輸配電絕緣子鹽密憎水性等級(jí)分析檢測(cè)器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種等級(jí)分析檢測(cè)器，特別涉及一種輸配電絕緣子鹽密憎水性等級(jí)分析檢測(cè)器，屬于輸電線路技術(shù)絕緣監(jiān)督檢測(cè)裝置。包括發(fā)光二極管，光敏電阻，電位器，顯示驅(qū)動(dòng)器，顯示器，單片機(jī)，三極管，電源和開關(guān)，光敏電阻和電位器的串聯(lián)支路與發(fā)光二極管并聯(lián)后連接在電源兩端，三極管的基極連接光敏電阻和電位器的公共端，發(fā)射極連接電源負(fù)極，集電極連接單片機(jī)，單片機(jī)通過顯示驅(qū)動(dòng)器連接顯示器，開關(guān)、單片機(jī)和顯示驅(qū)動(dòng)器連接電源。本實(shí)用新型無(wú)需摘掛可以防止被測(cè)絕緣子在搬運(yùn)過程中絕緣子附著的污穢物脫落，不但提高測(cè)量絕緣子鹽密憎水性的準(zhǔn)確度，而且可以大大降低了試驗(yàn)人員的工作強(qiáng)度，提高了工作效率。
【專利說(shuō)明】輸配電絕緣子鹽密憎水性等級(jí)分析檢測(cè)器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種等級(jí)分析檢測(cè)器，特別涉及一種輸配電絕緣子鹽密憎水性等 級(jí)分析檢測(cè)器，屬于輸電線路技術(shù)絕緣監(jiān)督檢測(cè)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 輸電線路懸式絕緣子鹽密憎水性測(cè)試是電網(wǎng)防污閃的重要內(nèi)容，是獲取電網(wǎng)運(yùn)行 絕緣子防污閃參數(shù)的測(cè)試方法。運(yùn)行一定時(shí)期的絕緣子其表面，受周圍環(huán)境對(duì)其的影響，絕 緣子瓷質(zhì)部分復(fù)合絕緣子材料表面，因自身電場(chǎng)作用和吸附作用下，絕緣子表面和鐵件部 分會(huì)附著污穢，當(dāng)環(huán)境臟污時(shí)，絕緣子表面會(huì)形成與臟污源相同的污穢。當(dāng)絕緣子污穢形成 一定量時(shí)，會(huì)伴隨著運(yùn)行電壓和濕度，在絕緣子表面形成電流通道。為保障電網(wǎng)線路的安全 運(yùn)行，制定相應(yīng)的防污閃防范措施，因此，要對(duì)輸電線路懸式絕緣子鹽密憎水性測(cè)試進(jìn)行測(cè) 試，掌握鹽密憎水性等級(jí)(或飽和污穢度）的測(cè)試方法和結(jié)果，給出電網(wǎng)污穢等級(jí)劃分的新 參數(shù)，即以鹽密憎水性確定污穢等級(jí)，以供防污閃制定防范措施。
[0003] 目前，對(duì)鹽密憎水性的測(cè)試主要有兩種，一種是工作人員將被測(cè)絕緣子噴水霧，然 后采用高清照相機(jī)進(jìn)行拍照，將照片帶回檢測(cè)室通過數(shù)字圖像處理軟件進(jìn)行鹽密憎水性等 級(jí)的檢測(cè)和判斷，該方法比較麻煩，甚至?xí)捎谂臄z照片不合格而來(lái)回折返拍照，增加工作 人員的工作量，且由于拍照誤差問題，影響檢測(cè)的準(zhǔn)確性；另一種方式是將被測(cè)絕緣子摘下 搬運(yùn)回檢測(cè)室進(jìn)行檢測(cè)，不但增加工作人員的工作量和工作強(qiáng)度，還會(huì)在搬運(yùn)過程中造成 附著污穢物的脫落，降低了鹽密憎水性檢測(cè)的準(zhǔn)確度，降低了工作效率。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實(shí)用新型要解決的問題是：提供一種無(wú)需摘掛絕 緣子，提高檢測(cè)準(zhǔn)確度，降低試驗(yàn)人員的工作強(qiáng)度，提高工作效率的輸配電絕緣子鹽密憎水 性等級(jí)分析檢測(cè)器。
[0005] 本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
