高壓可伸縮智能磁性表筆及絕緣子智能檢測設備的製作方法

2023-10-04 18:33:09 1

專利名稱：高壓可伸縮智能磁性表筆及絕緣子智能檢測設備的製作方法
技術領域：
本發明是關於一種高壓電線檢測設備，尤其是指一種高壓可伸縮智能磁性表筆以及應用該表筆的絕緣子智能檢測設備。
背景技術：
隨著國家智能電網規劃的進一步實施，特高壓輸電線路對國家智能電網建設起著關鍵的作用，針對特高壓輸電線路的狀態檢修也就成了特高壓輸電線路正常運行中不可或缺的部分。其中，輸電線路具有用來固定導體的絕緣子，絕緣子是使導體保持電氣性能的重要部件，所以對絕緣子的定期檢測至關重要，是特高壓輸電線路狀態檢修的重要一步。目前，國內特高壓交流輸電線路的絕緣子智能型檢測設備較少，現有的檢測設備如圖1所示，具有一特高壓輸電線路絕緣子智能檢測儀9 (專利號為CN201120449131. X)，從智能檢測儀9中探出兩根直徑為23mm的平行的鋼條表筆91，測量時，作業人員雙手握持並移動智能檢測儀9，使兩根鋼條表筆91的檢測端分別接觸絕緣子8的鋼帽81的兩端，用以檢測絕緣子物理特性。然而在實際測量作業過程中，採用上述的設備檢測絕緣子仍存在以下問題1.絕緣子的鋼帽的兩端為柱面結構(如圖1)，其與鋼條表筆的檢測端相接觸時，僅為線接觸甚至點接觸，導致接觸面積較小，容易接觸不良，又由於智能檢測儀是作業人員手持的，當手有抖動時，便更增加了接觸不良情況的發生率，最終使測量結果不準確；2.在測量過程中，由於檢測工作是在高空進行，並且作業人員需要兩隻手同時握住檢測設備，只得以雙腳固定身體，使得作業人員容易高空跌落，存在極大安全隱患；3.由於絕緣子成串狀，軸向尺寸較長，在測量過程中，需要作業人員手持檢測設備不斷移動來進行絕緣子各段的檢測，而在每段的檢測中，又需要使兩根鋼條表筆的檢測端與絕緣子仔細對位貼合，如此複雜的操作流程，導致檢測效率低下，無法按期完成大量檢測工作；4.智能檢測儀在通電後，表筆檢測端即具有高壓，如果此時作業人員不小心觸碰檢測端，則極可能導致觸電，造成人身傷害。上述情況中，輕者絕緣子測量不準確、效率低下，重者作業人員受傷，所以急需對現有技術的檢測設備進行改良。而本發明人根據其多年的業內工作經驗，採用設計新的表筆連接現有檢測儀的組合，來克服上述問題。

發明內容
為克服背景技術中所述的一系列嚴重問題，本發明的目的在於提供一種高壓可伸縮智能磁性表筆，通過將現有技術的硬質的鋼條表筆更換為軟質的表筆導線，並在表筆檢測端內設有磁性件以吸附絕緣子，不僅解放了作業人員的雙手以扶持固定物，保障了作業人員安全，而且還通過磁性力作用使表筆檢測端和絕緣子的接觸更為緊密可靠，極大地減少了接觸不良的發生，使檢測儀測量結果更準確可靠。
上述本發明的目的，是由以下的技術方案所實現的一種高壓可伸縮智能磁性表筆，具有由導體連接的檢測端和插接端，其中插接端插接於絕緣子智能檢測儀的對應接口，所述高壓可伸縮智能磁性表筆的檢測端和插接端由可彎折的導線束連接，且該檢測端內設有一用以吸附待檢測元件的磁性件，該插接端設有一繞線器。如圖2和圖3所示。通過使用軟質可彎折的表筆導線，並在表筆檢測端設有磁性件，使得在檢測作業過程中，作業人員只需將表筆檢測端吸附於絕緣子後，再將檢測儀放入兜中，如此便可騰出雙手以扶持固定物，保障了作業人員安全；其次，磁性力作用使表筆檢測端和絕緣子的接觸更為緊密可靠，極大地減少了接觸不良的發生，使檢測儀測量結果更準確可靠；再次，因為導線束較長，容易纏繞在一起，不方便操作人員使用之餘，也容易造成安全隱患，設置繞線器可以使導線束的長度可伸縮，杜絕安全隱患，使用方便。