帶電作業(yè)用絕緣工具缺陷檢測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種帶電作業(yè)用絕緣工具缺陷檢測裝置，包括傳感器、控制模塊、用于層間檢測和沿層檢測的缺陷檢測模塊和步進電機，所述缺陷檢測模塊的輸出端與控制模塊的輸入端連接，所述傳感器的輸出端與控制模塊的輸入端連接，所述缺陷檢測模塊的輸出端連接步進電機。達到高效率實現(xiàn)絕緣工具安全檢測的目的。
【專利說明】帶電作業(yè)用絕緣工具缺陷檢測裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及電力工具檢測領(lǐng)域，具體地，設(shè)及一種帶電作業(yè)用絕緣工具缺陷檢測 裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，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(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(guān)規(guī)定的要求，嚴(yán)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。
[0003] 帶電作業(yè)安全防護用具包括絕緣防護用具，絕緣遮蔽工具和屏蔽用具，長期使用 容易使表面磨損，積污，導(dǎo)致層間厚度變薄，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)有的絕緣工具檢測技術(shù)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W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(luò)、 無擊穿、無明顯發(fā)熱，則試驗通過，否則不能通過。W上試驗都需要在絕緣液中進行，試驗后 絕緣工具沾有絕緣液，無法立即用于帶電作業(yè)。另一種方法是在現(xiàn)場利用搖表測電阻，需兩 位工作人員配合作業(yè)，該方法無法對絕緣工具進行全面檢測，而且檢測效率低下。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于，針對上述問題，提出一種帶電作業(yè)用絕緣工具缺陷檢測裝置， W實現(xiàn)高效率實現(xiàn)絕緣工具安全檢測的優(yōu)點。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是： 一種帶電作業(yè)用絕緣工具缺陷檢測裝置，包括傳感器、控制模塊、用于層間檢測和沿層 檢測的缺陷檢測模塊和步進電機，所述缺陷檢測模塊的輸出端與控制模塊的輸入端連接， 所述傳感器的輸出端與控制模塊的輸入端連接，所述缺陷檢測模塊的輸出端連接步進電 機。
[0006] 優(yōu)選的，所述缺陷檢測模塊，包括化494巧片、S級管P1、場效應(yīng)管Q1、二極管D4 和二極管D5,所述化494巧片的I化輸入端與地間串聯(lián)電阻R13和電阻R12,所述電阻R13 和電阻R12之間的節(jié)點上串聯(lián)電阻R11，所述化494巧片的VREF基準(zhǔn)輸出端與TL494巧片 的IN-輸入端間串聯(lián)電阻R16,所述化494巧片的CMPEN輸入端上串聯(lián)電阻R15,電阻R14 和電容C13組成的串聯(lián)電路與電阻R15并聯(lián)，所述化494巧片的C1輸入端與S級管P1的 集電極連接，所述化494巧片的E2輸出端與二極管D5的陽極連接，且二極管D5的陽極與 =極管P1的基極連接，該二極管D5的陰極與=極管P1的發(fā)射極連接，所述二極管D5的陰 極與場效應(yīng)管Q1的柵極間串聯(lián)電阻R17,所述場效應(yīng)管Q1的源極和場效應(yīng)管Q1的漏極間 串聯(lián)穩(wěn)壓二極管，所述穩(wěn)壓二極管的陽極與場效應(yīng)管Q1的源極連接，所述場效應(yīng)管Q1的漏 極與二極管D4的陽極串聯(lián)，該二極管D4的的陰極串聯(lián)電阻R20,該電阻R20的兩端并聯(lián)電 阻C7。