[0006] 所述的輸配電絕緣子鹽密憎水性等級(jí)分析檢測(cè)器，包括發(fā)光二極管，光敏電阻，電 位器，顯示驅(qū)動(dòng)器，顯示器，單片機(jī)，三極管，電源和開關(guān)，光敏電阻和電位器的串聯(lián)支路與 發(fā)光二極管并聯(lián)后連接在電源兩端，三極管的基極連接光敏電阻和電位器的公共端，發(fā)射 極連接電源負(fù)極，集電極連接單片機(jī)，單片機(jī)通過顯示驅(qū)動(dòng)器連接顯示器，開關(guān)、單片機(jī)和 顯示驅(qū)動(dòng)器連接電源。開關(guān)連接電源正極，設(shè)置在電源正極和顯示驅(qū)動(dòng)器的連接支路之間。
[0007] 所述的發(fā)光二極管和光敏電阻分別設(shè)置在U型槽上部的兩端，U型槽下部連接殼 體，殼體內(nèi)部設(shè)置電位器，顯示驅(qū)動(dòng)器，顯示器，單片機(jī)，三極管VT1和電源VI。所述的輸配 電絕緣子鹽密憎水性等級(jí)分析檢測(cè)器電路簡(jiǎn)單，選用萬(wàn)用板安裝電路元器件，選用6X5. 4cm 的萬(wàn)用板，減小檢測(cè)器的功率，提高可靠性，并降低成本，盡量減少電子元件的使用數(shù)量。殼 體設(shè)置為扁平狀，方便攜帶和使用。
[0008] 進(jìn)一步地優(yōu)選，顯示器采用6個(gè)等級(jí)顯示燈和一個(gè)顯示屏，等級(jí)顯示燈和顯示屏 設(shè)置在殼體上，殼體上還設(shè)置有連接殼體內(nèi)部電路的開關(guān)。方便根據(jù)顯示情況進(jìn)行處理，等 級(jí)顯示燈顯示憎水性等級(jí)，顯示屏可是顯示鹽密。
[0009] 進(jìn)一步地優(yōu)選，電源采用干電池或蓄電池。電池盡量小些，選用7號(hào)電池，減少體 積，方便攜帶。
[0010] 進(jìn)一步地優(yōu)選，三極管采用2SC1815。三極管2SC1815的放大倍數(shù)大約是150。
[0011] 進(jìn)一步地優(yōu)選，電位器Pg采用5ΚΩ電位器。電位器的值是隨著光敏電阻的不同 來(lái)調(diào)節(jié)的，本設(shè)計(jì)的電位器調(diào)到1ΚΩ時(shí)達(dá)到理想的狀態(tài)，在光電探頭內(nèi)的輸電瓷瓶絕緣子 有水珠退角時(shí)，電位器的平均值為3. 6K Ω，無(wú)水珠退角時(shí)電位器的平均值為1K Ω，水珠的 折射率為1. 34,輸電瓷瓶絕緣子的水珠折射率，選用5ΚΩ電位器，以便于組裝完成后對(duì)電 路做調(diào)試。
[0012] 所述的輸配電絕緣子鹽密憎水性等級(jí)分析檢測(cè)方法，包括以下步驟：
[0013] 將待檢測(cè)的絕緣子噴水形成水珠，然后閉合檢測(cè)器的開關(guān)，將檢測(cè)器上端的U型 槽覆蓋噴水形成水珠，發(fā)光二級(jí)管發(fā)光，光敏電阻進(jìn)行光的接收，光敏電阻通過經(jīng)過水珠后 所接收到的光確定光敏電阻的阻值和兩端電壓以及分壓作用下電位器兩端的電壓，進(jìn)而使 三極管截至或?qū)?，然后將信?hào)傳送至單片機(jī)，通過單片機(jī)進(jìn)行信號(hào)分析和輸出，同時(shí)控制 顯示驅(qū)動(dòng)器動(dòng)作，進(jìn)行鹽密憎水性等級(jí)的顯示。
[0014] 將待檢測(cè)的絕緣子噴水在絕緣子表面形成電極，然后閉合檢測(cè)器的開關(guān)，將檢測(cè) 器上端的U型槽覆蓋噴水所形成的水珠，發(fā)光二級(jí)管發(fā)光，光敏電阻進(jìn)行光的接收，光敏電 阻通過經(jīng)過水珠后所接收到的光確定光敏電阻的阻值和兩端電壓以及分壓作用下電位器 兩端的電壓，進(jìn)而使三極管截至或?qū)?，然后將信?hào)傳送至單片機(jī)，通過單片機(jī)進(jìn)行信號(hào)分 析和輸出，同時(shí)控制顯示驅(qū)動(dòng)器動(dòng)作，進(jìn)行鹽密等級(jí)的顯示。