如上所述的高壓可伸縮智能磁性表筆的檢測端的磁性件外包覆有一側用於接觸絕緣子、另一側用於電連接所述導線束的金屬殼體，金屬殼體外還包覆有絕緣的橡膠套。如圖3所示。採用磁性件設於檢測端後，當檢測端吸附絕緣子時，因磁力作用，檢測端會與絕緣子發生撞擊，如果使磁性件直接撞擊接觸絕緣子，很容易導致磁性件碎裂報廢。所以在磁性件外包覆金屬殼體，使金屬殼體代為承受撞擊力，並承擔導體的角色，便保護了磁性件，使其不易撞碎，延長了磁性件的使用壽命。而外套橡膠套保證作業人員不直接觸碰金屬件，避免觸電危險。如上所述的高壓可伸縮智能磁性表筆檢測端的磁性件為一環形磁鐵，環形磁鐵的軸線位於所述導線束朝向該檢測端的延伸線上。如圖3所示。藉此，使磁吸力能與表筆檢測端和絕緣子的接觸表面相垂直，使吸附更為穩定可靠，不至於作業過程中表筆掉落。如上所述的高壓可伸縮智能磁性表筆還設有一能根據光強度連通或斷開表筆電路的光敏開關裝置，所述光敏開關裝置具有設置於所述磁性表筆檢測端的光敏傳感器、增設於所述絕緣子智能檢測儀內的模數轉換晶片、與模數轉換晶片連接的光敏控制電路以及設置於所述導線束內的連接光敏傳感器和控制晶片的光敏信號線。藉由設置光敏開關裝置，通過檢測端的光感，使表筆只有在與絕緣子良好接觸時(檢測端內光線暗)，才能輸出5000V高壓；在表筆離開絕緣子後(檢測端內光線強)，表筆電路斷開。如此便能夠防止工作人員觸電，保護了他們的人身安全。如上所述的高壓可伸縮智能磁性表筆的檢測端的金屬殼體具有一貫通的對應所述環形磁鐵的中孔的中空部，該中空部內設置有所述光敏傳感器，光敏傳感器的感光端沿所述環形磁鐵的軸線朝向檢測端外；所述導線束具有檢測電線和光敏信號線兩條平行且互不幹涉的導線，其中光敏信號線具有正極線和負極線，所述光敏傳感器的輸出端的正負極分別連接在該正極線和負極線上。藉由光敏傳感器的感光端朝向檢測端外，實現了檢測端在接觸絕緣子時入射光敏傳感器的光線變弱；而離開絕緣子後，入射光敏傳感器的光線變強。並通過將光敏傳感器的信號輸出沿導線束傳遞至絕緣子智能檢測儀來進行表筆電路連通或斷開的處理。如上所述的高壓可伸縮智能磁性表筆，所述光敏開關裝置在該金屬殼體的中空部內、在光敏傳感器的感光端的外周側還設有一透明的絕緣殼體。藉此，使光敏傳感器不會被環形磁鐵和金屬殼體短路，避免外界強電幹擾；同時絕緣殼體為透明材質保證其透光性。如上所述的高壓可伸縮智能磁性表筆的檢測端的橡膠套朝檢測端外沿所述環形磁鐵的軸線方向一體延伸設有一當所述金屬殼體與所述絕緣子接觸時能阻擋光線射入所述光敏傳感器的彈性的遮光罩。藉此，當檢測端接觸絕緣子時，遮光罩頂抵於絕緣子上，和絕緣子表面共同封住檢測端的開口，使外界光線無法射入檢測端內的光敏傳感器，使光敏傳感器對光的檢測更為有效，保證光敏開關裝置對表筆電路的控制更為可靠。如上所述的高壓可伸縮智能磁性表筆，所述導線束具有絕緣皮，絕緣皮內具有包覆所述光敏信號線的光敏線屏蔽層和包覆所述檢測電線的高壓線屏蔽層，其中光敏線屏蔽層為金屬材質的網狀管體，而高壓線屏蔽層為絕緣體。藉此，使弱電的光敏信號線和強電的檢測電線互不幹擾，更保證光控的有效性以及檢測設備運行穩定性。