[发明专利]高压输电线路悬式瓷绝缘子绝缘电阻带电测量方法

说明书

技术领域

本发明属于电工测量领域，特别涉及一种高压输电线路悬式瓷绝缘子绝缘电阻带电测量方法。 

背景技术

高压输电线路绝缘子是电力系统中使用范围广泛、数量庞大的重要一次设备。当绝缘子串中存在低值或零值绝缘子时，在污秽环境、过电压甚至工作电压下就极易发生闪络事故。低零值绝缘子是造成输电线路重大事故的隐患。绝缘电阻是反映瓷质绝缘子绝缘性能最基本的指标之一。目前的悬式绝缘子带电直接检测方法主要有火花叉法、音响叉、带电绝缘电阻测量仪等。测量时，操作人员站在杆塔上，手持一根端部装有叉形电极和放电间隙音响报警装置的绝缘杆，用叉形电极连接绝缘子两端的金属部分，根据放电声响、音响报警声、绝缘电阻值等，判断被测绝缘子的优劣。也有一些间接测量法，即通过绝缘子工作时的外在特征来判断绝缘子是否损坏，如红外测温法、紫外成像法、绝缘子串泄流电流等。由于电压等级的提高，绝缘距离加大导致绝缘杆很长，操作人员手持操作越来越困难，以至于无法进行。间接检测方法的准确性及抗干扰能力很难满足要求。因此测量方法的发展和测量装置的改进有着重要的意义。 

发明内容

本发明为一种可带电测量高压输电线路悬式瓷绝缘子的绝缘检测方法，主要内容包括：利用电动葫芦和绝缘绳吊住检测杆检测端部，以降低操作人员持杆难度；利用姿态调节机构自动保持测量电极与待测绝缘子垂直，便于准确将测量电极送入待测绝缘子的两端金属部分；利用电动葫芦上的编码器测量绝缘绳的长度，实现绝缘子绝缘电阻测量值的自动编号记录。装置由3个部分组成： 遥控电动葫芦；测量杆；地面站。 

本发明通过以下技术方案来实现： 

采用通常的绝缘子带电检测原理（即：首先将工作的绝缘子工频交流高压旁路，利用装置内部的升压模块产生2500V直流电压，加在绝缘子两端，由单片机采集电压电流信号并通过数据拟合算法计算出绝缘子的绝缘电阻，通过绝缘电阻值判定绝缘子的优劣。）；开发一种遥控电动葫芦；开发一种检测头的姿态控制机构；开发一个控制手柄；通过无线微网实现检测电路、电动葫芦、控制手柄与位于地面的计算机联网，开发后台软件及各部分的控制软件。解决电压等级提高，绝缘距离增大后，绝缘子检测困难及耐张绝缘子检测困难问题，实现超、特高压输电线路悬式绝缘子的绝缘电阻值带电检测。

本发明带电检测示意图见附图1及附图2。以下文字中方括号内数字为附图中的部件编号。在悬式绝缘子串上方横担的合适位置安装一个遥控电动葫芦【2】，经绝缘绳【3】连接在测量杆的测量端部吊钩【5】上。遥控电动葫芦，收紧或放松绝缘绳，调解测量杆的测量端部（以下简称“检测头”）的空间位置。 

测量杆由检测触头【1】、检测电路【4】、姿态调整机构【6】、绝缘杆【7】、控制手柄【8】组成。其中检测触头用于与绝缘子的两端金属部分连接；检测电路包括用于带电检测绝缘子的绝缘电阻的电路（以下简称“绝缘检测电路”），以及测量检测头姿态的电路（以下简称“姿态检测电路”）；姿态调整机构用于调整检测头的姿态，即将地平面作为参考平面，检测头的正前方作为检测头的方向，预设一个检测头方向与地平面的角度（以下简称“预设角”），姿态检测电路检测到实际角度与预设角不相符时，通过姿态调整机构自动调整该角度，使之与预设角度一致；绝缘杆通过姿态调整机构与检测头连接；控制手柄用于遥控电动葫芦、设置预设角、开启及关闭测量、设置绝缘子起始编号、并由安装在控制手柄上的显示器读取绝缘电阻值，由安装在控制手柄上的声光报警器给出低零值报警信号。 

地面站【9】由笔记本计算机、无线通讯模块和软件组成。经无线通讯模块接收到检测电路发回的绝缘电阻值、遥控电动葫芦发回的编码器脉冲信息、控制手柄发回的启动信息、人工设置线路编号、杆塔编号及绝缘子串号。根据上述信息计算出绝缘子编号。软件包含一个数据库，记录各绝缘子的线路号、串号、绝缘子序号、检测时间、绝缘电阻值等信息，并可通过交互式窗口查询、显示这些信息及相关图表。 

绝缘检测电路包括：锂电池及电源管理电路、单片机、直流升压电路、高压滤波电路、信号采集电路，无线通讯模块等。 

姿态检测电路由3轴重力加速度传感器及单片机组成，单片机与绝缘检测电路的单片机共用。 

姿态调整机构由直流减速电机、两维旋转节和限位开关组成。 

控制手柄由无线通讯模块、单片机、控制按键、显示器、声光报警器、锂电池及电源管理电路组成。设计成便携佩戴形式，如设计成手指关节操作方式或手套操作板形式。 

遥控电动葫芦由锂电池及电源管理电路、无线通讯模块、单片机、直流减速电动机，光电编码器，机械结构等组成。