專利名稱：用于輸電線路的絕緣子電壓在線測量傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域的檢測裝置，具體是一種用于輸電線路的
絕緣子電壓在線測量傳感器。
背景技術(shù)：
交流架空送電線路絕緣子串電壓分布不均勻除與絕緣子串對地電容、對高壓導線
電容和絕緣子自身電容有關(guān)外，還與串中是否存在劣化絕緣子有關(guān)。輸電線路桿塔絕緣子
串中當存在劣化絕緣子， 一旦有過電壓出現(xiàn)，就會造成絕緣子內(nèi)部擊穿，瓷質(zhì)完全喪失絕緣
能力，從而產(chǎn)生低零值絕緣子。雷擊和污閃產(chǎn)生的瞬時短路電流嚴重時可能會引起低零值
絕緣子的過熱爆炸，從而產(chǎn)生掉串事故，對輸電線路安全運行構(gòu)成極大威脅。 很多實驗和理論研究已經(jīng)證明，正常絕緣子串的電壓分布為不完全馬鞍型，即靠
近導線處絕緣子所承受的電壓最高，約為接地端絕緣子所承受電壓的1. 7 3. 0倍，而絕緣
子串中間部分所承受的電壓最低。當出現(xiàn)不良絕緣子時，絕緣子串上的電壓將重新分布，如
把實際測得電壓分布與正常時絕緣子串上的電壓分布作比較，有利于判斷不良絕緣子是否存在。 根據(jù)絕緣子老化原因以及特點和低零值絕緣子所呈現(xiàn)出來的特征，產(chǎn)生了各種不
同機理的檢測儀器，尤其是能夠為檢測結(jié)果提供定量參考數(shù)據(jù)的檢測傳感器。 經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)中國專利文獻號CN1782724記載了一種"基于脈沖
漏電流檢測儀"，該測量儀能夠?qū)^緣子在線運行狀況得出定量的測量；但缺點是在測量前
須對絕緣子串分布電壓有一個定性估計，準確度也受環(huán)境因素(如濕度、污穢程度)和人為
因素的影響較大。能夠?qū)^緣子老化程度提供準確定量的測量及有助于綜合判斷的數(shù)據(jù)，
特別是在一串絕緣子中可能存在多片低零值的情況下，能夠定量作出零值絕緣子片定位的
傳感器儀器從未見到相關(guān)文獻。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種用于輸電線路的絕緣子電壓在線測量傳感器，通過在線檢測接地端絕緣子電壓，比較正常情況下該絕緣子的分布電壓和存在劣質(zhì)或零值絕緣子情況下的電壓，從而快速判斷定位絕緣子串中存在的劣質(zhì)或零值絕緣子，提高線路檢測的效率，節(jié)省人力資源，并且為輸電線路運行狀態(tài)在線監(jiān)測提供有效方法。 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，本發(fā)明包括由電壓傳感極板、U型彎撐、彎板組成的電壓傳感器組件和絕緣子連接固定組件，其中U型彎撐的兩端分別與電壓傳感極板和絕緣子連接固定組件相連接并傳輸檢測信號，彎板通過絕緣子連接固定組件使傳感器組件與絕緣子固定。 所述的絕緣子連接固定組件包括兩個相互拼接的半圓型弧，該半圓型弧之間通過旋轉(zhuǎn)螺釘固定連接，并通過旋轉(zhuǎn)螺釘緊固于絕緣子表面。
所述的U型彎撐的中部與待測絕緣子的中軸線相平行。 所述的電壓傳感器組件與絕緣子連接固定組件通過由弧形金屬薄片組成的彎板表面吻合，使電壓傳感器組件最終能夠固定于絕緣子上。 本發(fā)明一串絕緣子無低零值絕緣子時各個絕緣子的分布電壓稱為標準分布電壓。當絕緣子串中存在劣質(zhì)絕緣子時，由于劣質(zhì)絕緣子自身承擔的電壓嚴重下降，引起該絕緣子串中的各個絕緣子的分布電壓與標準分布電壓之間產(chǎn)生差異。 當被檢測絕緣子串上有低零值絕緣子，由于劣質(zhì)或零值絕緣子自身承擔的電壓嚴重下降，引起了絕緣子串電壓分布的改變，即造成包括接地端絕緣子在內(nèi)的其它絕緣子分布電壓升高當接地端絕緣子為零值絕緣子，則該絕緣子承擔的分布電壓會降低。因此本發(fā)
明通過采集計算接地端最后一片絕緣子分布電壓，和歷史測量數(shù)據(jù)以及不同相之間測量數(shù)據(jù)的比較，根據(jù)電壓相對差異值判斷該串有無低零值絕緣子出現(xiàn)。 利用本發(fā)明在高壓端串接電容、低壓端接電阻，構(gòu)成阻容分壓測量回路，并封裝在測量端套筒中；利用阻容分壓測量電阻端電壓值，計算最后一片瓷片的分布電壓。當傳感器極板與金具之間的距離為d、采樣電阻值Rs、電容值C，空氣介質(zhì)e 。已知；由電容公式
C二s。各以及阻抗Z =」7得出測量回路阻抗。 當測量時采樣電阻兩端的電壓為Us，則最后一片絕緣子承擔電壓為U二/Z二^xZ，測量條件進行絕緣子的電壓采集時，能夠影響分布電壓規(guī)律的主要因素
是空氣濕度，由于空氣濕度增加，絕緣子串的阻抗由電容性向電阻性轉(zhuǎn)化，絕緣子串原呈
