[实用新型]一种基于电流变液的绝缘子污闪监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于电流变液的绝缘子污闪监测装置，可对高压绝缘子的污 闪放电进行监测，提醒工作人员采取相应的处理措施，避免大面积污闪事故的发生。

背景技术

电流变液是一种新型智能材料，是由绝缘性能良好的基础液和介电固体颗粒形成 的悬浮液。在强电场作用下，颗粒间产生强烈的极化力，沿着电场方向形成有序结构。这一 有序结构的形成，使得电流变液的表观粘度发生巨大变化。研究表明，电流变液通过施加电 场,其静态法向力对电场呈现开关特性。在无电场作用下，电流变液的静态法向力为0，当施 加一定要求的电场发生固化后，法向力瞬间增大到一个稳定值。此特性为典型的电流变效 应，在无外加电场作用下，电流变液表现为牛顿流体特性，法向力为零，当对电流变液施加 电场后，电流变液中的磁性颗粒排列成链状结构，正是这种微观结构的转变导致了电流变 液法向力的产生，即形成的颗粒链中颗粒之间的互相挤压作用使颗粒链伸长，产生一个正 的法向力。而且，法向力主要取决于外电场强度，电场进步升高，电流变液固化程度很强，颗 粒链结构增强效应明显。

良好的瓷绝缘子串的电场分布虽然是不均匀的，但是却有一定的规律，靠近导线 侧第1片绝缘子电场值较高，中部绝缘子电场值较低，靠近横担侧绝缘子电场比中间略有 增大。当绝缘子串中存在污秽绝缘子时，不但其本身附近的空间电场会发生变化，还会影响 其他绝缘子附近的空间电场，且对靠近导线侧绝缘子的电场影响最大。利用电流变液的电 流变效应，可以判别绝缘子受污前后电场的变化，发现受污绝缘子并采取措施，将事故的苗 头消灭，避免更大的损失。

发明内容

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于电流变液的绝缘子污 闪监测装置，由电流变液箱、压电传感器、信号处理单元、发光单元、Zigbee无线发射单元、 Zigbee无线接收单元、监控计算机组成，电流变液箱由绝缘板，电极，电流变液，压电传感器 封装而成。压电传感器输出端分别连接发光单元与信号处理单元，信号处理单元与Zigbee 无线发射单元采用RS-232通讯口相连，Zigbee无线接收单元与监控计算机也采用RS-232通 讯口相连。封装电流变液箱的两个板型电极之间通过绝缘板进行绝缘，其中一个电极通过 接线端子连接钢脚固定连接片与绝缘子的钢脚相连，另一个电极与连接软铜线相连，连接 软铜线通过铁帽固定连接片与绝缘子铁帽相连接。电流变液箱中的电流变液，在绝缘子局 部放电过程中产生电流变效应。

本实用新型的工作过程如下，当绝缘子在积污、受湿工作环境下，发生污闪、劣化， 其电场分布将发生变化。电流变液产生电流变效应，引起压电传感器的压力变化，触发发光 单元报警，同时由信号处理单元进行放大、滤波、采样保持后，将模拟电信号转化成数字量 信号，经低功耗的Zigbee无线发射单元及无线接收单元，实现信号的无线传输，监控端收到 信号后，将其实时显示在监控计算机界面上，根据预警信息，提醒工作人员采取相应的处理 措施，避免污闪的发生。

附图说明

图1是本实用新型的结构原理图。图2是本实用新型绝缘子的接线安装示意图。

图中1电流变液，2绝缘板，3电极，4压电传感器，5发光单元，6信号处理单元，7 Zigbee无线发射单元，8天线，9Zigbee无线接收单元，10监控计算机，11绝缘子，12铁帽固 定连接片，13连接软铜线，14电流变液箱，15钢脚固定连接片，16线夹，17导线，18横担。

具体实施方式

如图1，基于电流变液的绝缘子污闪监测装置由电流变液箱、压电传感器、信号处 理单元、发光单元、Zigbee无线发射单元、Zigbee无线接收单元、监控计算机组成。电流变液 箱及压电传感器采集绝缘子的电场变化信号；信号处理单元由前置放大电路、补偿放大电 路、滤波电路、A/D转换电路、通讯接口电路组成，完成信号的放大、滤波、采样保持、A/D转 化；Zigbee无线发射单元及Zigbee无线接收单元实现信号的无线远距离传输；监控计算机 实时显示绝缘子的局部电场变化并进行判断，及时发出报警信息。电流变液箱14由绝缘板 2，电极3，电流变液1，压电传感器4封装而成。压电传感器输出端分别连接发光单元与信号 处理单元，信号处理单元与Zigbee无线发射单元采用RS-232通讯口相连，Zigbee无线接收 单元与监控计算机也采用RS-232通讯口相连。

如图2，封装电流变液箱14的两个板型电极3之间通过绝缘板2进行绝缘，其中一个 电极通过接线端子连接钢脚固定连接片15与绝缘子的钢脚相连，另一个电极与连接软铜线 13相连，连接软铜线13通过铁帽固定连接片12与绝缘子铁帽相连接。