一种超声波劣质绝缘子检测仪，将高压探头所测的高电压信号通过探头底部的发射换能器转换成超声波后，沿空心绝缘杆传递到低压端的接收换能器，还原成的电信号再通过连接电缆传送到接收装置后数字显示或报警。高低压端之间无电气连接，既能检测劣质绝缘子又可测量绝缘子串电位分布，结构紧凑合理，使用轻便灵活，检测安全准确。（*该技术在2002年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
属高电压测试
高压输电线路绝缘子的带电检测，将劣质绝缘子及时准确地检测出来，对电力系统安全运行，避免巨大经济损失有着极重要的意义。目前电力部门使用的检测手段都不大理想，其中用的较多的检测手段有短路叉测杆，根据火花间隙放电原理，以火花间隙是否放电来判断绝缘子好坏。这种测量方法虽然方便，但是容易受大气条件及人为因素的影响，由于是不定量测量，误差较大，不可靠。另外也有光电检测杆，电阻电容杆等测量手段，但都有操作不方便或使用不安全的缺点，不适合现场作业。近几年有一种测量表，把绝缘子两端的电压分压后经电子线路处理再显示，这种测量表虽有一定的精度，但测量电路与显示装置均在绝缘杆的上端、装置复杂，太重，指针式显示不易读数，使用仍然不方便。本技术的专利技术目的在于设计一种新的劣质绝缘。检测仪，必须具备重量轻、体积小，使用安全可靠、方便准确的特点，使之适合测试现场普遍使用。为了实现这样的专利技术目的，我们设计了利用超声波来传递信号的超声波劣质绝缘子检测仪，由高压探头，空心绝缘杆及接收装置组成，高压探头装在空心绝缘杆的上端，其底部装有发射换能器，而空心绝缘杆的下端装有接收换能器，接收换能器通过连接电缆和接收装置相连。高压探头中的发射换能器将电能转换为声能，产生的超声波通过绝缘管中的空气传送到接收换能器，接收换能器将声能转换为电能，通过连接电缆将电信号传送到接收装置经处理后，结果数字显示或报警。附图说明图1为高压探头的剖面示意图。高压电容的两个电极，上电极1和下电极9置于探头顶部，两电极间有一绝缘层，与绝缘外壳3相连成一体，其厚度决定击穿电压和电容量的大小，绝缘外壳3的长度决定于沿面放电电压。探头的上下两端各有一个探针孔2，探针可用螺丝固定在探针孔上。探头中间的空间正好设计成电池盒5，用于放置电池。信号线4连接下电极9和发射电子线路板7，所测的电压信号通过信号线4到电子线路板7，作为发射部分电路的输入信号，发射电路把被测的电信号调制成脉冲频率信号，通过置于探头底部的发射换能器8转换为超声波。在电子线路7、发射换能器8的外面有金属外壳6作为屏蔽盒，有良好的屏蔽效果。图2为发射部分的线路图。进线电压是由高压电容和分压电阻串联分压后得到的一个与高压成线性关系的低压信号，经精密整流电路输出半波整流信号，再经有源低通滤波得到一个纹波极小的直流电压，经v／f转换产生的脉冲频率信号再经发射换能器以超声波的形式发射出去。超声频率的产生借助于555定时器构成的多谐振荡器，这个频率随着被测电压而变化。当被测电压高时频率也高，当被测电压低时，频率也随之下降，两者始终保持良好的线性关系。发射换能器产生的超声波通过空心绝缘杆传送到装在空心绝缘杆下端的接收换能器。接收换能器将声能转换为电能，并通过连接电缆将电信号传送到接收电路。由于接收换能器发出的信号是微弱的，并伴随着一些干扰信号，因此还须由接收电路对信号进行处理，经放大、选频、整形还原成清晰的真实频率信号，再进行f／v转换，最后输出电压信号，经换算得到高压端的真实电压读数。图3是接收电路的线路图，输入信号是从接收换能器送来的脉冲频率信号，经前置低放电路中的场效应管进行初步放大，再经高放和带通滤波电路对信号单纯幅值放大并抑制其他干扰信号，然后经恢复电路将高频振荡的超声脉冲序列恢复为标准脉冲，经一个单稳触发器将波形加以整形，再经f／v转换成直流电压，送入显示与报警电路。接收电路板做在接收装置内，数码显示及蜂鸣器都在表上。为了更快更有效地检查出劣质绝缘子，可以设计成正常时发出报警声，当电压小于一定范围时，如≤4KV或≤3KV时，则无报警声，可转换为数字显示，读出准确的测试数据。本技术的高压探头设计合理，结构紧凑，体积小，使用轻巧，便于现场操作。高压端测量信号用超声波传送到低压端，接收装置在低压端，高、低压端之间没有电气连接。采用直读式数字显示和音响报警，既可检测劣质绝缘子，又可测量绝缘子串电位分布，安全方便，准确可靠，实用性很强。下面是本技术的一个实施例，用于220KV系统。高压探头装在空心绝缘杆的上端，采用图1所示的合理紧凑结构布置。高压电容的两电极间距为6mm，极间电容量为1.84pf，沿面长度80mm，耐压40KV，用一节9伏电池作电源，探头体积为34×φ43＋70×φ32。发射部分电路采用图2线路，接收换能器装在空心绝缘杆的下端。绝缘杆和接收装置之间通过一根电缆连接。接收电路采用图3线路，接收电路板做在接收装置内，表上有数字显示与蜂鸣器报警系统。使用时，手握空心绝缘杆，探针接触绝缘子的上下金具，根据喇叭发声与否及显示的电压值来检测绝缘子的好坏，使用起来非常方便。通过对220KV系统绝缘子串电压分布的模拟测试和实际现场测试，误差均在2.5％以内。权利要求1.一种超声波劣质绝缘子检测仪，由高压探头、空心绝缘杆及接收装置所组成，高压探头装在空心绝缘杆的上端，其特征在于高压探头中上电极1和下电极9之间有一绝缘层与绝缘外壳3相连成一体，探头中间的空间为电池盒5，信号线4连接下电极9和发射电子线路板7，高压探头的底部装有发射换能器8，在电子线路板7和发射换能器8外面有金属外壳6作为屏蔽盒，空心绝缘杆的下端装有接收换能器，接收换能器通过连接电缆和接收相连。专利摘要一种超声波劣质绝缘子检测仪，将高压探头所测的高电压信号通过探头底部的发射换能器转换成超声波后，沿空心绝缘杆传递到低压端的接收换能器，还原成的电信号再通过连接电缆传送到接收装置后数字显示或报警。高低压端之间无电气连接，既能检测劣质绝缘子又可测量绝缘子串电位分布，结构紧凑合理，使用轻便灵活，检测安全准确。文档编号G01R31/00GK2151470SQ92221660公开日1993年12月29日 申请日期1992年11月19日 优先权日1992年11月19日专利技术者韩振东 申请人:上海交通大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种超声波劣质绝缘子检测仪，由高压探头、空心绝缘杆及接收装置所组成，高压探头装在空心绝缘杆的上端，其特征在于高压探头中上电极１和下电极９之间有一绝缘层与绝缘外壳３相连成一体，探头中间的空间为电池盒５，信号线４连接下电极９和发射电子线路板７，高压探头的底部装有发射换能器８，在电子线路板７和发射换能器８外面有金属外壳６作为屏蔽盒，空心绝缘杆的下端装有接收换能器，接收换能器通过连接电缆和接收相连。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：韩振东，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]
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