交流短路非放电型绝缘子检测方法技术

本发明专利技术提供一种高压输电线路中交流短路非放电型绝缘子带电检测的方法，该方法采用了交流短路电容、微小电流采集接口电路、电压采集电路以及电压检测信号整理接口电路，电路简单，并且能够精确的检测到绝缘子周围的电压和微小电流，保证了数据的准确性；本发明专利技术采用了ＭＣＵ计算机处理芯片，可以快速、及时、准确的处理采集到的电流和电压信号，并将其转化为数字信号，可以实现数字化控制，提高了检测的灵敏度。本发明专利技术能使高压输电线路处于带电状态下，精确地测量出其上每一片绝缘子上的绝缘电阻值，识别已经漏电但尚未击穿处于临界损坏状态的绝缘子。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实现了一种在带电状态下测量高温、超高压输电线路中绝缘子的绝缘电阻 值，并在带电状态下，可以精确的测量高压输电线之中绝缘子的绝缘电阻值，识别已经漏电 但尚未击穿处于临界损坏状态的绝缘子的方法，以及用该方法实现的检测装置。本专利技术所 属
为高压输变电设备提供的一种交流短路非放电型绝缘子检测装置或仪器。
技术介绍
安装在输电线路上的绝缘子，在电网的运行过程中绝缘子因长期经受机电负荷、 日晒雨淋、冷热变化等作用，可能出现绝缘电阻降低、开裂甚至击穿等故障，对供电可靠性 带来潜在威胁，因此为了减少停电造成损失，所以绝缘子带电检测意义重大。线路绝缘子的带电检测，因其安装位置的特殊性及分布区域的广泛性，向来都是 带电绝缘检测的一个难点。绝缘子一旦出现问题就必须立即更换，否则将会影响高压输电 线路的运行安全。若干年来，国内外一直在训练更有效更可靠的定量检测方法及装置，到目前为止， 对高压输电线路绝缘子的检测方法及装置不够十分有效。国内还大量使用人工高空作业的 传统检测方式，这种检测方式安全性差，检测效率低。国外虽然采用了机械作业代替了传统 的检测手段，但是采用的几种检测方式也都存在大量的缺陷，无法适应现代电网的要求，并 且造价特别高。目前机械化的检测方式基于不同的检测原理大致可分为三种。电压分布法是对绝缘子的电压分布进行测量，然后对相应的测量值进行计算，通 过得到的计算结果来判断被测绝缘子是否正常，盖方法的计算非常复杂、计算数据多、计算 法不够准确，但也只能得到定型的结果，并且对计算机的要求高，成本高。小球放电法通过测量连接到绝缘子的小球产生放电现象时的距离，判断绝缘子 两端的电压，间接的获知被测绝缘子的电压分布情况，从而检测出被测绝缘子是否正常。远红外探测法通过对被测绝缘子所发出的远红外线进行探测，然后通过其发出 的红外线的分布来无判断相应的绝缘子是否正常，该方法的使用需要良好、稳定的气象条 件，否则外界对测量所造成的干扰是无法克服的。在这三种传统的检测方法的基础上，研究人员对这些检测方法实施了不同的技 术，完成对输电线路上绝缘子的检测。其中，200510063334. 4号中国专利中介绍了一种绝 缘子带电检测仪和检测方法，其中通过对电场检测探头的设置，测量极板所处位置电场的 平均值，探头的极板中间位置的电场数值，通过检测仪的运动测量一系列的电场数据，通过 计算机得到绝缘子表面电场分布曲线，这种检测方法是典型的电压分布法，计算数据多，计 算方式复杂，成本高，并且计算的结果也仅仅三测量处的结果，非放电型绝缘子的准确、全 面检测。在01134527. 6和01270277. 3号中国专利中记载的都属于同一种高压输电线路 绝缘子带电检测装置，其工作原理基本相同，都是在被检测绝缘子的两端施加检测电压，提 取施加电压的电压、电流采样值，根据采样数据计算被检测的绝缘子的绝缘电阻，分析其绝 缘状态，这种检测实际上属于放电法，是通过改变了检测数据、数据处理方式和判定方式，借助于多次采样，和采样电压平均值、采样电流平均值，来估算绝缘子的阻值。这种方式， 受到采样次数、采样方式以及室外环境下绝缘子个体阻值差异等多方面因素的影响，并且 关键是这种检测方式不能很好的检测微小电流变化，无法实现对对绝缘子的精确检测。在 01201765. 5和01102273. 6号中国专利中记载了高压输电线路绝缘子带电只能检测仪，其 中使用的检测方式与上述两个专利中的检测原理相同，采用了采用中央控制器电路、传感 器电路、采样电路、驱动电路等，其中实施电路复杂，成本高，并且无法实现对微小电流采 集，并且在处理电流采样样本中所使用的中央控制器不能很好的满足需求。虽然，国内外的 专利技术中公开了一部分检测绝缘子的方法，但是这些方法都存在缺陷，并且在电阻检测 中都存在较大误差，不能准确的检测绝缘子的阻值。导致的结果是无法准确的测量出每片 绝缘子的电阻值，因此无法识别已经漏电但尚未击穿处于临界损坏状态的绝缘子。目前，美 国、德国在绝缘子检测中采用的检测技术也无法克服上述缺陷。
技术实现思路