[0007] 優(yōu)選的，所述電阻R11的阻值為500MQ，所述電阻R12的阻值為1MQ，所述電容口 的容抗為lOuF。
[000引優(yōu)選的，所述步進電機分為水平方向步進電機和垂直方向步進電機，若缺陷檢測 模塊檢測出缺陷，控制模塊發(fā)送標(biāo)記控制信號至步進電機，水平方向步進電機帶動履帶返 回至缺陷點，垂直方向步進電機帶動水巧筆運動至缺陷點完成定位，水平步進電機再次啟 動W垂直方向步進電機定位的缺陷點為中屯、左右運動進行標(biāo)記。
[0009] 本發(fā)明的技術(shù)方案具有W下有益效果： 本發(fā)明的技術(shù)方案，缺陷檢測模塊發(fā)出的脈沖信號對絕緣工具的絕緣層進行檢測，單 人即可W實現(xiàn)，達到高效率實現(xiàn)絕緣工具安全檢測的目的。
[0010] 下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 圖1為本發(fā)明實施例所述的帶電作業(yè)用絕緣工具缺陷檢測裝置的原理框圖； 圖2為本發(fā)明實施例所述的缺陷檢測模塊的電子電路圖。

【具體實施方式】
[0012] W下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實 施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0013] 如圖1所示，一種帶電作業(yè)用絕緣工具缺陷檢測裝置，包括傳感器、控制模塊、用 于層間檢測和沿層檢測的缺陷檢測模塊和步進電機，缺陷檢測模塊的輸出端與控制模塊的 輸入端連接，傳感器的輸出端與控制模塊的輸入端連接，缺陷檢測模塊的輸出端連接步進 電機。
[0014] 如圖2所示，缺陷檢測模塊，包括化494巧片、S級管P1、場效應(yīng)管Q1、二極管D4和 二極管D5, TL494巧片的I化輸入端與地間串聯(lián)電阻R13和電阻R12,電阻R13和電阻R12 之間的節(jié)點上串聯(lián)電阻R11，TL494巧片的VREF基準(zhǔn)輸出端與TL494巧片的IN-輸入端間 串聯(lián)電阻R16, TL494巧片的CMPEN輸入端上串聯(lián)電阻R15,電阻R14和電容C13組成的串 聯(lián)電路與電阻R15并聯(lián)，TL494巧片的C1輸入端與S級管P1的集電極連接，TL494巧片的 E2輸出端與二極管D5的陽極連接，且二極管D5的陽極與=極管P1的基極連接，該二極管 D5的陰極與=極管P1的發(fā)射極連接，二極管D5的陰極與場效應(yīng)管Q1的柵極間串聯(lián)電阻 R17,場效應(yīng)管Q1的源極和場效應(yīng)管Q1的漏極間串聯(lián)穩(wěn)壓二極管，穩(wěn)壓二極管的陽極與場 效應(yīng)管Q1的源極連接，場效應(yīng)管Q1的漏極與二極管D4的陽極串聯(lián)，該二極管D4的的陰極 串聯(lián)電阻R20,該電阻R20的兩端并聯(lián)電阻C7。
[0015] 電阻R11的阻值為500MQ，電阻R12的阻值為1MQ，電容口的容抗為lOuF。
[0016] 步進電機分為水平方向步進電機和垂直方向步進電機，若缺陷檢測模塊檢測出缺 陷，控制模塊發(fā)送標(biāo)記控制信號至步進電機，水平方向步進電機帶動履帶返回至缺陷點，垂 直方向步進電機帶動水巧筆運動至缺陷點完成定位，水平步進電機再次啟動W垂直方向步 進電機定位的缺陷點為中屯、左右運動進行標(biāo)記。
[0017] 圖2中標(biāo)注12v的節(jié)點通過繼電器與控制模塊相連，在控制模塊發(fā)出層間檢測命 令時，繼電器吸合12v電源輸出。TL494巧片管腳I化與IN-為誤差放大器的正向輸入端及 負向輸入端；管腳CMPEN為化494巧片的比較器輸入端；管腳DTC為死區(qū)時間控制端；管腳 RT和CT為振蕩器輸入端；管腳C1、C2和VCC為電源輸入；管腳CNTLO為輸出控制端；管腳 E1和E2為輸出端；管腳VREF為基準(zhǔn)電壓輸出端；管腳IN2-和I肥+為誤差放大器的正向 輸入及負向輸入端。TL494巧片的管腳為本領(lǐng)域技術(shù)人員的常用功能，其英文代表的意思是 清楚、明確的。
