一種絕緣子劣化檢測系統的製作方法

2023-11-09 13:24:32 2

一種絕緣子劣化檢測系統的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種絕緣子劣化檢測系統，包括若干個光纖電場傳感器、若干根絕緣杆、若干根光纖、前端信號處理模塊、絕緣杆固定件、控制主機，前端信號處理模塊安裝在絕緣杆固定件內部，若干根絕緣杆等間距地安裝在絕緣杆固定件一側，每根絕緣杆端頭安裝一個光纖電場傳感器，每個光纖電場傳感器通過一根光纖與前端信號處理模塊相連，前端信號處理模塊與控制主機通過無線網絡傳輸信號。本發明在使用時，操作者在控制主機上輸入絕緣子高壓端部和低壓端部對應的光纖口編號後，點擊檢測開始按鍵後，控制主機能在0.5秒內接收到前端信號處理模塊處理的單個場強值，本發明對於110kv複合絕緣子的檢測時間控制在10秒之內。
【專利說明】一種絕緣子劣化檢測系統

【技術領域】
[0001] 本發明屬於絕緣子劣化檢測領域，特別涉及一種絕緣子劣化檢測系統。

【背景技術】
[0002] 近年來，基於電光效應的光纖電場傳感器檢測合成絕緣子的電場強度，並形成合 成電場強度曲線，依據該曲線能夠對絕緣子性能進行判斷，是一種新手段。該方法較傳統的 紅外、紫外和火花叉的檢測方式具有準確、直觀和內在絕緣缺陷的判斷以及絕緣子預後判 斷的優勢。
[0003] -般採用該技術的絕緣子檢測設備，將頭部固定有光纖電場傳感器的絕緣杆置於 升降裝置上，自動或手動操作升降設備，使光纖電場傳感器掃過絕緣子每片傘群，形成合成 場強曲線。該方法對每一個複合絕緣子的測量都有機械升降過程，而且在測量點位置時，升 降設備必須穩定下來後，檢測設備才能對數據進行有效的採集，以保證數據的可靠性。這樣 測量一個絕緣子的時間較長，相比傳統火花叉等其他技術沒有明顯速度優勢。


【發明內容】

[0004] 針對現有技術中存在的缺陷，本發明公開了一種絕緣子劣化檢測系統。
[0005] 所述系統包括光纖電場傳感器、絕緣杆、光纖、前端信號處理模塊、絕緣杆固定件 和控制主機；
[0006] 所述前端信號處理模塊安裝在絕緣杆固定件內部；
[0007] 所述絕緣杆安裝在絕緣杆固定件一側，其中：絕緣杆一端安裝光纖電場傳感器，另 一端與所述絕緣杆固定件一側連接；
[0008] 光纖嵌於絕緣杆內部；
[0009] 所述光纖電場傳感器用於偵測絕緣子表面的電場強度，並將得到的信號通過光纖 傳輸給前端信號處理模塊；
[0010] 所述前端信號處理模塊將光纖電場傳感器傳輸來的信號進行處理並傳輸給控制 主機；
[0011] 控制主機接收來自所述前端信號處理模塊傳輸來的信號並對所述傳輸來的信號 進行分析判斷確定對應絕緣子的劣化情況。
[0012] 本發明所述的系統具有以下優點：
[0013] 1)避免了人為升降設備造成的檢測時間長，從而解決該技術設備不能很好的推廣 的問題。
[0014] 2)前端信號處理模塊內部的光開關組件根據控制信號進行光路切換，使一個光源 和一個探測器可以應用到多個光纖電場傳感器，節約了成本提高了效率。
[0015] 3)操作安全，控制主機通過無線方式與絕緣杆固定件上的前端信號處理模塊進行 遠程通信和遠程控制其動作。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1為本發明的結構示意圖，其中包括光纖電場傳感器1、絕緣杆2、光纖3、前端信 號處理模塊4、絕緣杆固定件5、控制主機6和絕緣子7。

