一種用于絕緣子在線檢測(cè)的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電工測(cè)量領(lǐng)域，特別涉及一種用于絕緣子在線檢測(cè)的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]高壓輸電線路絕緣子是電力系統(tǒng)中使用范圍廣泛、數(shù)量龐大的重要一次設(shè)備。當(dāng)絕緣子串中存在低值或零值絕緣子時(shí)，在污穢環(huán)境、過(guò)電壓甚至工作電壓下就極易發(fā)生閃絡(luò)事故。低零值絕緣子是造成輸電線路重大事故的隱患。因此對(duì)絕緣子進(jìn)行檢測(cè)，查出零值和低值絕緣子并及時(shí)更換，以保證線路可靠運(yùn)行。絕緣電阻和絕緣子串周?chē)臻g電場(chǎng)能很好地反映絕緣子的運(yùn)行狀態(tài)，良好的絕緣子具有較高的絕緣電阻值，其空間電場(chǎng)呈規(guī)律分布。當(dāng)絕緣子串出現(xiàn)低零值絕緣子時(shí)，其絕緣電阻值將大大降低，絕緣子串周?chē)臻g電場(chǎng)也會(huì)出現(xiàn)畸變。通過(guò)測(cè)量絕緣子的電阻和電場(chǎng)能有效檢測(cè)出低零值絕緣子。
[0003]單方面地測(cè)量某一個(gè)量存在缺陷。如果單是測(cè)量絕緣子電阻，由于測(cè)量時(shí)會(huì)屏蔽絕緣子承受的交流電壓，相當(dāng)于被測(cè)的絕緣子交流短路，降低了絕緣子串整體的絕緣性能。如果只是測(cè)量絕緣子周?chē)臻g電場(chǎng)，雖然測(cè)量裝置不用與絕緣子直接接觸，安全性高，但是不能準(zhǔn)確地檢測(cè)出低值絕緣子。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)對(duì)懸式瓷質(zhì)絕緣子串的電阻和周?chē)臻g電場(chǎng)的測(cè)量，同時(shí)兼?zhèn)淞藘煞N檢測(cè)方法的優(yōu)點(diǎn)，具有功能強(qiáng)大，測(cè)量準(zhǔn)確度高，安全可靠的優(yōu)點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種用于絕緣子在線檢測(cè)的裝置，通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0005]主要包括電源模塊、電源管理模塊、AVR單片機(jī)、電阻測(cè)量模塊、電場(chǎng)測(cè)量模塊和無(wú)線通信模塊。各部分之間的連接關(guān)系為:電源模塊連接電源管理模塊，輸出穩(wěn)定的直流電壓，為單片機(jī)芯片、無(wú)線通信芯片、電阻測(cè)量模塊和電場(chǎng)測(cè)量模塊提供電源，電阻測(cè)量模塊和電場(chǎng)測(cè)量模塊的供電回路設(shè)置開(kāi)關(guān)，可以選擇使用其中一個(gè)測(cè)量模塊。單片機(jī)與電阻測(cè)量模塊、電場(chǎng)測(cè)量模塊和無(wú)線通信模塊相連接，與各模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
[0006]所述電源模塊采用可充電鋰電池，輸出直流12V電壓。
[0007]所述電源管理模塊采用MIC5205芯片，該芯片輸入12V電源后輸出穩(wěn)定的5.0V電壓為單片機(jī)、電場(chǎng)傳感器和無(wú)線通信芯片提供工作電源。
[0008]所述的單片機(jī)芯片采用Atmegaie單片機(jī)。接收電阻測(cè)量模塊或電場(chǎng)測(cè)量模塊的數(shù)據(jù)，計(jì)算出實(shí)際的電阻值或電場(chǎng)值，通過(guò)無(wú)線通信芯片與外界進(jìn)行通信，可以向外部發(fā)送已經(jīng)測(cè)得的電阻或電場(chǎng)值，也可以接受外部的命令。
[0009]所述電阻測(cè)量模塊包括直流升壓電路、金屬電極、旁路電路和數(shù)據(jù)采集電路。其中，直流升壓電路由高頻升壓變壓器和倍壓整流電路組成，直流升壓電路將電壓升至2500V;測(cè)量時(shí)將2500V直流電壓連接兩個(gè)金屬電極加至待測(cè)絕緣子兩端，通過(guò)采集絕緣子兩端電壓和流入絕緣子的直流電流可算出絕緣子的電阻;旁路電容器屏蔽絕緣子的工頻電壓，保證測(cè)量準(zhǔn)確和檢測(cè)裝置的安全。數(shù)據(jù)采集電路包括電壓采集電路和電流采集電路，電流采集通過(guò)回路串一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電阻，采集電阻兩端電壓信號(hào)差值除以標(biāo)準(zhǔn)電阻值得到電流信息。數(shù)據(jù)采集電路集到的電壓電流信號(hào)送入單片機(jī)，由單片機(jī)計(jì)算出實(shí)際電阻值。
