基于聲傳感器的絕緣子污穢試驗(yàn)裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供一種基于聲傳感器的絕緣子污穢試驗(yàn)裝置，包括人工霧室、絕緣子、試驗(yàn)變壓器、電熱爐、聲發(fā)射檢測(cè)裝置和監(jiān)測(cè)裝置；絕緣子懸掛在人工霧室中央，絕緣子一端通過(guò)穿墻套管與設(shè)置在所述人工霧室外的所述試驗(yàn)變壓器連接，人工霧室的墻體上設(shè)有噴嘴，噴嘴連接設(shè)置在人工霧室外的電熱爐；聲發(fā)射檢測(cè)裝置設(shè)置在人工霧室內(nèi)，包括反射鏡和駐極體傳感器，駐極體傳感器設(shè)置在所述反射鏡所形成的拋物面的焦點(diǎn)上，駐極體傳感器的接收端指向所述絕緣子；監(jiān)測(cè)裝置設(shè)置在人工霧室外。本實(shí)用新型裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、試驗(yàn)過(guò)程操作較少。
【專(zhuān)利說(shuō)明】基于聲傳感器的絕緣子污穢試驗(yàn)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及絕緣子【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種基于聲傳感器的絕緣子污穢試驗(yàn)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]污閃是輸電線路絕緣子表面受到固體的、液體的和氣體的導(dǎo)電物質(zhì)的污染，在遇到霧、露、毛毛雨等濕潤(rùn)作用，使污層電導(dǎo)增大、泄露電流增加產(chǎn)生局部放電，在運(yùn)行電壓下絕緣子表面的局部放電發(fā)展成為電弧閃絡(luò)。污閃不是單純的空氣間隙擊穿，而是一種與電、熱、化學(xué)因素有關(guān)的污穢表面氣體電離以及局部電弧發(fā)生、發(fā)展的熱動(dòng)力平衡過(guò)程。其強(qiáng)弱受污穢度、電壓、濕度、空氣密度和溫度等幾個(gè)因素的影響，試驗(yàn)時(shí)認(rèn)為空氣密度、溫度和濕度是恒定的，改變的只有試驗(yàn)電壓和污穢度。
[0003]研究污閃特性需采用人工污穢試驗(yàn)，污閃檢測(cè)需要采集絕緣子的電氣特性，傳統(tǒng)的絕緣子污穢試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、試驗(yàn)過(guò)程操作繁瑣。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]基于此，本實(shí)用新型提供一種基于聲傳感器的絕緣子污穢試驗(yàn)裝置，該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、試驗(yàn)過(guò)程操作較少。
[0005]一種基于聲傳感器的絕緣子污穢試驗(yàn)裝置，包括人工霧室、絕緣子、試驗(yàn)變壓器、電熱爐、聲發(fā)射檢測(cè)裝置和監(jiān)測(cè)裝置；
[0006]所述絕緣子懸掛在所述人工霧室中央，所述人工霧室上設(shè)有穿墻套管，絕緣子一端通過(guò)穿墻套管與設(shè)置在所述人工霧室外的所述試驗(yàn)變壓器連接；
[0007]所述人工霧室的墻體上設(shè)有噴嘴，所述噴嘴連接設(shè)置在所述人工霧室外的所述電熱爐；
[0008]所述聲發(fā)射檢測(cè)裝置設(shè)置在所述人工霧室內(nèi)，包括反射鏡和駐極體傳感器，所述駐極體傳感器設(shè)置在所述反射鏡所形成的拋物面的焦點(diǎn)上，所述駐極體傳感器的接收端指向所述絕緣子；
[0009]所述監(jiān)測(cè)裝置設(shè)置在人工霧室外，包括依次連接的前置放大器、濾波電路、距離補(bǔ)償放大器、主放大器、微處理器和上位機(jī)；所述駐極體傳感器的輸出端與所述前置放大器的輸入端連接。
[0010]上述基于聲傳感器的絕緣子污穢試驗(yàn)裝置，通過(guò)聲發(fā)射檢測(cè)裝置采集污穢絕緣子污閃時(shí)產(chǎn)生的聲發(fā)射信號(hào)，聲發(fā)射檢測(cè)裝置中包括反射鏡和駐極體傳感器，駐極體傳感器的電容高，能克服需要外施極化電壓和電容低的問(wèn)題，在霧化環(huán)境下，通過(guò)采集聲發(fā)射信號(hào)作為絕緣子污閃的電氣特性能更好地降低環(huán)境干擾；人工霧室外的監(jiān)測(cè)裝置，包括依次連接的前置放大器、濾波電路、距離補(bǔ)償放大器、主放大器、微處理器和上位機(jī)，能快速地對(duì)發(fā)射信號(hào)進(jìn)行處理，減少工作人員的操作。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型一種基于聲傳感器的絕緣子污穢試驗(yàn)裝置在一實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為聲發(fā)射檢測(cè)裝置和監(jiān)測(cè)裝置的連接示意圖。