本發明還提供一種絕緣子智能檢測設備，具有一絕緣子智能檢測儀，其兩個輸入端分別插接有如上所述的高壓可伸縮智能磁性表筆。如上述的絕緣子智能檢測設備，在所述絕緣子智能檢測儀上插接的兩根高壓可伸縮智能磁性表筆共用一個繞線器，該繞線器具有兩個卷線軸，且該繞線器設置於所述絕緣子智能檢測儀內部臨近表筆接口的位置。用一個繞線器的兩根轉軸分別盤繞兩根表筆的導線束，不僅節省材料，還易於統一理線，保持絕緣子智能檢測設備空間結構集中，易於攜帶。


圖1為現有技術的絕緣子智能型檢測設備的示意圖；圖2為本發明的絕緣子智能檢測設備的整體示意圖；圖3為本發明的高壓可伸縮智能磁性表筆的檢測端的側剖視圖；圖4為本發明的高壓可伸縮智能磁性表筆的導線束的縱截面圖；圖5為本發明的光敏開關裝置的電路圖；圖6為本發明的繞線器的在圖2中的B-B截面圖。
具體實施例方式為令本發明的目的、技術手段及技術效果有更完整及清楚的揭露，以下進行詳細說明，並請一併參閱附圖及部件標號。請參閱圖2及圖3所示，本發明提供一種高壓可伸縮智能磁性表筆，具有由導體連接的檢測端I和插接端2，其中插接端2插接於絕緣子智能檢測儀9的對應接口，所述高壓可伸縮智能磁性表筆的檢測端I和插接端2由可彎折的導線束3連接，且該檢測端I內設有一用以吸附待檢測元件的磁性件，該插接端2設有一繞線器7。如圖3所示，檢測端I的磁性件外包覆有一側用於接觸絕緣子8、另一側用於電連接導線束3的金屬殼體12，金屬殼體12外還包覆有絕緣的橡膠套13。金屬殼體用於防撞，但本發明也可不設置金屬殼體，而採用不易撞碎的磁性件材質。進一步地，磁性件為一環形磁鐵11，環形磁鐵11的軸線位於所述導線束3朝向該檢測端I的延伸線上。但本發明並不以此為限，磁性件採用其他材質、其他形狀亦為可行；採用環形磁鐵11是為了在其中孔處容納下文所述的光敏傳感器41。請一併參閱圖3-圖5所示，本發明的高壓可伸縮智能磁性表筆還設有一能根據光強度連通或斷開表筆電路的光敏開關裝置，所述光敏開關裝置具有設置於所述磁性表筆檢測端I的光敏傳感器41、增設於所述絕緣子智能檢測儀9內的模數轉換晶片42、與模數轉換晶片42連接的光敏控制電路以及設置於所述導線束3內的連接光敏傳感器41和控制晶片42的光敏信號線43。進一步地，檢測端I的金屬殼體12具有一貫通的對應所述環形磁鐵11的中孔的中空部120，該中空部120內設置有所述光敏傳感器41，光敏傳感器41的感光端410沿所述環形磁鐵11的軸線朝向檢測端I外；所述導線束3具有檢測電線31和光敏信號線43兩條平行且互不幹涉的導線，其中光敏信號線43具有正極線431和負極線432 (如圖4)，光敏傳感器41的輸出端412的正負極分別連接在該正極線431和負極線432上。請再參閱圖3，所述光敏開關裝置在金屬殼體12的中空部410內、在光敏傳感器41的感光端410的外周側還設有一透明的絕緣殼體44。絕緣殼體44可為整體透明或者僅設置為在感光端410處的平面透明，只要能使光線射入光敏傳感器41的感光端410，就均為可行的實施方式。進一步地，檢測端I的橡膠套13朝檢測端I外沿所述環形磁鐵11的軸線方向一體延伸設有一當所述金屬殼體12與所述絕緣子8接觸時能阻擋光線射入所述光敏傳感器41的彈性的遮光罩131。遮光罩131可設置成如圖3所示的環齒狀套體，以利於摺疊而不影響金屬殼體12與絕緣子8的接觸，但也可設置為其他形狀，在此不一一列舉。