专利名称：一种特高压线路直流绝缘子带电检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种特高压线路直流绝缘子带电检测仪。
背景技术：
我国目前高压直流输电线路电压等级都在500kV以上，传送的电量巨大，对安全 性能要求十分严格，而在相似的地理环境中，在直流高压作用下绝缘子的金属端头腐蚀和 污秽程度都比交流高电压作用时更为严重，绝缘子的损坏率也更高，因此，研究超高压直流 输电线路绝缘子的带电检测技术很有必要。 目前，特高压线路直流绝缘子的研究主要集中绝缘子制造、防污等运行性能方面 的研究，对于绝缘子的故障相关检测技术开展的还不够深入。在所检国内公开报道的文献 范围内，高压输电线路绝缘子电场法带电检测设备虽有文献报道，但主要集中在交流输电 线路绝缘子的带电检测技术上，未见涉及谐波电场的采集，并具有无线通信功能的特高压 线路直流绝缘子的检测仪的文献报道。

实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术不足，提供一种特高压线路绝缘子带电检测 系统，它用于现场带电检测士500kV及以上等级直流输电线路上绝缘子的绝缘状况，能够 识别合成绝缘子的内绝缘导通性缺陷和零值瓷绝缘子。 为实现上述目的，本实用新型提出技术方案是 本实用新型一种高压绝缘子带电检测系统，包括硬件系统装置、软件系统及相关 附件。所述硬件系统装置由谐波电场测量仪1、 PDA掌上电脑2组成，所述谐波电场测量仪 1由电容式谐波电场传感器3、测量电路4，无线通信电路5、谐波电场检测仪6和手持式记 录分析仪7组成；该装置还包括信号调理电路8、 A/D采样器9、微控制器10MCU、逻辑电路 11、Flash存储器12和触发电路13和操作按钮14 ;PDA掌上电脑2与谐波电场测量仪1之 间采用无线传输；所述软件系统包括掌上电脑程序和PC机程序两个部分；所述电容式谐波 电场传感器3耦合绝缘子周围的纵向谐波电场，获取的谐波电场信号经信号调理电路8处 理后通过A/D采样器9采样转化为数字信号，微控制器(MCU) 10接收到逻辑电路发出的测 量信号后，记录下采样结果并存储到Flash存储器12 ;当检测仪经过绝缘子伞裙时，触发电 路13被触发，逻辑电路11发出测量信号，无线通信电路5实现谐波电场检测仪6与手持记 录分析仪7之间的远程通信，所述逻辑电路11由操作按钮14进行控制操作。 本实用新型所述微控制器10采用CygnalF330处理器芯片。 本实用新型所述无线通信电路采用nRF401芯片，电路工作在433腿z，支持TTL、 RS232电平，具有200米的传输距离。 本实用新型所述掌上电脑程序用于现场检测数据的显示、存储，并形成绝缘子纵 向谐波电场检测曲线供现场检测技术人员进行故障判断；所述PC机程序完成数据浏览、管 理及报告打印。[0010] 本实用新型所述软件系统中PDA掌上电脑程序部分检测数据与PC机软件数据共 本实用新型是基于谐波电场法原理开发的。谐波电场法是根据绝缘子纵向电场分 布曲线的形状来判断绝缘子的绝缘故障的。谐波电场法理论表明良好绝缘子电场沿绝缘子 纵向分布是连续光滑的，当绝缘子有缺陷时，电场分布将发生畸变，因此，通过与无缺陷时 的标准电场分布曲线相比较，可以发现绝缘子的缺陷。 本实用新型用于现场带电检测+500kV及以上各电压等级直流输电线路上绝缘子
的绝缘状况，能够识别合成绝缘子的内绝缘导通性缺陷和零值瓷绝缘子。 本实用新型可实现下列功能 1、谐波电场法带电检测特高压线路瓷绝缘子和合成绝缘子； 2、具有检测数据无线通信功能，可实现检测仪的远程控制，并实现塔上操作人员 和地面诊断人员之间的实时信息交换，避免了多次登塔；

图1为本实用新型结构示意图。 图2为本实用新型所述无线通信电路原理图。 图3为本实用新型所述电场测量仪电路图。 图中标记1-谐波电场测量仪；2-PDA掌上电脑；3-电容式谐波电场传感器；4-测 量电路；5-无线通信电路；6-谐波电场检测仪；7-手持式记录分析仪；8-信号调理电路；
9-A/D采样器；10-微控制器；11-逻辑电路；12-Flash存储器；13-触发电路；14_操作按钮。