本专利技术提供一种高压输电线路绝缘子带电检测的方法，该方法能使高压输电线路 处于带电状态下，精确地测量出其上每一片绝缘子上的绝缘电阻值，识别已经漏电但尚未 击穿处于临界损坏状态的绝缘子。本专利技术中采用了交流短路电容、微小电流采集接口电路、电压采集电路以及电压 检测信号整理接口电路，能够精确的检测到绝缘子周围的电压和漏电流，保证了数据的准 确性。采用的电路结构简单，成本低，并且实现了对微小电流采集。本专利技术采用了 MCU计算机处理芯片，该芯片功能强大，可以快速、及时、准确的处 理采集到的电流和电压信号，并将其转化为数字信号，可以实现数字化控制，提高了检测的 灵敏度。本专利技术在两个检测端子之间串联连接交流短路电容，通过设置分压电阻检测到端 子之间的被检测电压。其中两个检测端子之间串联连接交流短路电容以及与交流短路电容 并联的两个串联的分压阻。本专利技术中检测端子的两端工作状态下交流短路，通过分压电阻的电压信号通过检 测信号整理接口电路后，传送到MCU计算机芯片进行计算处理并转换为数字信号。本专利技术提供一种高压输电线路的绝缘子带电检测的装置，该装置能在高压输电线 路运行时，通过与绝缘子直接连接采集该绝缘子上的电压及其电流泄漏数据。交流短路非放电型绝缘子检测是一种高压输电线路绝缘子带电检测的方法，在被 测绝缘子的两端进行交流短路(非放电)，然后测量该检测电压的电压与电流值，通过该电 压值和电流值可以用欧姆定律计算出被测绝缘子的绝缘电阻值。在测量被测绝缘子时，由MCU计算处理芯片(6)分别对该较闭合回路中分压电阻 的电压值以及电路中漏电流的测量，从而得到计算绝缘子电阻值所需的电压值和电流量。附图说明图1是本专利技术中检测单元的电路原理图。图2是本专利技术MCU计算处理芯片的电路原理图。图3是本专利技术带通讯接口和显示接口的数据处理和存储电路原理图。图4是本专利技术与MCU计算处理芯片连接的时钟电路接口电路图。图5是本专利技术的显示设置人机接口电路图。图6是本专利技术的设备原理图。图7是本专利技术的电路原理框图。具体实施例方式本专利技术的设备原理图以及电路原理框图可知，本专利技术通过对被测量的绝缘子施加 信号，通过两个端子连接的检测电路，获得到施加到端子上的周围电场的信号，通过微小电 流采集电路获得电流值，通过检测电路的中的分压电路组成的特定电压检测电路，设定良 好的检测点，采用U3MAX407-(8)组成的电压的检测信号整理接口电路获取准确的电压信 号，将检测到的微小电流信号和电压信号一起传送到MCU计算处理芯片，在时钟信号电路 的作用下，MCU计算处理芯片可以将多次测量电压信号值进行叠加并综合各次数值获得其 平均电压值，减小测量误差，通过多次测量获得的微小电流进行叠加获得并并综合各次数 值获得其平均电压值，减小测量误差和电路处理带来的信号误差，获得的电流和电压信号 通过数据处理和存储电路进行处理，再通过MCU计算处理芯片将上述两个信号进行数字处 理，获得被检测绝缘子的电阻值。其中，获得的电阻值被传输出来并通过显示设置人机接口 电路显示出来，通过与设定的正常绝缘子的数值进行比较，可以直接判断被检测的绝缘子 是否正常，直接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交流短路非放电型绝缘子检测方法，其中包括以下步骤：　　Ａ、检测装置前端分别连接两条检测钢丝接触带电的绝缘子的两端并卡紧，在该绝缘子两侧对称放置检测端子（１）、（２），通过连接该检测端子（１）、（２）的交流电路电容的作用下，通过两个分压电阻，检测电压信号，将检测电压信号通过检测信号整理接口（４）的电路处理后，经过ＭＣＵ计算处理芯片（６）进行Ａ／Ｄ转换，将被检测的电压信号转换为数字信号；　　Ｂ、通过与该检测端子（１）、（２）及交流电路电容连接的微小电流采集电路获得通过该检测端子（１）、（２）中的电流信号，该电流信号通过微小电流采集电路接口（３）传送到检测信号整理接口（４）的电路处理后，经过ＭＣＵ计算处理芯片（６）进行Ａ／Ｄ转换，将被检测的电流信号转换为数字信号；　　Ｃ、可以通过变换该检测端子（１）、（２）的位置对绝缘子进行多次测量，通过数据处理和存储电路对上述电压数字信号叠加，获得测量的电压平均值；　　Ｄ、可以通过变换该检测端子（１）、（２）的位置对绝缘子进行多次测量，通过数据处理和存储电路对上述电流数字信号叠加，获得测量的电流平均值；　　Ｅ、ＭＣＵ计算处理芯片根据上述电压平均值和电流平均值的比值，得到上述带电的绝缘子的电阻值；　　Ｆ、通过与上述数据处理和存储电路和上述ＭＣＵ计算处理芯片（６）连接的显示设置人机接口电路输出Ｅ步骤计算的电阻值到该显示接口；　　Ｇ、通过检测同步开关控制测量的开始。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王殿阁，
申请(专利权)人：王殿阁，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]