输电线路绝缘子分布式泄漏电流监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了输电线路绝缘子分布式泄漏电流监测装置，其特征在于，包括若干个监测环、通讯站，所述监测环通过无线通信与所述通讯站进行通信，所述监测环套装于输电线路绝缘子上表面的钢帽上，所述钢帽的下方设置有绝缘件，所述通讯站设置于若干个安装有所述监测环的输电线路杆塔之间，所述监测环用来记录绝缘子泄漏电流的幅值并将绝缘子泄漏电流幅值信息通过无线通信发送给所述通讯站，所述通讯站用来控制若干个所述监测环并汇总将绝缘子泄露电流幅值信息发送至远程终端来随时监测绝缘子状态。本发明专利技术通过监测绝缘子泄漏电流来监测绝缘子污秽度，进行污闪预警，避免输电线路绝缘子污闪的发生，保证电力系统安全稳定运行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种输电线路绝缘子分布式泄漏电流监测装置，属于输电线路绝缘子在线监测

技术介绍
输电线路绝缘子长期暴露在户外，由于自然落灰、工业污染等因素影响，表面会附着污移物，形成污层。干燥状态下，污层一般不会导电，对外绝缘电气性能影响较小；但在湿度较大的环境下，污层会吸湿受潮，使得污层中的可溶性电解质溶解，污层开始导电，污秽绝缘子表面将流过一定幅值的泄漏电流，逐步发展到局部放电。当电弧的发展贯穿绝缘子上下两个电极时，绝缘表面发生闪络，引起污闪现象。污闪事故大多发生在运行电压下，经常造成大范围停电事故，对电力系统的安全运行危害极大。据统计，20世纪80到90年代，污闪事故次数在电网事故总次数中居第2位，仅次于雷害事故，而污闪事故通常是跨区域大面积的事故，造成的损失是雷害事故的10倍，其危害远大于其它种类电网故障。输电线路绝缘子污闪，是阻碍电力系统安全运行的难题之一。因此，为了避免输电线路绝缘子污闪的发生，需要对绝缘子的污秽度进行在线监测，对绝缘子的污闪进行预警。目前关于输电线路绝缘子污秽度的在线监测主要有监测绝缘子的泄漏电流的方法。绝缘子泄漏电流是指在运行电压作用下污秽受潮时测得的流过绝缘子表面污层的电流。当电压和气候条件一定时，绝缘子表面泄漏电流与污秽严重程度成正比。绝缘子泄漏电流同污闪电压之间存在着明显的确定关系，能够在很大程度上估计和预测绝缘子的污闪电压以及评价绝缘子的污秽水平。因此，监测绝缘子的泄漏电流是对绝缘子污秽度进行在线监测最有效的方法。目前关于监测绝缘子的泄漏电流的相关专利已有一些。CN200910190853提供了交流高压输电线路污秽绝缘子泄漏电流传感器，方便现场装卸，测量泄漏电流精度高、频带宽、线性度好。CN201210297103提供了光电式特高压直流绝缘子泄漏电流监测系统，采用光纤传输泄漏电流数据。CN201210535143提供了一种特高压直流绝缘子泄漏电流测量系统，具有高速、安全、可靠测量等优点，特别适用于野外环境作业。CN201410257722提供了一种交流绝缘子泄漏及电晕脉冲电流的在线监测装置及采用该装置进行在线监测的方法，实现对绝缘子实际状态的实时准确监测。综上，目前监测泄漏电流的方法成本较高，单台设备只能测量一处电流，多处测量成本高；另外，传感器与设备相连，存在极大的安全隐患。因此，需要研究更加经济安全实用的监测方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的缺陷，提出一种输电线路绝缘子分布式泄漏电流监测装置。本专利技术采用如下技术方案：输电线路绝缘子分布式泄漏电流监测装置，其特征在于，包括若干个监测环、通讯站，所述监测环通过无线通信与所述通讯站进行通信，所述监测环套装于输电线路绝缘子上表面的钢帽上，所述钢帽的下方设置有绝缘件，所述通讯站设置于若干个安装有所述监测环的输电线路杆塔之间，所述监测环用来记录绝缘子泄漏电流的幅值并将绝缘子泄漏电流幅值信息通过无线通信发送给所述通讯站，所述通讯站用来控制若干个所述监测环并汇总将绝缘子泄露电流幅值信息发送至远程终端来随时监测绝缘子状态。优选地，所述监测环包括PVC塑料、铁壳，所述PVC塑料的右侧与所述铁壳的右侧通过卡子相连接，所述PVC塑料的左侧与所述铁壳的左侧通过扣子相连接，所述PVC塑料的内部设置有线圈、铁芯，所述线圈缠绕设置于所述铁芯上，所述铁芯的内表面设置有橡胶，所述橡胶嵌套在所述钢帽上，所述铁壳内部设置有电路模块、蓄电池，所述铁壳上设置有天线；所述线圈用来采集绝缘子的泄漏电流。优选地，所述监测环还包括A/D转换模块、MCU单片机处理器、ZigBee无线通信模块，所述电路模块包括整流电路、峰值采样保持电路；所述线圈依次与所述整流电路、所述峰值采样保持电路、所述A/D转换模块、MCU单片机处理器、ZigBee无线通信模块相连接，所述整流电路的作用是将交流泄漏电流波形转化为直流波形，所述峰值采样保持电路的作用是从泄漏电流的波形得到泄漏电流的幅值信息，所述A/D转换模块的作用是将模拟信号转化为数字信号，所述MCU单片机处理器的作用是处理数据、控制所述监测环工作，所述ZigBee无线通信模块的作用是和所述通讯站进行无线通信，所述蓄电池给所述电路模块提供电能，所述天线用于无线通信。优选地，所述监测环呈马蹄状，所述PVC塑料为椭圆形，所述铁壳为棒状。优选地，所述通讯站包括ZigBee无线通信模块、MCU单片机处理器、GPS定位模块、GPRS无线通信模块、蓄电池、太阳能电池、湿度传感器，所述MCU单片机处理器分别与所述ZigBee无线通信模块、GPS定位模块、GPRS无线通信模块、湿度传感器相连接，所述太阳能电池与所述蓄电池用来给所述通讯站进行供电；所述ZigBee无线通信模块用来与所述监测环进行无线通信，所述GPS定位模块用来获取所述监测环的地理位置信息，所述湿度传感器用来检测环境的湿度，所述MCU单片机处理器的作用是汇总处理泄漏电流信息，所述GPRS无线通信模块的作用是与远程终端进行无线通信。优选地，每个所述监测环均设置有唯一的ID，所述通讯站通过控制ID来控制监测环的休眠与工作。本专利技术所达到的有益效果：（1）本专利技术提供了输电线路绝缘子分布式泄漏电流监测装置，通过监测绝缘子泄漏电流来监测绝缘子污秽度，进行污闪预警，避免输电线路绝缘子污闪的发生，保证电力系统安全稳定运行；（2）监测装置功能控制权在通讯站，一个通讯站能监测多处监测环的泄漏电流信息；（2）泄漏电流监测装置所监测的特征量为泄漏电流幅值，简单有效可靠；（3）监测环与通讯站之间通过无线通信发送信息，方便快捷节能；（4）监测环一般处于休眠状态，需要通讯站唤醒才工作监测绝缘子泄漏电流，省电节能。附图说明图1是本专利技术的整体结构示意图，其中11-监测环、12-输电线路绝缘子、13-导线、14-横担、15-通讯站。图2是本专利技术的监测环的工作过程示意图，其中21-线圈、22-铁芯、23-输电线路绝缘子、24-整流电路、25-峰值采样保持电路、26-A/D转换模块、27-MCU单片机处理器、28-ZigBee无线通信模块、29-蓄电池。图3是本专利技术的监测环的结构示意图，其中301-PVC塑料、302-线圈、303-铁芯、304-橡胶、305-扣子、306-卡子、307-铁壳、308-天线、309-电路模块、310-蓄电池。图4是本专利技术的监测环的安装俯视示意图，其中41-钢帽、42-监测环、43-绝缘件。图5是本专利技术的通讯站的连接示意图，其中51-ZigBee无线通信模块、52-MCU单片机处理器、53-GPS定位模块、54-GPRS无线通信模块、55-蓄电池、56-太阳能电池、57-湿度传感器。图6是本专利技术的监测环和通讯站的通讯过程示意图，其中61-通讯站、62-监测环。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。图1是本专利技术的整体结构示意图，其中11-监测环、12-输电线路绝缘子串、本文档来自技高网...