請再參閱圖4所示,導線束3具有絕緣皮30,絕緣皮30內具有包覆所述光敏信號線43的光敏線屏蔽層33和包覆所述檢測電線31的高壓線屏蔽層32，其中光敏線屏蔽層33為金屬材質的網狀管體，而高壓線屏蔽層32為絕緣體。本發明還提供一種絕緣子智能檢測設備，具有一絕緣子智能檢測儀，其兩個輸入端分別插接有如上所述的高壓智能磁性表筆。本發明所採用的光敏傳感器是高性能光敏傳感器，可以選用信利佳公司的GM系列或EKPS系列光敏傳感器，而模數轉換晶片可以採用Texas Instruments公司的SN74AHC1G08晶片，當然，並不以此為限。請參閱圖5，揭示了本發明的絕緣子智能檢測設備的光敏開關裝置的電路連接關係。圖中右側的晶片即為模數轉換晶片42，該晶片的管腳A和管腳B分別連接第一根和第二根高壓智能磁性表筆的光敏信號線43的正極線431，而管腳GND連接第一根和第二根高壓智能磁性表筆的光敏信號線43的負極線432，其中，管腳A和B用於檢測表筆與絕緣子接觸的模擬信號，電壓越高表示接觸越好；而該模數轉換晶片42通過將A、B管腳的輸入轉換為數位訊號以提高系統的抗幹擾能力，並從管腳Y輸出給絕緣子智能檢測儀的連接電路進行電壓判斷，當管腳Y的輸出為高電平(> 2. 4V)並且管腳A、B的電壓同時大於2. 4V時，認為表筆和絕緣子良好接觸，可以啟動表筆電路通過檢測電線31向檢測端I送電，否則，斷開表筆電路，如此即可實現根據光強度連通或斷開表筆電路的功能。進一步地，請參閱圖6所示，在所述絕緣子智能檢測儀9上插接的兩根高壓可伸縮智能磁性表筆共用一個繞線器7，該繞線器7具有兩個卷線軸71，且該繞線器7設置於所述絕緣子智能檢測儀9內部臨近表筆接口的位置，如圖2。但本發明並不以此為限，繞線器也可不設置在絕緣子智能檢測儀中，並且可以使每根表筆單獨設置繞線器。以下以本發明的較佳實施例為例，描述本發明的工作原理首先將本發明兩支高壓可伸縮智能磁性表筆的插接端(即三線制插頭)與智能絕緣子檢測儀的對應接口連接牢靠，然後將表筆檢測端分別吸附到絕緣子的兩端，在完全吸附之前，表筆電路不通電；在吸附過程中，表筆可以根據實際情況自動伸長或者縮短，當兩根表筆的檢測端分別吸附到如圖2所示的絕緣子的Al和A2處之後，智能絕緣子檢測儀啟動高壓進行絕緣子測量，測量完成後，自動通知作業人員，然後，作業人員只需要將位於絕緣子Al點的表筆吸附到絕緣子A3點一步操作，本發明的絕緣子智能檢測設備就可以自動繼續測量絕緣子下一段的物理特性，以此類推，直到完成所有絕緣子的測量工作。本發明可以用於電力系統中各種超高壓、高壓、低壓電設備檢測，只要被測目標能夠被磁性件吸附，就都可以使用。因此，應用前景廣闊，具有巨大的經濟效益。以上所舉僅為本發明示意性的部分實施例，並非用以限制本發明的範圍，任何本領域的技術人員，在不脫離本發明的構思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應包括在本專利保護範圍之內。
權利要求
1.一種高壓可伸縮智能磁性表筆，具有由導體連接的檢測端和插接端，其中插接端插接於絕緣子智能檢測儀的對應接口，其特徵在於，所述高壓可伸縮智能磁性表筆的檢測端和插接端由可彎折的導線束連接，且該檢測端內設有一用以吸附待檢測元件的磁性件，該插接端設有一繞線器。