"u"字型分布電壓曲線也逐漸向平均值轉(zhuǎn)化。因此分布電壓信號一般在晴天干燥、相對濕度較小的情況下采集。建議系統(tǒng)設定裝置采樣率為每路不小于1. 2kHZ，每次采樣結(jié)束后，計算分布電壓有效值并存儲。 本發(fā)明只需在絕緣子串上有劣質(zhì)絕緣子時才逐片檢測，大大節(jié)省了檢測工作量。首先測量絕緣子分布電壓，三相測量完畢后用分析軟件給出是否有劣質(zhì)絕緣子的結(jié)論。當判斷出某相有劣質(zhì)絕緣子，再用自帶的電壓分布測量儀檢測出此劣質(zhì)絕緣子。對于測量分布電壓而言，實驗室數(shù)據(jù)一般重復性良好。根據(jù)試驗室的試驗結(jié)果，設定8%的電壓相對差異值作為閾值，可以完全檢測出零值絕緣子；設定6%作為閾值，零值絕緣子的檢測率也很高。即當接地端絕緣子的測量電壓值高于其標準電壓值的6%，就可以判斷出其所在串是否存在不良絕緣子。這一標準的設定，在實驗室內(nèi)，零值絕緣子的檢出率接近百分之百。


圖1是本發(fā)明測量原理示意圖。
圖2是本發(fā)明組件結(jié)構(gòu) 其中a為側(cè)面剖視圖，b， C為俯視圖。
圖3是本發(fā)明工程實施例 其中a、b為為不同側(cè)面的剖視圖。
具體實施例方式
下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。 如圖1 、圖2和圖3所示，本實施例包括彎板1 、 U型彎撐2、電壓傳感極板3和絕緣子連接固定組件4，其中U型彎撐2的兩端分別與電壓傳感極板1和絕緣子連接固定組件4相連接并傳輸檢測信號，彎板1的兩端分別與U型彎撐2和絕緣子連接固定組件4固定連接。 如圖1所示，所述的電壓傳感器極板3與待測絕緣子10的球頭金具5表面構(gòu)成電容C，低壓端通過接于測量裝置中的測量電阻Rs獲取測量電壓值經(jīng)過計算獲得待測絕緣子IO的接地端絕緣子電壓值。 如圖2所示，圖a為裝置側(cè)面剖視圖，圖b和圖c為分別為絕緣子連接固定組件4未安裝時打開狀態(tài)和安裝后閉合狀態(tài)的結(jié)構(gòu)。所述的絕緣子連接固定組件4包括兩個相互拼接的半圓型弧6，該半圓型弧6之間通過旋轉(zhuǎn)螺釘7固定連接。固定組件4通過旋轉(zhuǎn)角8打開如圖c，通過9在安裝時閉合固定組件，通過四個緊定螺釘7將固定組件固定在絕緣子表面上。 如圖3所示為傳感器實施例1所用裝置的工程圖，圖a和b為不同側(cè)面的剖視圖。傳感器通過4固定于絕緣子的接地端，安裝時3對準被測絕緣子的球頭金具5的金屬部分與其沿面保持一定間隔并基本等距，從而獲得分布電壓信號，該信號通過彎板1、 U型彎撐2、電壓傳感極板3和信號線引入測試系統(tǒng)中的采樣電阻Rs從而構(gòu)成測量回路。
如圖3所示，所述的U型彎撐2的中部與待測絕緣子10的中軸線相平行。
所述的由彎板1、 U型彎撐2、電壓傳感極板3組成的電壓傳感器組件與絕緣子連接固定組件4通過由弧形金屬薄片組成的彎板1表面吻合，使電壓傳感器組件最終能夠固定于絕緣子10上。
權(quán)利要求
一種用于輸電線路的絕緣子電壓在線測量傳感器，包括由電壓傳感極板、U型彎撐、彎板組成的電壓傳感器組件和絕緣子連接固定組件，其特征在于U型彎撐的兩端分別與電壓傳感極板和絕緣子連接固定組件相連接并傳輸檢測信號，彎板通過絕緣子連接固定組件使傳感器組件與絕緣子固定。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于輸電線路的絕緣子電壓在線測量傳感器，其特征是，所述的絕緣子連接固定組件包括兩個相互拼接的半圓型弧，該半圓型弧之間通過旋轉(zhuǎn)螺釘固定連接，并通過旋轉(zhuǎn)螺釘緊固于絕緣子表面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于輸電線路的絕緣子電壓在線測量傳感器，其特征是，所述的U型彎撐的中部與待測絕緣子的中軸線相平行。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于輸電線路的絕緣子電壓在線測量傳感器，其特征是，所述的電壓傳感器組件與絕緣子連接固定組件通過由弧形金屬薄片組成的彎板表面吻合。
全文摘要
一種電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域的用于輸電線路的絕緣子電壓在線測量傳感器，包括由電壓傳感極板、U型彎撐、彎板組成的電壓傳感器組件和絕緣子連接固定組件，其中U型彎撐的兩端分別與電壓傳感極板和絕緣子連接固定組件相連接并傳輸檢測信號，彎板通過絕緣子連接固定組件使傳感器組件與絕緣子固定。本發(fā)明通過在線檢測接地端絕緣子電壓，比較正常情況下該絕緣子的分布電壓和存在劣質(zhì)或零值絕緣子情況下的電壓，從而快速判斷定位絕緣子串中存在的劣質(zhì)或零值絕緣子，提高線路檢測的效率，節(jié)省人力資源，并且為輸電線路運行狀態(tài)在線監(jiān)測提供有效方法。
文檔編號G01R19/28GK101706528SQ200910310989
公開日2010年5月12日 申請日期2009年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月7日
發(fā)明者曾奕, 李立學, 江秀臣, 盛戈皞, 韓蓓 申請人:上海交通大學