[0015] 開關(guān)閉合后，發(fā)光二極管發(fā)光，當(dāng)噴水有水珠后，由于先后發(fā)生折射現(xiàn)象，進(jìn)入光 敏電阻的光很少，此時(shí)光敏電阻的阻值很大在光敏電阻的分壓作用下電位器兩端的電壓 小于0.7V，三極管處于截止?fàn)顟B(tài)，顯示電路不發(fā)生報(bào)警，HC1-HC6等級(jí)顯示燈不顯示。當(dāng)噴 水無(wú)退角時(shí)，光線直接通過液滴水珠而沒有發(fā)生偏折，光敏電阻的阻值變小，兩端的電壓隨 之變小，導(dǎo)致電位器兩端分得的電壓變大，當(dāng)電位器兩端電壓大于〇. 7V時(shí)，三極管處于導(dǎo) 通狀態(tài)，報(bào)警模塊兩端的電壓急劇升高到，單片機(jī)接收到的通過三極管的電壓信號(hào)后進(jìn)行 分析，進(jìn)而確定光敏電阻的阻值，最后確定后退角，并通過HC1-HC6等級(jí)顯示燈進(jìn)行顯示， 同時(shí)還可以根據(jù)通過三極管的電壓信號(hào)后進(jìn)行分析和計(jì)算確定等值附鹽密度（ESDD)值，通 過顯示屏顯示。
[0016] 本實(shí)用新型所具有的有益效果是：
[0017] 所述的輸配電絕緣子鹽密憎水性等級(jí)分析檢測(cè)器是根據(jù)電力系統(tǒng)防污閃需要，實(shí) 用新型研制的一種絕緣子專用污穢絕緣子鹽密憎水性等級(jí)專用分析檢測(cè)器，是替代傳統(tǒng)的 絕緣子污穢取樣的檢測(cè)分析的新方法，采用絕緣子污穢鹽密憎水性等級(jí)專用分析檢測(cè)器， 無(wú)需摘掛可以防止被測(cè)絕緣子在搬運(yùn)過程中絕緣子附著的污穢物脫落，不但提高測(cè)量絕緣 子鹽密憎水性的準(zhǔn)確度，而且可以大大降低了試驗(yàn)人員的工作強(qiáng)度，提高了工作效率。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018] 圖1為本實(shí)用新型的電路原理圖；
[0019] 圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖3為本實(shí)用新型的光路傳播示意圖；
[0021] 圖4為本實(shí)用新型的鹽密檢測(cè)原理框圖；
[0022] 圖5為本實(shí)用新型的憎水性檢測(cè)原理框圖；
[0023] 其中，LED、發(fā)光二極管；Rg、光敏電阻；Pg、電位器；VT1、三極管；VI、電源；S、開關(guān)； 1、顯不驅(qū)動(dòng)器；2、顯不器；3、單片機(jī)；4、U型槽；5、殼體；6、等級(jí)顯不燈；7、開關(guān)；8、顯不屏。

【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例做進(jìn)一步描述：
[0025] 如圖1-圖5所示，本實(shí)用新型所述的輸配電絕緣子鹽密憎水性等級(jí)分析檢測(cè)器， 包括發(fā)光二極管LED，光敏電阻Rg，電位器Pg，顯示驅(qū)動(dòng)器1，顯示器2,單片機(jī)3,三極管 VT1，電源VI和開關(guān)S，光敏電阻Rg和電位器Pg的串聯(lián)支路與發(fā)光二極管LED并聯(lián)后連接 在電源VI兩端，三極管VT1的基極連接光敏電阻Rg和電位器Pg的公共端，發(fā)射極連接電 源VI負(fù)極，集電極連接單片機(jī)3,單片機(jī)3通過顯示驅(qū)動(dòng)器1連接顯示器2,開關(guān)S、單片機(jī) 3和顯示驅(qū)動(dòng)器1連接電源VI，發(fā)光二極管LED和光敏電阻Rg分別設(shè)置在U型槽4上部的 兩端，U型槽4下部連接殼體5,殼體5內(nèi)部設(shè)置電位器Pg，顯示驅(qū)動(dòng)器1，顯示器2,單片機(jī) 3,三極管VT1和電源VI。
