智能绝缘子制造技术

本实用新型专利技术提供了一种智能绝缘子，包括：10kV高压取电模块，用于获取母线上的电压以及电流遥测量，并提供通讯及数据处理模块的电源；通讯及数据处理模块，根据采集的电压遥测量和电流遥测量，判断母线是否发生故障，并上传电压和电流遥测量以及故障遥信量至主站系统。本实用新型专利技术的技术方案实现了10kV就地取电，提高了设备运行的可靠性；电阻式电压互感器采集电压遥测量和开环取电流遥测量，实现对配电线路的运行监测；取电设备和通讯及数据处理模块封装在复合型支柱式绝缘子内部，实现了一、二次融合设计；通过无线通讯方式完成与主站连接，完成主站系统对配网设备运行状态的监测。

【技术实现步骤摘要】
智能绝缘子
本技术涉及电力
，具体涉及一种智能绝缘子。
技术介绍
10kV架空线路都安装在露天的自然环境下，经常会因为飞禽、雷击、人为破坏甚至设备老化等因素的影响而导致发生电力故障，但是由于配网线路情况复杂多样，传输距离远，环境和气候条件不稳定，一旦出现故障，排除起来非常困难，需要花费较多的时间和人力、物力去查找，这就降低了工作效率，也影响了供电的客户满意度，为了能快捷的查找故障情况，目前比较常见的解决办法就是安装架空线路短路接地故障指示器。现有的故障指示器无线通讯子站采用太阳能+后备电池的方式取电，受气候影响比较大，造成设备在线率不高的问题突出(雨水造成光照不足，风沙造成取太阳光困难)；电池老化和后续的设备维护工作量巨大，既增加了成本，又污染环境；在负荷较小线路，故障指示器由于线路电流太小，而无法感应足够供电，造成故障指示器掉线。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本技术提供一种智能绝缘子，实现了10kV就地取电，对10kV配电线路的运行监测，通过无线通讯方式完成与主站连接，完成主站系统对配网设备状态的监测。为实现上述目的，本技术提供以下技术方案：本技术提供了一种智能绝缘子，包括：10kV高压取电模块和通讯及数据处理模块，10kV高压取电模块包括：复合型支柱式绝缘子和取电设备，取电设备和通讯及数据处理模块封装在复合型支柱式绝缘子内部；所述10kV高压取电模块，用于获取母线上的电压遥测量以及电流遥测量，并向所述通讯及数据处理模块提供电源；所述通讯及数据处理模块，用于根据取电模块采集的电压遥测量和电流遥测量判断母线是否发生故障，并上传接收的电压遥测量和电流遥测量以及发生故障信号或未发生故障信号至主站系统。优选地，所述取电模块包括：10kV电阻式电压互感器，用于采集母线上的电压遥测量；空心线圈电流传感器，用于采集母线上的电流遥测量；10kV电容式电压互感器，用于向通讯及数据处理模块供电。优选地，所述10kV电阻式电压互感器包括：电阻分压器、传输单元和信号处理单元；所述电阻分压器包括：高压臂电阻R1、低压臂电阻R2和气体放电管S；其中，高压臂电阻R1的一端与母线相连接，另一端与低压臂电阻R2相连接；低压臂电阻R2的另一端接地，气体放电管S与低压臂电阻R2并联；所述信号处理单元包括：电压跟随电路、相位补偿电路和幅值调节电路；其中，所述电压跟随电路的输入端与所述传输单元相连接，输出端与所述相位补偿电路的输入端相连接；所述幅值调节电路的输入端与所述相位补偿电路的输出端相连接，输出端与通讯及数据处理模块相连接；所述低压臂电阻R2两端的电压通过所述传输单元发送至电压跟随电路。优选地，所述高压臂电阻R1采用温度系数为±25ppm/K、电压系数为-0.2ppm/V的厚膜电阻。优选地，所述空心线圈电流传感器包括：非磁性环形骨架、缠绕在非磁性环形骨架上的二次线圈以及设置在非磁性环形骨架中心的载流导体；所述载流导体与母线相连接；所述二次线圈的输出端与通讯及数据处理模块相连接。优选地，所述10kV电容式电压互感器包括：超级电容C、电磁式电压互感器PT和交直流转换器；所述超级电容C的一端与母线相连接，另一端与电磁式电压互感器PT的第一个输入端相连接；所述电磁式电压互感器PT的另一个输入端接地，输出端与所述交直流转换器的输入端相连接；所述交直流转换器的输出端与通讯及数据处理模块相连接。优选地，所通讯及数据处理模块包括：数据处理单元和通讯单元；所述数据处理单元，根据接收的电压遥测量和电流遥测量判断母线是否发生故障；所述通讯单元，用于将数据上传至主站；其中，所述数据包括：电压遥测量和电流遥测量以及发生故障信号或未发生故障信号。优选地，所述通讯单元采用GPRS无线通讯方式将数据上传至主站。优选地，所述玻璃钢环氧筒与所述金属固定件以及金属连接件采用螺纹密封连接。优选地，所述金属连接件上设有凹槽，所述凹槽两侧分别设有2个螺纹孔。由上述技术方案可知，本技术所述的一种智能绝缘子，实现了10kV就地取电，提高了设备运行的可靠性；电阻式电压互感器采集电压遥测量以及开环取电流遥测量，实现对配电线路的运行监测；取电设备和通讯及数据处理模块封装在复合型支柱式绝缘子内部，实现了一、二次融合设计；通过无线通讯方式完成与主站连接，完成主站系统对配网设备状态的监测。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术提供一种智能绝缘子的电路结构示意图；图2是本技术提供一种智能绝缘子中10kV电阻式电压互感器的结构示意图；图3是本技术提供一种智能绝缘子中空心线圈电流传感器的结构示意图；图4是本技术提供一种智能绝缘子中10kV电容式电压互感器的结构示意图。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术提供了一种智能绝缘子，参见图1，该智能绝缘子包括：10kV高压取电模块和通讯及数据处理模块；10kV高压取电模块包括：复合型支柱式绝缘子和取电设备，取电设备和通讯及数据处理模块封装在复合型支柱式绝缘子内部；所述10kV高压取电模块，用于获取母线上的电压遥测量以及电流遥测量，并向所述通讯及数据处理模块提供电源；所述取电模块，用于获取母线上的电压遥测量以及电流遥测量，并向所述通讯及数据处理模块提供电源；所述通讯及数据处理模块，用于根据取电模块采集的电压遥测量和电流遥测量判断母线是否发生故障，并上传接收的电压遥测量和电流遥测量以及发生故障信号或未发生故障信号至主站系统。在具体应用时，将取电模块和通讯及数据处理模块融合到绝缘子内部，实现了嵌入式的设计，并使得该智能绝缘子与原有的绝缘子在安装方式、外形具备一致性，可替换现有绝缘子。所述玻璃钢环氧筒与所述金属固定件以及金属连接件采用螺纹密封连接。在具体应用时，金属固定件和金属连接件与玻璃钢环氧筒采用螺纹密封锁紧，玻璃钢环氧筒直径、壁厚设计满足弯曲负荷强度的要求，并能够承受长期智能绝缘子需要的载荷要求。所述金属连接件上设有凹槽，所述凹槽两侧分别设有2个螺纹孔。在具体应用时，凹槽两侧设有2个M10螺纹孔，可以很方便的将高压引线通过压板压接在凹槽内部；可以很方便的与横担或支架固定连接。利用取电模块来感应架空线路母线上的电流遥测量及电压遥测量，通过通讯及数据处理模块根据感应的电压遥测量以及电流遥测量来完成对母线线路故障的检测，并通过内置的数据传输模块实现将检测结果以及采集的电压遥测量和电流遥测量上传至主站系统，主站根据各主站系统上传的故障信息、电压值和电流值来判断故障区段和性质。当电压遥测量高于第一预设值，通讯及数据处理模块将自动启动发送流程，建立与主站系统的通讯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能绝缘子，其特征在于，所述智能绝缘子包括：10kV高压取电模块和通讯及数据处理模块，10kV高压取电模块包括：复合型支柱式绝缘子和取电设备，取电设备和通讯及数据处理模块封装在复合型支柱式绝缘子内部；所述10kV高压取电模块，用于获取母线上的电压遥测量以及电流遥测量，并向所述通讯及数据处理模块提供电源；所述通讯及数据处理模块，用于根据取电模块采集的电压遥测量和电流遥测量判断母线是否发生故障，并上传接收的电压遥测量和电流遥测量以及发生故障信号或未发生故障信号至主站系统。

