)邊角位置。參考圖5，為PWM控制器及其外圍電路圖，由TL494，ー種固定頻率脈寬調(diào)制電路組成，它包含了開關(guān)電源控制所需的全部功能，廣泛應(yīng)用于單端正激雙管式、半橋式、全橋式開關(guān)電源。它的主要特征為集成了全部的脈寬調(diào)制電路，片內(nèi)置線性鋸齒波振蕩器，外置振蕩元件僅兩個(gè)(一個(gè)電阻和一個(gè)電容)，內(nèi)置誤差放大器，內(nèi)止5V參考基準(zhǔn)電壓源，可調(diào)整死區(qū)時(shí)間，內(nèi)置功率晶體管可提供500mA的驅(qū)動(dòng)能力，推或拉兩種輸出方式。PWM控制器TL494主要實(shí)現(xiàn)以下功能Ca)接收反饋電壓，輸出相應(yīng)的脈沖寬度信號(hào)，控制MOSFET功率管的開關(guān)，從而使輸出電壓穩(wěn)定；(b)接欠壓模塊電路，對(duì)欠壓狀態(tài)作出相應(yīng)的報(bào)警指示動(dòng)作。 參考圖6，為多諧振蕩器電路原理圖，由NE555集成芯片構(gòu)成，該芯片有所需電阻器、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(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)生一定頻率一定幅值得脈沖信號(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。圖7為層間缺陷檢測(cè)報(bào)警電路原理圖，由多極晶體管放大電路，蜂鳴器，指示燈電路組成，當(dāng)檢測(cè)到層間存在缺陷時(shí)，第一級(jí)晶體管的基級(jí)輸入脈沖信號(hào)，經(jīng)過三級(jí)放大在末級(jí)輸出電路中驅(qū)動(dòng)LED指示燈和蜂鳴器報(bào)警。本實(shí)用新型提出的絕緣工具層間缺陷現(xiàn)場檢測(cè)裝置，即在現(xiàn)場利用檢測(cè)設(shè)備并結(jié)合特殊電極對(duì)層間施加IOkV高電壓，通過比較反饋信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，并以聲光報(bào)警的方式指示絕緣工具層間缺陷，采用所述裝置進(jìn)行現(xiàn)場檢測(cè)，包括以下幾個(gè)步驟I)將層間檢測(cè)電極的高壓端及低壓端分別布置在絕緣工具的上表面和下表面，并在兩極施加IOkV高壓，移動(dòng)電極位置，獲取反饋電流信號(hào)；2)將獲取的反饋信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，與標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行比較，并將比較結(jié)果輸入至報(bào)警電路，報(bào)警電路根據(jù)輸入信號(hào)對(duì)層間缺陷做出判斷。本說明書中未作詳細(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1.一種絕緣工具層間缺陷現(xiàn)場檢測(cè)裝置，由電源、高壓發(fā)生系統(tǒng)、檢測(cè)電極、待檢測(cè)絕緣工具、檢測(cè)裝置、報(bào)警模塊及保護(hù)模塊組成，報(bào)警模塊包括報(bào)警器和報(bào)警電路，其特征在于: 電源給整個(gè)電路提供所需的工作電壓和工作電流； 高壓發(fā)生系統(tǒng)用于將直流電源轉(zhuǎn)換為交流，并通過兩次升壓產(chǎn)生IOkV交流高壓輸出； 檢測(cè)電極由兩個(gè)具有磁性材料的圓柱體組成，布置在待檢測(cè)絕緣工具的上下表面，檢測(cè)時(shí)其中一個(gè)電極接IOkV交流高壓，另外ー個(gè)接零電位，IOkV高壓被施加在絕緣工具層間； 檢測(cè)裝置用于獲取施加交流高壓后的反饋信號(hào)，并與標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)比較，比較結(jié)果輸入至報(bào)警器； 報(bào)警模塊用于指示絕緣工具缺陷情況； 保護(hù)模塊包括保護(hù)電路，當(dāng)存在缺陷的絕緣工具出現(xiàn)擊穿放電時(shí)保護(hù)電路啟動(dòng)保護(hù)整個(gè)電路的元器件及芯片。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的絕緣工具層間缺陷現(xiàn)場檢測(cè)裝置，其特征在于所述高壓發(fā)生系統(tǒng)由直流轉(zhuǎn)交流模塊、開關(guān)管控制模塊、一次升壓模塊、濾波模塊及二次升壓模塊組成，其中電源給整個(gè)電路提供工作電壓及電流；直流轉(zhuǎn)交流模塊將直流信號(hào)轉(zhuǎn)換為交變信號(hào)；交變信號(hào)被輸入開關(guān)管輸出與電源同幅度的交流信號(hào)；交流信號(hào)輸入變壓器原邊，通過1:10變比后從次端輸出；輸出的高壓交變信號(hào)通過濾波模塊，濾除其中干擾信號(hào)；濾除干擾信號(hào)的交流信號(hào)被輸入二次升壓模塊進(jìn)行二次升壓產(chǎn)生IOkV交流高壓輸出。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種絕緣工具層間缺陷現(xiàn)場檢測(cè)裝置，由電源、高壓發(fā)生系統(tǒng)、檢測(cè)電極、待檢測(cè)絕緣工具、檢測(cè)裝置、報(bào)警模塊及保護(hù)模塊組成，電源給整個(gè)電路提供所需的工作電壓和工作電流；高壓發(fā)生系統(tǒng)用于將直流電源轉(zhuǎn)換為交流，并通過兩次升壓產(chǎn)生交流高壓輸出；檢測(cè)電極由兩個(gè)具有磁性材料的圓柱體組成，布置在待檢測(cè)絕緣工具的上下表面；檢測(cè)裝置用于獲取施加交流高壓后的反饋信號(hào)，并與標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)比較，比較結(jié)果輸入至報(bào)警器；報(bào)警模塊用于指示絕緣工具缺陷情況。本實(shí)用新型的絕緣工具層間缺陷現(xiàn)場檢測(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)G01N27/62GK202486095SQ20112057084
公開日2012年10月10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)明者付晶, 文志科, 曾云飛, 王文龍, 閔絢 申請(qǐng)人:國網(wǎng)電力科學(xué)研究院