[0026] 所述的U型槽（U型能覆蓋面積2mm2)將噴水的水珠覆蓋在U型槽內(nèi)，U型槽的左右 開兩個(gè)縫隙內(nèi)兩邊各方高亮度的發(fā)光二極管和光敏電阻，U型縫隙地尺寸不能太小，否則會(huì) 產(chǎn)生衍射，兩狹縫隙的覆蓋的主要目的是使得通過覆蓋的光線就會(huì)發(fā)生折射，這時(shí)候只有 很少的光通過光敏電阻的之間的狹縫覆蓋面積，光敏電阻的阻值很大，因此由于分壓作用， 電位器兩端的電壓很小，三極管處于截止?fàn)顟B(tài)，數(shù)據(jù)不顯示，當(dāng)輸電線的絕緣子表面積沒有 水珠時(shí)，光沿著實(shí)線傳播，光敏電阻的阻值變得很小，因此由于分壓作用，電位器兩端的電 壓變大，三極管處于導(dǎo)通狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)電路(或HC1-HC6)數(shù)據(jù)顯示。
[0027] 其中，顯示器2采用6個(gè)等級(jí)顯示燈6和一個(gè)顯示屏8,等級(jí)顯示燈6和顯示屏8 設(shè)置在殼體5上，殼體5上還設(shè)置有連接殼體5內(nèi)部電路的開關(guān)7。電源VI采用干電池或 蓄電池，三極管VT1采用2SC1815,電位器Pg采用5ΚΩ電位器。
[0028] 所述的輸配電絕緣子鹽密憎水性等級(jí)分析檢測(cè)方法，包括以下步驟：
[0029] 將待檢測(cè)的絕緣子噴水形成水珠，然后閉合檢測(cè)器的開關(guān)，將檢測(cè)器上端的U型 槽4覆蓋噴水形成水珠，發(fā)光二級(jí)管LED發(fā)光，光敏電阻Rg進(jìn)行光的接收，光敏電阻Rg通 過經(jīng)過水珠后所接收到的光確定光敏電阻的阻值和兩端電壓以及分壓作用下電位器Pg兩 端的電壓，進(jìn)而使三極管VT1截至或?qū)?，然后將信?hào)傳送至單片機(jī)3,通過單片機(jī)3進(jìn)行信 號(hào)分析和輸出，同時(shí)控制顯示驅(qū)動(dòng)器1動(dòng)作，進(jìn)行鹽密憎水性等級(jí)的顯示。
[0030] 其中，人工污穢試驗(yàn)時(shí)絕緣子表面污穢度用鹽密和灰密表示，等值鹽密用于描述 現(xiàn)場(chǎng)絕緣子自然污移。參照盤形絕緣子（reference cap and pin insulator):用于測(cè)量 及描述現(xiàn)場(chǎng)污穢度的絕緣子。傳統(tǒng)上IEC60815規(guī)定為線路用標(biāo)準(zhǔn)盤形懸式絕緣子（盤徑 255_、結(jié)構(gòu)高度 146_、爬距 300mm);我國(guó)產(chǎn)品型號(hào)為 XP-70 和 XP-160、LXP-70、LXP-160、 XWP2-70和XWP2-160也作為參照絕緣子。
[0031] 取樣范圍，即爬電距離：沿絕緣子絕緣表面兩端的金具之間最短距離或最短距離 之和，兩端金具之間的水泥和任何其它非絕緣材料的表面不計(jì)入爬離。
[0032] 取樣污穢試驗(yàn)時(shí)，鹽密（SDD):涂覆于試品絕緣子絕緣表面的氯化鈉總量與絕緣表 面面積之比，表示為uc/cm2 (mg/cm2)。
[0033] 取樣污穢的等值附鹽密度（ESDD):電導(dǎo)率等同于溶解后現(xiàn)場(chǎng)絕緣子絕緣表面自然 污移水溶物的氯化鈉總量與絕緣表面面積之比，表示為uc/cm2 (mg/cm2)。
[0034] 不溶物密度（NSDD):絕緣表面非水溶性物質(zhì)總量與絕緣表面面積之比，表示為uc/ cm2 (mg/cm2)〇
[0035] 現(xiàn)場(chǎng)污穢度（SPS):參照絕緣子表面連續(xù)3至5年積污獲得的最大等值鹽密和灰密 (污穢取樣須在積污季節(jié)后期進(jìn)行)。
[0036] 絕緣子憎水性等級(jí)分析檢測(cè)器使用時(shí)，使用者戴上專用手套。在不改變?cè)瓏娝?的結(jié)構(gòu)的前提下，采用簡(jiǎn)單的模擬電路和U型光電轉(zhuǎn)換元件實(shí)現(xiàn)憎水性判斷并由此顯示 HC1-HC6憎水性等級(jí)。
[0037] HC1 :只有分離的水珠，大部分水珠的后退角Θ r > 80° ;
[0038] HC2 :大部分水珠的后退角50°彡Θ?！?0° ;
[0039] HC3 :水珠不再是圓的，大部分水珠的后退角20°彡ΘΓ50° ;
[0040] HC4 :同時(shí)存在著分離的水珠與水帶，完全濕潤(rùn)的水帶面積小于2mm2,總面積小于 被測(cè)區(qū)域面積的90% ;