具体实施方式本实用新型一种高压绝缘子带电检测系统，包括硬件系统装置、软件系统和相关 附件组成，如图l所示。所述硬件系统装置包括谐波电场测量仪1、PDA掌上电脑2，其中 PDA掌上电脑2与谐波电场测量仪1通过串行通信线连接；所述软件系统包括掌上电脑程 序和PC机程序两个部分；所述谐波电场测量仪1由弧形电容式谐波电场传感器3、测量电 路4，无线通信电路5、谐波电场检测仪6和手持式记录分析仪7组成；如图2所示，其中弧 形电容式谐波电场传感器3耦合绝缘子周围的纵向电场，获取的电场信号经信号调理电路 8处理后经过A/D采样器9进行采样转化为数字信号，MCU10接收到逻辑电路11发出的测 量信号后记录下A/D采样的采样结果并存储到Flash存储器12 ;当检测仪6经过绝缘子伞 裙时，采样触发电路13被触发，逻辑电路11发出测量信号。 另外所述微控制器10还包括了数据处理单元、指令处理单元；所述信号调理电路 8经过前级放大、带通滤波、半波整流和直流滤波的过程，电场检测仪6与PDA掌上电脑2之 间通过无线通信电路5以无线通信方式进行数据指令交换，所述PDA掌上电脑2由数据处 理单元、指令产生单元、人机交互借口、数据存储、数据下载接口和数据显示接口组成。 本实用新型所述微控制器10采用CygnalF330处理器芯片。 本实用新型所述无线通信电路5采用nR401芯片，电路工作在433腿z ，具有200米 的传输距离。[0024] 本实用新型所述电场测量仪电路图如图3所示。 本实用新型所述掌上电脑程序用于现场检测数据的显示、存储，并形成绝缘子纵 向电场检测曲线供现场检测技术人员进行故障判断；所述PC机程序完成数据浏览、管理及 报告打印。 本实用新型所述软件系统中PDA掌上电脑程序部分检测数据与PC机软件数据共 本实用新型的操作步骤为 第一步装配好检测系统。 第二步打开电场检测探头电源开关。开关打开后红色电源指示灯亮接通瞬间，绿 色指示灯闪一次，蜂鸣器鸣叫一声，自检完毕，探头进入待机状态。 第三步按下测量按钮，绿灯指示灯亮，蜂鸣器鸣叫一声，探头进入测量等待状态， 可以开始测量。 第四步用绝缘操作杆将探头放到绝缘子串一端部，在放置过程中，不要触发光电 管的电路。 第五步将探头沿绝缘子轴线紧贴绝缘子表面匀速平稳滑动到另一端部。在滑动 过程中，伴随有蜂鸣器鸣叫声。 第六步将探头取回，按下测量按钮，即结束该次检测。探头自动保存数据，并返回 待机状态。数据保存成功后，蜂鸣器会鸣叫一声，绿色指示灯熄灭。 第七步运行"绝缘带电检测"应用软件，实现检测数据的无线传输和远程诊断 第八步重复第3 6步，检测其它绝缘子。
权利要求一种特高压线路直流绝缘子带电检测装置，其特征在于，包括谐波电场测量仪(1)、PDA掌上电脑(2)，所述谐波电场测量仪(1)由电容式谐波电场传感器(3)、测量电路(4)，无线通信电路(5)、谐波电场检测仪(6)和手持式记录分析仪(7)组成；所述装置还包括信号调理电路(8)、A/D采样器(9)、微控制器(10)、逻辑电路(11)、Flash存储器(12)和触发电路(13)和操作按钮(14)；所述电容式谐波电场传感器(3)耦合绝缘子周围的纵向谐波电场，获取的谐波电场信号经信号调理电路(8)处理后通过A/D采样器(9)采样转化为数字信号，微控制器(10)接收到逻辑电路发出的测量信号后，记录下采样结果并存储到Flash存储器(12)；当检测仪经过绝缘子伞裙时，触发电路(13)被触发，逻辑电路(11)发出测量信号，无线通信电路(5)实现谐波电场检测仪(6)与手持记录分析仪(7)之间的远程通信，所述逻辑电路(11)由操作按钮(14)进行控制操作。
2. 如权利要求1所述的特高压线路直流绝缘子带电检测装置，其特征在于，所述PDA掌 上电脑与谐波电场测量仪之间采用无线传输。
3. 如权利要求2所述的特高压线路直流绝缘子带电检测装置，其特征在于所述微控 制器(10)采用CygnalF330处理器芯片。
4. 如权利要求1或2所述的特高压线路直流绝缘子带电检测装置，其特征在于所述 无线通信电路(5)采用nRF401芯片，电路工作在433MHz，支持TTL、RS232电平，具有200米 的传输距离。
专利摘要本实用新型涉及一种特高压线路直流绝缘子带电检测装置，包括谐波电场测量仪、PDA掌上电脑，PDA掌上电脑与谐波电场测量仪之间采用无线传输；谐波电场测量仪由电容式谐波电场传感器、测量电路、无线通信电路、检测附件和手持式记录分析仪组成，电容式电场传感器耦合绝缘子周围的纵向谐波电场，获取的谐波电场信号经信号调理电路处理后进行A/D采样转化为数字信号，MCU接收到逻辑电路发出的测量信号后，记录下采样结果并存储到Flash存储器；当检测仪经过绝缘子伞裙时，触发电路被触发，逻辑电路发出测量信号，无线通信模块实现谐波电场检测仪与手持记录分析仪之间的远程通信。本装置具有检测数据无线通信功能，可实现检测仪的远程控制，并实现塔上操作人员和地面诊断人员之间的实时信息交换，避免了多次登塔。
文档编号G01R31/00GK201535805SQ200920228310
公开日2010年7月28日 申请日期2009年9月23日 优先权日2009年9月23日
发明者刘亚东, 姚宏, 沈小军, 王强强 申请人:武汉力电科技有限公司