一种电容式电压互感器分压电容表面缺陷监测模块制造技术

一种电容式电压互感器分压电容表面缺陷监测模块，包括：导电玻璃、光伏电池、声纳传感器、谐振器和发射器，所述导电玻璃的上表面涂覆有由导电薄膜形成的第一金属条和第二金属条，所述导电玻璃的下表面对应所述第一金属条和所述第二金属条的位置处设置有感光化学材料，所述光伏电池分别与所述第一金属条、所述声纳传感器、所述谐振器和所述发射器连接，所述第二金属条分别与所述声纳传感器和所述谐振器连接，所述谐振器与所述发射器连接。本申请具备电磁波信号发射和声学信号发射功能，是一种可长期安装运行在电容式电压互感器上的监测模块，可与各种监测系统、无线电接收设备结合使用。

A monitoring module for the surface defects of the capacitive voltage transformer

【技术实现步骤摘要】
一种电容式电压互感器分压电容表面缺陷监测模块
本专利技术属于电容式电压互感器
，具体涉及一种电容式电压互感器分压电容表面缺陷监测模块。
技术介绍
电容式电压互感器由分压电容和降压励磁单元组成，分压电容又由高压电容，低压电容串联组成，其中高压电容承担了主要电压，也是最容易诱发故障的位置。经过试验发现，电容式电压互感器的电流和阻抗测试法在较多情况下并不能反映真实的运行状况，比如有的分压电容外观已经明显的发现开裂，而等效电阻并未发生明显变化。导致这种情况的原因有：(1)开裂的位置还没有造成故障累积，未能导致表面老化；(2)开裂导致的电阻下降，只有在淋雨状态后短时间才能体现出来；(3)开裂还未导致污染物累积，因此短期无法发现问题。不管如何，发生开裂后，最终会导致电容瞬间下降，或高压电容器击穿的现象。同时，在电容式电压互感器底座部位，也被发现开裂现象，经验证实，部分的开裂并不会导致异常的放电信号和高频电流信号产生。因此，传统绝缘测试方法及放电检测方法有时候会失效，这会带来较大危险。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种电容式电压互感器分压电容表面缺陷监测模块，包括：导电玻璃、光伏电池、声纳传感器、谐振器和发射器，所述导电玻璃的上表面涂覆有由导电薄膜形成的第一金属条和第二金属条，所述导电玻璃的下表面对应所述第一金属条和所述第二金属条的位置处设置有感光化学材料，所述光伏电池分别与所述第一金属条、所述声纳传感器、所述谐振器和所述发射器连接，所述第二金属条分别与所述声纳传感器和所述谐振器连接，所述谐振器与所述发射器连接。优选地，还包括电压比较器和两个金属电极，所述光伏电池包括单面光伏电池和双面光伏电池，两个所述金属电极分别与所述第一金属条和所述第二金属条连接，所述单面光伏电池和所述双面光伏电池分别与两个所述金属电极连接，所述电压比较器输入端分别与所述单面光伏电池和所述双面光伏电池连接而输出端与所述发射器连接。优选地，所述导电玻璃由ITO薄膜和氧化锌衬底组成。优选地，所述导电薄膜采用间隙1um到50um的带电条组成。优选地，所述光伏电池贴敷在所述导电玻璃上。优选地，所述感光化学材料由活性炭、碳纤维、二氧化钛和硅氧烷有机物合成。优选地，所述谐振器为压电陶瓷换能器或压电薄膜材料。优选地，所述发射器包括发射驱动模块和发射天线。优选地，所述光伏电池、所述声纳传感器、所述谐振器和所述发射器封装设置于所述导电玻璃上。优选地，所述电压比较器、两个所述金属电极、所述单面光伏电池和所述双面光伏电池封装设置于所述导电玻璃上。本申请借助了电学和声学两种方式展示电容式电压互感器的表面缺陷监测，采用了尽可能少的半导体器件，借助了光伏电池对环境反射条件敏感的特点，实现对表面污垢物、放电化学气体等影响表面材料特征的缺陷探测；利用了双面光伏和单面光伏电池结合的方式，将两者的输出差值作为监测信息量，实现了自校准特性，显著降低周围环境对反射特征影响。附图说明为了更清楚地说明本专利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，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术第一实施方式提供的一种电容式电压互感器分压电容表面缺陷监测模块组成示意图；图2是本专利技术第二实施方式提供的一种电容式电压互感器分压电容表面缺陷监测模块组成示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。如图1所示，在本申请实施例中，本申请提供了一种电容式电压互感器分压电容表面缺陷监测模块，包括：导电玻璃1、光伏电池2、声纳传感器3、谐振器4和发射器5，所述导电玻璃1的上表面涂覆有由导电薄膜形成的第一金属条6和第二金属条7，所述导电玻璃1的下表面对应所述第一金属条6和所述第二金属条7的位置处设置有感光化学材料，所述光伏电池2分别与所述第一金属条6、所述声纳传感器3、所述谐振器4和所述发射器5连接，所述第二金属条7分别与所述声纳传感器3和所述谐振器4连接，所述谐振器4与所述发射器5连接。