[0018] 圖2中電阻R11與電阻R12串聯(lián)分壓并作為放大器輸入電阻，二極管D5為保護二 極管防止輸出高壓逆變影響化494, S極管P1為用于電流放大，電容C7和電阻R20并聯(lián)再 與二極管D4串聯(lián)用于防止升壓模塊影響低壓模塊。TL494巧片是一個固定頻率的脈沖寬度 調(diào)制電路，內(nèi)置了線性銀齒波振蕩器，振蕩頻率可通過與RT及CT相連接的一個電阻和一個 電容進行調(diào)節(jié)，其振蕩頻率如下： 車-1.1 0化， 廣r 中巧 y， JL 輸出脈沖的寬度是通過電容C4上的正極性銀齒波電壓與另外兩個控制信號進行比較 來實現(xiàn)。1:10升壓模塊通過圖中J3接線柱連接。若檢測出缺陷則發(fā)送層間檢測缺陷信號 和沿層檢測缺陷信號至控制模塊，控制模塊發(fā)送步進電機控制信號及標(biāo)記控制信號至步進 電機。由步進電機、履帶和水巧筆實現(xiàn)缺陷標(biāo)記，若檢測出缺陷，控制模塊發(fā)送標(biāo)記控制信 號至步進電機，水平方向步進電機帶動履帶返回至缺陷點，垂直方向步進電機帶動水巧筆 向下運動進一步定位缺陷點，水平步進電機再次啟動W缺陷點為中屯、左右運動進行標(biāo)記。
[0019] 層間缺陷檢測的升壓模塊放大倍數(shù)為1:20。步進電機驅(qū)動主要由X、y、Z =個方 向組成。
[0020] 帶電作業(yè)用絕緣工具缺陷檢測裝置工作過程具體如下： 1、設(shè)備初始化， 因停電或者上一次檢測過程終止操作，光電傳感器未停止在起始位置，在新的一次檢 測開始前需將光電傳感器初始化至起始點。
[0021] 2、絕緣工具尺寸檢測， 不同絕緣工具尺寸及厚度不同，因此需通過橫向及縱向傳感器判斷絕緣工具尺寸大小 及厚度，從而限制橫向檢測寬度、縱向壓縮厚度。橫向及縱向傳感器即為光電傳感器。
[002引 3、檢測， 采用x、y、z =個方向聯(lián)動，并配合橫向掃描方式高壓輸出實現(xiàn)絕緣工具缺陷檢測。
[0023] 4、缺陷標(biāo)記， 當(dāng)檢測出缺陷時，控制模塊發(fā)送停止檢測命令，返回至缺陷位置并標(biāo)記缺陷類型。
[0024] 帶電作業(yè)用絕緣工具缺陷檢測裝置，初始化信號來源于限位傳感器，當(dāng)限位傳感 器輸出高電平時表示檢測傳感器未在起始位置，控制模塊發(fā)送歸位命令至步進電機，步進 電機帶動傳感器朝起始位置運動，在檢測傳感器到達起始位置時限位傳感器產(chǎn)生低電平輸 入至控制模塊，從而完成設(shè)備初始化。步驟2、W絕緣工具一邊為參考點，檢測傳感器從左向 右運動，在檢測到無遮擋時即為絕緣工具另一邊界，記錄步進電機轉(zhuǎn)動圈數(shù)計算運行路徑 及為絕緣工具寬度。垂直方向步進電機帶動垂直方向傳感器向下運動，壓力傳感器根據(jù)絕 緣工具底面受力確定絕緣工具厚度，并記錄垂直方向限位值。步驟3、通過在層間及沿面施 加高壓方式，在X、y、Z =個方向傳感器配合下，W從左至右、從上至下的掃描方式檢測絕緣 工具層間及沿面缺陷。步驟4、在檢測到缺陷時，控制模塊發(fā)送停止檢測命令，并發(fā)送返回命 令至上一點，并標(biāo)記(層間缺陷紅色標(biāo)記、沿面缺陷藍色標(biāo)記)。
[0025] 本發(fā)明的技術(shù)方案的層間檢測可通過在沿面及層間布置特殊電極，并在兩電極上 施加電壓，加電壓若干分鐘，觀察是否閃絡(luò)、擊穿、明顯發(fā)熱。并采用移動式檢測法（即電極 橫向檢測，絕緣工具均勻向上移動，實現(xiàn)全面檢測)。使用控制模塊控制整個檢測過程，啟動 電源后，傳感器檢測絕緣工具大小進行定位，然后在層間及沿面施加高壓并采用移動式檢 測法檢測，檢測缺陷后自動標(biāo)記缺陷類型，并繼續(xù)檢測。
[0026] 綜上所述，本發(fā)明技術(shù)方案具有W下效果： 1、帶電作業(yè)用絕緣工具層間缺陷檢測，層間檢測要脫離絕緣液，并與絕緣液中檢測具 有同等效果。