[0013]圖3為駐極體傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
[0015]如圖1所示，是本實(shí)用新型一種基于聲傳感器的絕緣子污穢試驗(yàn)裝置，包括人工霧室11、絕緣子12、試驗(yàn)變壓器13、電熱爐14、聲發(fā)射檢測(cè)裝置15和監(jiān)測(cè)裝置16 ；
[0016]所述絕緣子12懸掛在所述人工霧室11中央，所述人工霧室11上設(shè)有穿墻套管17，絕緣子12 —端通過(guò)穿墻套管17與設(shè)置在所述人工霧室11外的所述試驗(yàn)變壓器13連接，
[0017]所述人工霧室11的墻體上設(shè)有噴嘴19，所述噴嘴19連接設(shè)置在人工霧室11外的電熱爐14 ；
[0018]所述聲發(fā)射檢測(cè)裝置15設(shè)置在人工霧室11內(nèi)，包括反射鏡和駐極體傳感器，所述駐極體傳感器設(shè)置在所述反射鏡所形成的拋物面的焦點(diǎn)上，駐極體傳感器的接收端指向所述絕緣子；
[0019]所述監(jiān)測(cè)裝置16設(shè)置在人工霧室11外，如圖2所示，包括依次連接的前置放大器161、濾波電路162、距離補(bǔ)償放大器163、主放大器164、微處理器165和上位機(jī)166 ;駐極體傳感器151的輸出端與所述前置放大器161的輸入端連接。
[0020]本實(shí)施例的絕緣子12可為U70BP/146D型的玻璃絕緣子和xwp_70型的陶瓷絕緣子。
[0021]試驗(yàn)時(shí)，將試驗(yàn)絕緣子12涂覆污穢物，懸掛在人工霧室11中央，在人工霧室11夕卜，在電熱爐14中加水，進(jìn)行電加熱使之霧化產(chǎn)生試驗(yàn)所需的霧氣，并通過(guò)噴嘴19噴射到霧室11內(nèi)；
[0022]通過(guò)蒸汽霧使絕緣子12表面逐步潤(rùn)濕，試驗(yàn)電壓經(jīng)穿墻套管17從室外的試驗(yàn)變壓器13引入，試驗(yàn)變壓器13施加以運(yùn)行電壓，使污穢絕緣子12發(fā)生污閃放電現(xiàn)象，使用監(jiān)測(cè)裝置16采集污穢絕緣子12在整個(gè)污閃發(fā)展過(guò)程中的聲發(fā)射信號(hào)。由于聲波信號(hào)在空氣中傳播時(shí)有時(shí)延，試驗(yàn)時(shí)聲發(fā)射檢測(cè)裝置15與絕緣子12的距離保持固定。在整個(gè)試驗(yàn)期間，不斷噴霧使絕緣子12試品受潮。
[0023]試驗(yàn)變壓器13可為額定容量100kVA的Y0W-1000/250變壓器，額定電壓250/6kV，額定電流250/6A，阻抗電壓1.77%。
[0024]試驗(yàn)變壓器13還可連接一調(diào)壓器131，用于調(diào)節(jié)電壓，調(diào)壓器131可為高壓試驗(yàn)柱式調(diào)壓器，額定容量為lOOOkVA，輸出電壓范圍O?6.3kV，額定輸入電流101A，額定輸出電流159A，負(fù)載功率因數(shù)cos Φ = 0.1。
[0025]監(jiān)測(cè)裝置15包括反射鏡和駐極體傳感器151，所述駐極體傳感器151設(shè)置在所述反射鏡所形成的拋物面的焦點(diǎn)上，駐極體傳感器151的接收端指向所述絕緣子12 ;駐極體傳感器151的電容高，能克服需要外施極化電壓和電容低的問(wèn)題；
[0026]駐極體是一些相當(dāng)于永磁體的絕緣材料，在較高溫度時(shí)以強(qiáng)電場(chǎng)處理(20kV/cm)，在冷卻后可保留極化；駐極體傳感器151可用駐極體薄膜(如聚酯薄膜，厚度可接近
6.25 μ m)壓到布有小孔的后極板上，經(jīng)極化后，外面鍍一層金屬并與外殼連接作為連地電極，后極板絕緣為另一電極，即可構(gòu)成駐極體聲傳感器。
[0027]如圖3所示，是本實(shí)施例駐極體傳感器151的結(jié)構(gòu)示意圖，駐極體傳感器151包括上電極152和下電極153,上電極152為鍍有金屬層的駐極體振膜,下電極153為金屬板,上電極152和下電極153被氣隙分開(kāi)，上下電極之間通過(guò)連接線接入電源，上下電極之間的連接線還連接負(fù)載電阻R，上電極152還接地。
[0028]在人工霧室11外，監(jiān)測(cè)裝置16接收污穢絕緣子發(fā)生污閃現(xiàn)象后產(chǎn)生的聲發(fā)射信號(hào)；駐極體聲傳感器151與絕緣子12之間無(wú)電氣聯(lián)系，駐極體傳感器151指向絕緣子12，接收污穢絕緣子放電時(shí)的聲發(fā)射信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳送到監(jiān)測(cè)裝置16 ；
[0029]前置放大器161將駐極體傳感器151輸出的微弱電信號(hào)進(jìn)行放大,可米用場(chǎng)效應(yīng)晶體管；