【具體實施方式】
[0017] 結合附圖對本發明作進一步的描述。
[0018] 實施例1
[0019] 如圖1所示，本發明包括多個光纖電場傳感器1、多根絕緣杆2、多根光纖3、前端信 號處理模塊4、絕緣杆固定件5、控制主機6,其特徵在於：前端信號處理模塊4安裝在絕緣 杆固定件5內部，20根絕緣杆2等間距地安裝在絕緣杆固定件5 -側，每根絕緣杆2端頭 安裝一個光纖電場傳感器1，每個光纖電場傳感器1通過一根光纖3與前端信號處理模塊4 相連，前端信號處理模塊4與控制主機6通過無線網絡傳輸信號。光纖電場傳感器為市場 現有產品。
[0020] 為了安全操作，控制主機6通過無線方式與絕緣杆固定件內的前端信號處理模塊 4進行遠程通信和遠程控制其動作，前端信號處理模塊4根據操作者在控制主機6上輸入的 高壓端和低壓端對應的光纖埠編號，並接收到控制主機6發來的採樣指令後，信號處理 模塊4內部切換光開關依次對高壓端對應光纖埠號到低壓端對應光纖埠號之間的光 纖埠進行光激勵和返回場強光信號檢測，對每個光纖電場傳感器的返回信號進行測量和 數據處理得出電場強度，並立即將該值與埠號通過無線傳送到控制主機，控制主機記錄 下該埠號的場強值，這樣經過前端信號處理模塊內部的迅速的光路切換和採樣完畢後， 控制主機記錄下高壓端和低壓端的光纖埠號之間的埠所有場強值信息。控制主機對所 有場強信息進行數據分析，得到一條分析曲線，正常情況下，絕緣子表面電場分布應為一條 平滑的曲線，不會出現突然凹陷或凸起的部位，當某一個光纖傳感器回傳數據顯示其測試 數值發生突變時，則認為其是缺陷位置，如果曲線無凹陷或凸起點則可以判斷該絕緣子性 能正常，如果曲線出現凹陷或凸起點則可以判斷該絕緣子可能出現劣化現象。
[0021] 前端信號處理模塊與控制主機採用頻率為穿透能力更強，通訊距離較遠的433MHz 無線通訊進行信息交互，當操作者檢測前絕緣杆安裝和光纖連接的檢測前工作準備完畢 後，輸入絕緣子高壓端部和低壓端部對應的光纖口編號後，點擊檢測開始按鍵後，控制主機 能在0. 5秒內接收到前端信號處理模塊處理的單個場強值，這樣本發明對於110kV複合絕 緣子的檢測時間可以控制在10秒之內，而通常操作熟練的工人採用火花叉檢測設備進行 檢測時，檢測一個傘群通常需要1秒左右，完成一個llOkV絕緣子至少需要20秒，所以本發 明的系統具有重要的現實意義。前端信號處理模塊內部的光開關組件根據控制信號進行光 路切換，使其內部的一個光源和一個探測器可以應用到多個光纖電場傳感器，節約了成本 提1? 了效率。
[0022] 實施例2
[0023] 在實施例1的基礎上，本發明裝置根據絕緣子電場採樣點等間距電場採樣的原 理，根據普通較常用的110kV絕緣子7,為了保證測試人員的人身安全，110kV帶電作業安全 距離在1米以上，因此在保證2倍安全距離的條件下，設計採用長2米的絕緣杆。
[0024] 實施例3
[0025] 在實施例1的基礎上，本發明裝置根據普通較常用的llOkV絕緣子7選用光纖電 場傳感器、絕緣杆和光纖的數量為20個。
[0026] 實施例4
[0027] 在實施例3的基礎上，本發明裝置採用llOkV絕緣子7的結構高度約1. 4米，高壓 端到低壓端的距離為5釐米，所以20根絕緣杆相隔5釐米等間距的安裝在絕緣杆固定件 上，而且可以選擇多種不同高度絕緣杆固定件，來滿足實際應用需求。本發明裝置能夠直接 依次檢測被測絕緣子高壓端到低壓端等間距的每個傳感器的場強信息。