2.根據權利要求1所述的高壓可伸縮智能磁性表筆，其特徵在於，所述磁性表筆的檢測端的磁性件外包覆有一側用於接觸絕緣子、另一側用於電連接所述導線束的金屬殼體，金屬殼體外還包覆有絕緣的橡膠套。
3.根據權利要求1或2所述的高壓可伸縮智能磁性表筆，其特徵在於，所述磁性表筆檢測端的磁性件為一環形磁鐵，環形磁鐵的軸線位於所述導線束朝向該檢測端的延伸線上。
4.根據權利要求3所述的高壓可伸縮智能磁性表筆，其特徵在於，所述磁性表筆還設有一能根據光強度連通或斷開表筆電路的光敏開關裝置，所述光敏開關裝置具有設置於所述磁性表筆檢測端的光敏傳感器、增設於所述絕緣子智能檢測儀內的模數轉換晶片、與模數轉換晶片連接的光敏控制電路以及設置於所述導線束內的連接光敏傳感器和控制晶片的光敏信號線。
5.根據權利要求4所述的高壓可伸縮智能磁性表筆，其特徵在於，所述磁性表筆檢測端的金屬殼體具有一貫通的對應所述環形磁鐵的中孔的中空部，該中空部內設置有所述光敏傳感器，光敏傳感器的感光端沿所述環形磁鐵的軸線朝向檢測端外；所述導線束具有檢測電線和光敏信號線兩條平行且互不幹涉的導線，其中光敏信號線具有正極線和負極線，所述光敏傳感器的輸出端的正負極分別連接在該正極線和負極線上。
6.根據權利要求5所述的高壓可伸縮智能磁性表筆，其特徵在於，所述光敏開關裝置在該金屬殼體的中空部內、在光敏傳感器的感光端的外周側還設有一透明的絕緣殼體。
7.根據權利要求5所述的高壓可伸縮智能磁性表筆，其特徵在於，所述磁性表筆檢測端的橡膠套朝檢測端外沿所述環形磁鐵的軸線方向一體延伸設有一當所述金屬殼體與所述絕緣子接觸時能阻擋光線射入所述光敏傳感器的彈性的遮光罩。
8.根據權利要求5所述的高壓可伸縮智能磁性表筆，其特徵在於，所述導線束具有絕緣皮，絕緣皮內具有包覆所述光敏信號線的光敏線屏蔽層和包覆所述檢測電線的高壓線屏蔽層，其中光敏線屏蔽層為金屬材質的網狀管體，而高壓線屏蔽層為絕緣體。
9.一種絕緣子智能檢測設備，具有一絕緣子智能檢測儀，其特徵在於，所述絕緣子智能檢測儀的兩個輸入端分別插接有如權利要求1所述的高壓可伸縮智能磁性表筆。
10.根據權利要求9所述的絕緣子智能檢測設備，其特徵在於，在所述絕緣子智能檢測儀上插接的兩根高壓可伸縮智能磁性表筆共用一個繞線器，該繞線器具有兩個卷線軸，且該繞線器設置於所述絕緣子智能檢測儀內部臨近表筆接口的位置。
全文摘要
本發明提供一種高壓可伸縮智能磁性表筆，具有由導線束連接的檢測端和插接端，插接端插接於絕緣子智能檢測儀的對應接口且設有繞線器，檢測端內設有用以吸附待檢測元件的磁性件。通過使用軟質表筆導線，並在表筆檢測端設磁性件，使在檢測作業中，作業人員只需將表筆檢測端吸附於絕緣子後，再將檢測儀放入兜中，無需雙手扶持；其次，表筆檢測端和絕緣子借磁性力接觸更緊密，減少接觸不良，使測量結果更準確；再次，設置繞線器可使導線束的長度可伸縮，杜絕安全隱患，使用方便。此外，本發明還提供一種絕緣子智能檢測設備，具有一絕緣子智能檢測儀，其兩個輸入端分別插接有如上所述的高壓可伸縮智能磁性表筆。
文檔編號G01R31/00GK103048565SQ20121055885
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月20日 優先權日2012年12月20日
發明者李紅旗, 郭志廣, 曹向勇, 秦源汛, 趙爽 申請人:北京國網富達科技發展有限責任公司