[0030]濾波電路162可采用有源濾波器,例如Chebyshev濾波器,能抑制干擾；
[0031]距離補(bǔ)償放大器163可采用帶通濾波器，進(jìn)一步消除干擾；
[0032]主放大器164是對(duì)帶通濾波器輸出的信號(hào)進(jìn)行放大，聲發(fā)射信號(hào)的放大主要是靠主放大器164 ；
[0033]微處理器165設(shè)置有A/D轉(zhuǎn)換電路,將聲發(fā)射信號(hào)轉(zhuǎn)換后發(fā)送給上位機(jī)166 ;微處理器165還可連接一不波器,用于顯不聲發(fā)射信號(hào)。
[0034]本實(shí)用新型基于聲傳感器的絕緣子污穢試驗(yàn)裝置，通過(guò)聲發(fā)射檢測(cè)裝置采集污穢絕緣子污閃時(shí)產(chǎn)生的聲發(fā)射信號(hào)，聲發(fā)射檢測(cè)裝置中包括反射鏡和駐極體傳感器，駐極體傳感器的電容高，能克服需要外施極化電壓和電容低的問(wèn)題，在霧化環(huán)境下，通過(guò)采集聲發(fā)射信號(hào)作為絕緣子污閃的電氣特性能更好地降低環(huán)境干擾；人工霧室外的監(jiān)測(cè)裝置，包括依次連接的前置放大器、濾波電路、距離補(bǔ)償放大器、主放大器、微處理器和上位機(jī)，能快速地對(duì)發(fā)射信號(hào)進(jìn)行處理，減少工作人員的操作。
[0035]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專(zhuān)利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專(zhuān)利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于聲傳感器的絕緣子污穢試驗(yàn)裝置，其特征在于，包括人工霧室、絕緣子、試驗(yàn)變壓器、電熱爐、聲發(fā)射檢測(cè)裝置和監(jiān)測(cè)裝置； 所述絕緣子懸掛在所述人工霧室中央，所述人工霧室上設(shè)有穿墻套管，絕緣子一端通過(guò)穿墻套管與設(shè)置在所述人工霧室外的所述試驗(yàn)變壓器連接； 所述人工霧室的墻體上設(shè)有噴嘴，所述噴嘴連接設(shè)置在所述人工霧室外的所述電熱爐； 所述聲發(fā)射檢測(cè)裝置設(shè)置在所述人工霧室內(nèi)，包括反射鏡和駐極體傳感器，所述駐極體傳感器設(shè)置在所述反射鏡所形成的拋物面的焦點(diǎn)上，所述駐極體傳感器的接收端指向所述絕緣子； 所述監(jiān)測(cè)裝置設(shè)置在人工霧室外，包括依次連接的前置放大器、濾波電路、距離補(bǔ)償放大器、主放大器、微處理器和上位機(jī)；所述駐極體傳感器的輸出端與所述前置放大器的輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于聲傳感器的絕緣子污穢試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述駐極體傳感器包括上電極和下電極，上電極為鍍有金屬層的駐極體振膜，下電極為金屬板，上電極和下電極被氣隙分開(kāi)，上電極與下電極之間通過(guò)連接線接入電源，上電極與下電極之間的連接線還連接負(fù)載電阻，上電極接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于聲傳感器的絕緣子污穢試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述試驗(yàn)變壓器還連接一調(diào)壓器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于聲傳感器的絕緣子污穢試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述調(diào)壓器為高壓試驗(yàn)柱式調(diào)壓器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于聲傳感器的絕緣子污穢試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述前置放大器為場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于聲傳感器的絕緣子污穢試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述微處理器還連接一示波器。
【文檔編號(hào)】G01R31/12GK203838293SQ201420201991
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月23日
【發(fā)明者】陸國(guó)俊, 易滿成, 舒乃秋, 李智寧, 楊鵬, 方健, 顧春暉, 蘇海博, 黃強(qiáng) 申請(qǐng)人:廣州供電局有限公司, 武漢大學(xué)