[0028] 實施例5
[0029] 在實施例3的基礎上，本發明所選用的光纖電場傳感器，絕緣杆和光纖的數量也 可以為其他數量，其數量的確定根據實際的要求。
[0030] 實施例6
[0031] 在實施例2的基礎上，本發明如果選用的絕緣子的電壓不同，則選用的絕緣杆的 長度也會有所不同，絕緣子固定件之間的距離也會有所不同。
【權利要求】
1. 一種絕緣子劣化檢測系統，其特徵在於： 所述系統包括光纖電場傳感器、絕緣杆、光纖、前端信號處理模塊、絕緣杆固定件和控 制主機； 所述前端信號處理模塊安裝在絕緣杆固定件內部； 所述絕緣杆一端安裝光纖電場傳感器，另一端與所述絕緣杆固定件一側連接； 光纖嵌於絕緣杆內部； 所述光纖電場傳感器用於偵測絕緣子表面的電場強度，並將得到的信號通過光纖傳輸 給前端信號處理模塊； 所述前端信號處理模塊將光纖電場傳感器傳輸來的信號進行處理並傳輸給控制主機； 控制主機接收來自所述前端信號處理模塊傳輸來的信號並對所述傳輸來的信號進行分析 判斷確定對應絕緣子的劣化情況。
2. 根據權利要求1所述的檢測系統，優選的，其特徵在於：所述的絕緣杆的長度可調 節。
3. 根據權利要求1所述的檢測系統，其特徵在於：所述的光纖電場傳感器、絕緣杆、光 纖的數量為多個。
4. 根據權利要求1所述的檢測系統，其特徵在於：所述的光纖電場傳感器、絕緣杆、光 纖的數量分別為20個，絕緣杆的長度為2米。
5. 根據權利要求1所述的檢測系統，其特徵在於：所述前端信號處理模塊通過無線網 絡與所述控制主機進行信息交互。
6. 根據權利要求3所述的檢測系統，其特徵在於：所述前端信號處理模塊內部安裝有 光開關以及光源，根據控制主機的控制信號調節所述光開關，使光源對不同的光纖電場傳 感器進行光激勵，使一個光源可以應用到多個光纖電場傳感器。
7. 根據權利要求3所述的檢測系統，其特徵在於：所述多個絕緣杆等間距地安裝在絕 緣杆固定件一側，所述相鄰絕緣杆之間距離為5釐米。
8. 根據權利要求6所述的檢測系統，其特徵在於：根據絕緣子高壓端到低壓端的順序 對所述多個光纖電場傳感器埠進行依次編號。
9. 根據權利要求8所述的檢測系統，其特徵在於：所述控制主機根據操作者輸入的光 纖電場傳感器埠號向前端信號處理模塊發送信號，所述前端信號處理模塊根據所述信號 對絕緣子高壓端到低壓端之間的光纖電場傳感器進行光激勵並對所述光纖電場傳感器返 回的光學信號進行檢測和數據處理得出電場強度，並將所述電場強度與所述光纖電場傳感 器埠號傳輸給控制主機。
10. 根據權利要求9所述的檢測系統，其特徵在於：所述控制主機通過對所述前端信號 處理模塊傳輸來的電場強度與所述光纖電場傳感器埠號進行分析得到一條分析曲線，如 果曲線無凹陷或凸起點則表示該絕緣子性能正常，如果曲線出現凹陷或凸起點，則表示該 絕緣子出現劣化現象。
【文檔編號】G01R31/00GK104215857SQ201410459850
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年9月11日 優先權日:2014年9月11日
【發明者】秦楷, 唐捷, 趙堅, 黎大健, 陳梁遠, 張磊, 張玉波, 蒲金雨 申請人:廣西電網公司電力科學研究院