[0027] 2、帶電作業(yè)用絕緣工具沿面缺陷檢測，要全面覆蓋絕緣工具，并高效完成。
[002引 3、檢測過程一鍵式操作，高效可靠。
[0029] 最后應(yīng)說明的是；W上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明， 盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可 W對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換。 凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的 保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種帶電作業(yè)用絕緣工具缺陷檢測裝置，其特征在于，包括傳感器、控制模塊、用于 層間檢測和沿層檢測的缺陷檢測模塊和步進電機，所述缺陷檢測模塊的輸出端與控制模塊 的輸入端連接，所述傳感器的輸出端與控制模塊的輸入端連接，所述缺陷檢測模塊的輸出 端連接步進電機。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶電作業(yè)用絕緣工具缺陷檢測裝置，其特征在于，所述缺陷 檢測模塊，包括TL494芯片、三級管P1、場效應(yīng)管Q1、二極管D4和二極管D5,所述TL494芯 片的IN+輸入端與地間串聯(lián)電阻R13和電阻R12,所述電阻R13和電阻R12之間的節(jié)點上 串聯(lián)電阻R11，所述TL494芯片的VREF基準(zhǔn)輸出端與TL494芯片的IN-輸入端間串聯(lián)電阻 R16，所述TL494芯片的CMPEN輸入端上串聯(lián)電阻R15，電阻R14和電容C13組成的串聯(lián)電路 與電阻R15并聯(lián)，所述TL494芯片的C1輸入端與三級管P1的集電極連接，所述TL494芯片 的E2輸出端與二極管D5的陽極連接，且二極管D5的陽極與三極管P1的基極連接，該二極 管D5的陰極與三極管P1的發(fā)射極連接，所述二極管D5的陰極與場效應(yīng)管Q1的柵極間串 聯(lián)電阻R17,所述場效應(yīng)管Q1的源極和場效應(yīng)管Q1的漏極間串聯(lián)穩(wěn)壓二極管，所述穩(wěn)壓二 極管的陽極與場效應(yīng)管Q1的源極連接，所述場效應(yīng)管Q1的漏極與二極管D4的陽極串聯(lián)， 該二極管D4的的陰極串聯(lián)電阻R20,該電阻R20的兩端并聯(lián)電阻C7。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶電作業(yè)用絕緣工具缺陷檢測裝置，其特征在于，所述電 阻R11的阻值為500MQ，所述電阻R12的阻值為1MQ，所述電容C7的容抗為10uF。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶電作業(yè)用絕緣工具缺陷檢測裝置，其特征在于，所述步進 電機分為水平方向步進電機和垂直方向步進電機，若缺陷檢測模塊檢測出缺陷，控制模塊 發(fā)送標(biāo)記控制信號至步進電機，水平方向步進電機帶動履帶返回至缺陷點，垂直方向步進 電機帶動水芯筆運動至缺陷點完成定位，水平步進電機再次啟動以垂直方向步進電機定位 的缺陷點為中心左右運動進行標(biāo)記。
【文檔編號】G01N27/61GK104502439SQ201410700101
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月28日
【發(fā)明者】孔晨華, 張子龍, 馬芳, 翟耀乾, 王平平, 楊記平, 文志科, 邵瑰瑋 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)甘肅省電力公司, 國網(wǎng)甘肅省電力公司檢修公司, 中國電力科學(xué)研究院