【技术特征摘要】
1.一种智能绝缘子，其特征在于，所述智能绝缘子包括：10kV高压取电模块和通讯及数据处理模块，10kV高压取电模块包括：复合型支柱式绝缘子和取电设备，取电设备和通讯及数据处理模块封装在复合型支柱式绝缘子内部；所述10kV高压取电模块，用于获取母线上的电压遥测量以及电流遥测量，并向所述通讯及数据处理模块提供电源；所述通讯及数据处理模块，用于根据取电模块采集的电压遥测量和电流遥测量判断母线是否发生故障，并上传接收的电压遥测量和电流遥测量以及发生故障信号或未发生故障信号至主站系统。2.根据权利要求1所述的智能绝缘子，其特征在于，所述取电模块包括：10kV电阻式电压互感器，用于采集母线上的电压遥测量；空心线圈电流传感器，用于采集母线上的电流遥测量；10kV电容式电压互感器，用于向通讯及数据处理模块供电。3.根据权利要求2所述的智能绝缘子，其特征在于，所述10kV电阻式电压互感器包括：电阻分压器、传输单元和信号处理单元；所述电阻分压器包括：高压臂电阻R1、低压臂电阻R2和气体放电管S；其中，高压臂电阻R1的一端与母线相连接，另一端与低压臂电阻R2相连接；低压臂电阻R2的另一端接地，气体放电管S与低压臂电阻R2并联；所述信号处理单元包括：电压跟随电路、相位补偿电路和幅值调节电路；其中，所述电压跟随电路的输入端与所述传输单元相连接，输出端与所述相位补偿电路的输入端相连接；所述幅值调节电路的输入端与所述相位补偿电路的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张陵，陈进，李飞，梁乃峰，梁珺，徐波，赵普志，张英杰，杨杰，吕海航，
申请(专利权)人：国网新疆电力公司，国网新疆电力公司巴州供电公司，北京科东电力控制系统有限责任公司，
类型：新型
国别省市：新疆,65