[0010]所述電場(chǎng)測(cè)量模塊包括電場(chǎng)傳感器、數(shù)據(jù)采集電路。其中電場(chǎng)傳感器采用電容式電場(chǎng)傳感器;測(cè)量時(shí)將電場(chǎng)傳感器靠近被測(cè)絕緣子串，傳感器感應(yīng)電場(chǎng)強(qiáng)度并輸出代表電場(chǎng)強(qiáng)度的電壓信號(hào)，數(shù)據(jù)采集電路包括一個(gè)VCVS有源低通濾波器，放大增益為4，傳感器信號(hào)經(jīng)過(guò)低通濾波放大后送入單片機(jī)，由單片機(jī)計(jì)算出絕緣子串周?chē)臻g的電場(chǎng)強(qiáng)度。
[0011]所述無(wú)線通信模塊采用SZ12-01-HPW無(wú)線通信芯片，單片機(jī)通過(guò)該芯片向外部發(fā)送數(shù)據(jù)。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是所述絕緣子檢測(cè)裝置功能框圖。
[0013]圖2是所述絕緣子檢測(cè)裝置系統(tǒng)原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]本實(shí)用新型提供了一種用于絕緣子在線檢測(cè)的裝置，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0015]圖1所示為所述絕緣子檢測(cè)裝置的功能框圖，主要包括電源模塊、電源管理模塊、AVR單片機(jī)、電阻測(cè)量模塊、電場(chǎng)測(cè)量模塊和無(wú)線通信模塊。如圖1所示，電源模塊為整個(gè)系統(tǒng)提供電源；電源管理模塊選用MIC5205芯片，輸出4路穩(wěn)定的5V電壓，分別為單片機(jī)芯片、無(wú)線通信芯片、電阻測(cè)量模塊和電場(chǎng)測(cè)量模塊提供電源，電阻測(cè)量模塊和電場(chǎng)測(cè)量模塊的供電回路設(shè)置開(kāi)關(guān)，可以選擇使用其中一個(gè)測(cè)量模塊；電阻測(cè)量模塊包括直流升壓電路、金屬電極、旁路電路和數(shù)據(jù)采集電路。其中，直流升壓電路由高頻升壓變壓器和倍壓整流電路組成，直流升壓電路將電壓升至2500V;測(cè)量時(shí)將2500V直流電壓連接兩個(gè)金屬電極加至待測(cè)絕緣子兩端，通過(guò)采集絕緣子兩端電壓和流入絕緣子的直流電流可算出絕緣子的電阻，旁路電容器屏蔽絕緣子的工頻電壓，保證測(cè)量準(zhǔn)確和檢測(cè)裝置的安全。數(shù)據(jù)采集電路包括電壓采集電路和電流采集電路，電流采集通過(guò)回路串一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電阻，采集電阻兩端電壓信號(hào)差值除以標(biāo)準(zhǔn)電阻值得到電流信息。數(shù)據(jù)采集電路集到的電壓電流信號(hào)送入單片機(jī)，由單片機(jī)計(jì)算出實(shí)際電阻值;電場(chǎng)測(cè)量模塊包括電場(chǎng)傳感器、數(shù)據(jù)采集電路。其中電場(chǎng)傳感器采用電容式電場(chǎng)傳感器;測(cè)量時(shí)將電場(chǎng)傳感器靠近被測(cè)絕緣子串，傳感器感應(yīng)電場(chǎng)強(qiáng)度并輸出代表電場(chǎng)強(qiáng)度的電壓信號(hào)，數(shù)據(jù)采集電路包括一個(gè)VCVS有源低通濾波器，傳感器信號(hào)經(jīng)過(guò)低通濾波放大后送入單片機(jī)，由單片機(jī)計(jì)算出絕緣子串周?chē)臻g的電場(chǎng)強(qiáng)度。單片機(jī)將測(cè)量結(jié)果數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線通信芯片SZ12-01-HPW向外發(fā)送，地面工作人員使用工作站電腦進(jìn)行數(shù)據(jù)接受，并分析絕緣子的狀態(tài)。
[0016]圖2所示為所述絕緣子檢測(cè)裝置系統(tǒng)原理框圖。此檢測(cè)裝置適合帶電檢測(cè)絕緣子。檢測(cè)時(shí)最好先檢測(cè)絕緣子串周?chē)妶?chǎng)，待電場(chǎng)測(cè)出的零值絕緣子很少時(shí)再使用電阻測(cè)量模塊測(cè)量絕緣子的電阻，確認(rèn)每一片絕緣子的絕緣電阻;如果電場(chǎng)檢測(cè)出很多片絕緣子，則不應(yīng)再測(cè)絕緣電阻，因?yàn)闇y(cè)量絕緣電阻會(huì)進(jìn)一步降低絕緣子串的絕緣性能，具有一定的危險(xiǎn)性，此時(shí)應(yīng)盡快更換新的絕緣子串。檢測(cè)電場(chǎng)時(shí)先將電阻測(cè)量模塊斷開(kāi)，將電場(chǎng)傳感器靠近絕緣子串大約1cm距離，從絕緣子串一端到另一端逐片測(cè)試周?chē)妶?chǎng)強(qiáng)度，單片機(jī)通過(guò)無(wú)線通信模塊將每片電場(chǎng)強(qiáng)度值發(fā)送到工作站電腦，由工作人員判斷絕緣子的狀態(tài)。