【技术保护点】
输电线路绝缘子分布式泄漏电流监测装置，其特征在于，包括若干个监测环、通讯站，所述监测环通过无线通信与所述通讯站进行通信，所述监测环套装于输电线路绝缘子上表面的钢帽上，所述钢帽的下方设置有绝缘件，所述通讯站设置于若干个安装有所述监测环的输电线路杆塔之间，所述监测环用来记录绝缘子泄漏电流的幅值并将绝缘子泄漏电流幅值信息通过无线通信发送给所述通讯站，所述通讯站用来控制若干个所述监测环并汇总将绝缘子泄露电流幅值信息发送至远程终端来随时监测绝缘子状态。

【技术特征摘要】
1.输电线路绝缘子分布式泄漏电流监测装置，其特征在于，包括若干个监测环、通讯站，所述监测环通过无线通信与所述通讯站进行通信，所述监测环套装于输电线路绝缘子上表面的钢帽上，所述钢帽的下方设置有绝缘件，所述通讯站设置于若干个安装有所述监测环的输电线路杆塔之间，所述监测环用来记录绝缘子泄漏电流的幅值并将绝缘子泄漏电流幅值信息通过无线通信发送给所述通讯站，所述通讯站用来控制若干个所述监测环并汇总将绝缘子泄露电流幅值信息发送至远程终端来随时监测绝缘子状态。
2.根据权利要求1所述的输电线路绝缘子分布式泄漏电流监测装置，其特征在于，所述监测环包括PVC塑料、铁壳，所述PVC塑料的右侧与所述铁壳的右侧通过卡子相连接，所述PVC塑料的左侧与所述铁壳的左侧通过扣子相连接，所述PVC塑料的内部设置有线圈、铁芯，所述线圈缠绕设置于所述铁芯上，所述铁芯的内表面设置有橡胶，所述橡胶嵌套在所述钢帽上，所述铁壳内部设置有电路模块、蓄电池，所述铁壳上设置有天线；所述线圈用来采集绝缘子的泄漏电流。
3.根据权利要求2所述的输电线路绝缘子分布式泄漏电流监测装置，其特征在于，所述监测环还包括A/D转换模块、MCU单片机处理器、ZigBee无线通信模块，所述电路模块包括整流电路、峰值采样保持电路；所述线圈依次与所述整流电路、所述峰值采样保持电路、所述A/D转换模块、MCU单片机处理器、ZigBee无线通信模块相连接，所述整流电路的作用是将交流泄漏电流波形转化为直...

【专利技术属性】
技术研发人员：张佰庆，高嵩，崔艳东，郑秋玮，杨帅，刘贞瑶，张伟，刘思逸，周文俊，童维占，褚洪雷，
申请(专利权)人：江苏省电力公司检修分公司，武汉大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32