[0041] HC5 : -些完全濕潤(rùn)的水帶面積大于2mm2,總面積小于被測(cè)區(qū)域面積的90% ;
[0042] HC6 :退出運(yùn)行。
[0043] 本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便攜，適于地面和高空作業(yè)，采用光電傳感方法，適用于各 種型號(hào)的絕緣子，現(xiàn)場(chǎng)憎水性等級(jí)分析檢測(cè)方法，解決了因瓷瓶規(guī)格不同，人為手動(dòng)造成鐵 件部分無(wú)關(guān)污穢的散落到測(cè)量器具內(nèi)，導(dǎo)致所述數(shù)據(jù)不準(zhǔn)或過大，導(dǎo)致憎水等級(jí)過大的問 題。
【權(quán)利要求】
1. 一種輸配電絕緣子鹽密憎水性等級(jí)分析檢測(cè)器，其特征在于：包括發(fā)光二極 管（LED)，光敏電阻（Rg)，電位器（Pg)，顯示驅(qū)動(dòng)器（1)，顯示器（2)，單片機(jī)（3)，三極管 (VT1)，電源（VI)和開關(guān)（S)，光敏電阻（Rg)和電位器（Pg)的串聯(lián)支路與發(fā)光二極管（LED) 并聯(lián)后連接在電源（VI)兩端，三極管（VT1)的基極連接光敏電阻（Rg)和電位器（Pg)的公 共端，發(fā)射極連接電源（VI)負(fù)極，集電極連接單片機(jī)（3)，單片機(jī)（3)通過顯示驅(qū)動(dòng)器（1)連 接顯示器（2)，開關(guān)（S)、單片機(jī)（3)和顯示驅(qū)動(dòng)器（1)連接電源（VI)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸配電絕緣子鹽密憎水性等級(jí)分析檢測(cè)器，其特征在于：所 述的發(fā)光二極管（LED)和光敏電阻（Rg)分別設(shè)置在U型槽（4)上部的兩端，U型槽（4)下 部連接殼體（5)，殼體（5)內(nèi)部設(shè)置電位器（Pg)，顯示驅(qū)動(dòng)器（1)，顯示器（2)，單片機(jī)（3)， 三極管（VT1)和電源（VI)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸配電絕緣子鹽密憎水性等級(jí)分析檢測(cè)器，其特征在于：所 述的顯示器（2)采用6個(gè)等級(jí)顯示燈（6)和一個(gè)顯示屏（8)，等級(jí)顯示燈（6)和顯示屏（8) 設(shè)置在殼體（5 )上，殼體（5 )上還設(shè)置有連接殼體（5 )內(nèi)部電路的開關(guān)（7 )。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸配電絕緣子鹽密憎水性等級(jí)分析檢測(cè)器，其特征在于：所 述的電源（VI)采用干電池或蓄電池。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸配電絕緣子鹽密憎水性等級(jí)分析檢測(cè)器，其特征在于：所 述的三極管（VT1)采用2SC1815。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸配電絕緣子鹽密憎水性等級(jí)分析檢測(cè)器，其特征在于：所 述的電位器（Pg)采用5ΚΩ電位器。
【文檔編號(hào)】G01N13/00GK203869989SQ201420139201
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年3月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月26日
【發(fā)明者】趙延華, 蔣濤, 楊學(xué)杰, 苗軍, 馮曰敏, 石安, 王世濤, 周勇, 韓進(jìn)新, 司振中, 仇東風(fēng), 孟偉, 張寧 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)山東省電力公司淄博供電公司