測(cè)量絕緣子電阻時(shí)先將電場(chǎng)測(cè)量模塊斷開(kāi)，將金屬電極接入待測(cè)絕緣子片兩端，從絕緣子串一端至另一端逐片測(cè)量每片的電阻值，單片機(jī)通過(guò)無(wú)線通信模塊將每片電阻值發(fā)送到工作站電腦，有工作人員判斷絕緣子的狀態(tài)。以上只是推薦操作，也可以將此裝置單獨(dú)作為電阻測(cè)量裝置或電場(chǎng)測(cè)量裝置使用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于絕緣子在線檢測(cè)的裝置，其特征在于:包括電源模塊、AVR單片機(jī)、電阻測(cè)量模塊、電場(chǎng)測(cè)量模塊和無(wú)線通信模塊； 各部分之間的連接關(guān)系為:電源模塊連接電源管理模塊輸出穩(wěn)定的直流電壓，為單片機(jī)芯片、無(wú)線通信芯片、電阻測(cè)量模塊和電場(chǎng)測(cè)量模塊提供電源，電阻測(cè)量模塊和電場(chǎng)測(cè)量模塊的供電回路設(shè)置開(kāi)關(guān)，可以選擇使用其中一個(gè)測(cè)量模塊;單片機(jī)與電阻測(cè)量模塊、電場(chǎng)測(cè)量模塊和無(wú)線通信模塊相連接，與各模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于絕緣子在線檢測(cè)的裝置，其特征在于:所述的裝置同時(shí)包含電阻測(cè)量和電場(chǎng)測(cè)量功能。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于絕緣子在線檢測(cè)的裝置，其特征在于:所述的電源管理模塊采用MIC5205穩(wěn)壓芯片。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于絕緣子在線檢測(cè)的裝置，其特征在于:所述的單片機(jī)芯片為Atmegal6單片機(jī)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于絕緣子在線檢測(cè)的裝置，其特征在于:所述電阻測(cè)量模塊包括直流升壓電路、數(shù)據(jù)采集電路。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于絕緣子在線檢測(cè)的裝置，其特征在于:所述電場(chǎng)測(cè)量模塊采用電容式電場(chǎng)傳感器、數(shù)據(jù)采集電路。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于絕緣子在線檢測(cè)的裝置，其特征在于:所述無(wú)線通信模塊采用SZ12-01-HPW無(wú)線通信芯片。
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于電工測(cè)量領(lǐng)域，特別涉及一種用于絕緣子在線檢測(cè)的裝置。該檢測(cè)裝置包括電源模塊、電源管理模塊、AVR單片機(jī)、電阻測(cè)量模塊、電場(chǎng)測(cè)量模塊和無(wú)線通信模塊。各部分之間的連接關(guān)系為：電源模塊連接電源管理模塊輸出穩(wěn)定的直流電壓，為單片機(jī)芯片、無(wú)線通信芯片、電阻測(cè)量模塊和電場(chǎng)測(cè)量模塊提供電源，電阻測(cè)量模塊和電場(chǎng)測(cè)量模塊的供電回路設(shè)置開(kāi)關(guān)，可以選擇使用其中一個(gè)測(cè)量模塊。單片機(jī)與電阻測(cè)量模塊、電場(chǎng)測(cè)量模塊和無(wú)線通信模塊相連接，與各模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了懸式瓷質(zhì)絕緣子的電阻測(cè)量和電場(chǎng)測(cè)量，同時(shí)兼?zhèn)淞穗娮铚y(cè)量方法和電場(chǎng)測(cè)量方法的優(yōu)點(diǎn)，具有功能強(qiáng)大，測(cè)量準(zhǔn)確度高，安全可靠的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G01R29/12, G01R27/08
【公開(kāi)號(hào)】CN205353207
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521108373
【發(fā)明人】李衛(wèi)國(guó), 劉文斌, 高寒, 賈國(guó)濱, 陳艷, 歐陽(yáng)潔
【申請(qǐng)人】華北電力大學(xué), 歐陽(yáng)潔
【公開(kāi)日】2016年6月29日
【申請(qǐng)日】2015年12月28日