当监测模块正常工作时，光伏电池2对所述声纳传感器3、所述谐振器4和所述发射器5进行供电，且光伏电池2与第一金属条6连接，故而间接地对导电玻璃1施加电压。在光伏电池2电压驱动下，导电玻璃1受感光化学材料的影响，第一金属条6和第二金属条7形成的电极间存在带电电荷，该电荷通过导电玻璃1表面涂覆的由导电薄膜形成的第一金属条6和第二金属条7建立电场信号。第二金属条7与声纳传感器3相连，只要存在电荷驱动，声纳传感器3就会向外发射信号。声纳传感器3发射的信号遇到固体物后会形成反射，部分反射的信号重新回到导电玻璃1的第一金属条6和第二金属条7上，从而改变金属条上的电场特征。该特征包含了探测固体物的变化量，如表面凹痕、裂缝等。由于第二金属条7还与谐振器4相连，即谐振器4和声纳传感器3为并联关系。当声纳传感器3发射的信号经过固体物(这里的固体物指电容式电压互感器)反射后，特征频率可能发生改变，那么谐振器4接收到的信号除了来自金属条原来的光感电荷外，还有声纳传感器3的反射信号，在两路信号叠加作用下，谐振器4的工作区间发生改变，并通过发射器5发射出去。地面或其他区域的检测设备，可以根据该发射器5传输过来的信号进行变换处理，从而判断电容式电压互感器是否存在裂缝。在本实施例中，所述导电玻璃1由ITO薄膜和氧化锌衬底组成，所述导电薄膜采用间隙1um到50um的带电条组成，所述光伏电池2贴敷在所述导电玻璃1上，所述感光化学材料由活性炭、碳纤维、二氧化钛和硅氧烷有机物合成，所述谐振器4为压电陶瓷换能器或压电薄膜材料，所述发射器5包括发射驱动模块和发射天线，所述光伏电池2、所述声纳传感器3、所述谐振器4和所述发射器5封装设置于所述导电玻璃1上。如图2所示，在本申请实施例中，本申请提供了一种电容式电压互感器分压电容表面缺陷监测模块，是在图1的基础上还包括电压比较器8和两个金属电极，所述光伏电池2包括单面光伏电池9和双面光伏电池10，两个所述金属电极分别与所述第一金属条6和所述第二金属条7连接，所述单面光伏电池9和所述双面光伏电池10分别与两个所述金属电极连接，所述电压比较器8输入端分别与所述单面光伏电池9和所述双面光伏电池10连接而输出端与所述发射器5连接。在本申请实施例中，所述电压比较器8、两个所述金属电极、所述单面光伏电池9和所述双面光伏电池10封装设置于所述导电玻璃1上。由于光伏电池2具备非常稳定的光-电转换效率，故可以将单面光伏电池9和双面光伏电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电容式电压互感器分压电容表面缺陷监测模块，其特征在于，包括：导电玻璃、光伏电池、声纳传感器、谐振器和发射器，所述导电玻璃的上表面涂覆有由导电薄膜形成的第一金属条和第二金属条，所述导电玻璃的下表面对应所述第一金属条和所述第二金属条的位置处设置有感光化学材料，所述光伏电池分别与所述第一金属条、所述声纳传感器、所述谐振器和所述发射器连接，所述第二金属条分别与所述声纳传感器和所述谐振器连接，所述谐振器与所述发射器连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种电容式电压互感器分压电容表面缺陷监测模块，其特征在于，包括：导电玻璃、光伏电池、声纳传感器、谐振器和发射器，所述导电玻璃的上表面涂覆有由导电薄膜形成的第一金属条和第二金属条，所述导电玻璃的下表面对应所述第一金属条和所述第二金属条的位置处设置有感光化学材料，所述光伏电池分别与所述第一金属条、所述声纳传感器、所述谐振器和所述发射器连接，所述第二金属条分别与所述声纳传感器和所述谐振器连接，所述谐振器与所述发射器连接。


2.根据权利要求1所述的电容式电压互感器分压电容表面缺陷监测模块，其特征在于，还包括电压比较器和两个金属电极，所述光伏电池包括单面光伏电池和双面光伏电池，两个所述金属电极分别与所述第一金属条和所述第二金属条连接，所述单面光伏电池和所述双面光伏电池分别与两个所述金属电极连接，所述电压比较器输入端分别与所述单面光伏电池和所述双面光伏电池连接而输出端与所述发射器连接。


3.根据权利要求1所述的电容式电压互感器分压电容表面缺陷监测模块，其特征在于，所述导电玻璃由ITO薄膜和氧化锌衬底组成。


4.根据权利要求1所述的电容式电压互感器分压电容表面缺陷监...

【专利技术属性】
技术研发人员：王泽朗，何彪，白雪，陆大雄，钱国超，吕庆升，皇甫德志，简学军，杨洪灿，赵煜，李智林，李滔，唐志宇，朱良，毛兴，何鸿林，王陆军，何拓，杨海军，詹樊，朱振武，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司曲靖供电局，
类型：发明
国别省市：云南;53