[发明专利]复合绝缘子超宽带射频传感智能金具及其使用方法

说明书

本发明提供了一种复合绝缘子超宽带射频传感智能金具及其使用方法。使用方法包括以下步骤：提供分别布设于复合绝缘子两端的第一金具和第二金具，第一金具内部安装有超宽带信号发射机和四个第一射频探针，第二金具内部安装有超宽带信号接收机和四个第二射频探针；通过超宽带信号发射机对第一射频探针进行馈电，激励出HE₁₁模式的射频微波；通过第二射频探针收集传输来的射频微波信号，利用超宽带信号接收机对射频微波信号进行处理，并通过超宽带信号接收机将处理后的射频微波信号传输至远端服务器，最后通过远端服务器对处理后的射频微波信号进行后台分析复合绝缘子内部是否存在缺陷。采用本发明中的使用方法，可准确诊断复合绝缘子内部是否存在缺陷。

技术领域

本发明涉及电力设备运行状态检修领域，具体涉及一种复合绝缘子超宽带射频传感智能金具及其使用方法。

背景技术

复合绝缘子因其重量轻、强度高、耐污闪性能强、制造维护方便等众多优点，弥补了瓷和玻璃绝缘子的不足，在电网中的应用越来越广泛。目前，在全国电网中使用的复合绝缘子数量高达几百万支，运行时间最长的已超过二十年。复合绝缘子护套的主要成分是硅橡胶，当长期暴露在室外环境中时，硅橡胶受日晒、雨淋、高温、严寒、沙蚀、酸蚀、强电场等物理化学作用，其聚合物链逐渐发生分解和挥发等变化，性能逐步下降，导致复合绝缘子出现粉化、硬化、裂化、电蚀损、憎水性丧失等特征，从而随着使用年限的增加，复合绝缘子耐污闪性能变差、绝缘可靠性降低。同时，复合绝缘子在不合规范操作或在长期运行过程中会出现机械强度下降、金具松动、酸性气体侵入等问题，致使复合绝缘子的芯棒发生脱落或脆断。因此，实际使用中需要对复合绝缘子进行检测，以保证复合绝缘子使用的安全性和可靠性。

目前，国内外研究者对复合绝缘子检测技术开展了大量研究，按检测作业方式可分为接触式和非接触式两种。前者包括短路叉法或火花间隙法、光电检测杆法、电场测量法、脉冲电流法、泄漏电流法等；后者包括紫外成像法、红外热像法、声脉冲法、激光多普勒法等。接触式检测作业需要到现场逐个进行测量，甚至登杆登塔，劳动强度大，效率低，危险性高。非接触检测法如激光多普勒法可检测开裂的复合绝缘子，但是对未开裂的复合绝缘子不起作用，且设备体积庞大，不适合野外作业；声脉冲法因耦合、衰减及超声换能器性能问题目前尚未在远距离遥测上有重大突破，不适合运行现场检测，而主要用于企业生产在线检测及实验室鉴定；紫外成像法进行检测时需要绝缘子发生局部放电，要求在正常温度、高湿度环境中进行，而且检测设备价格昂贵、功能单一，检测结果容易受观察角度的影响。当前应用较为广泛的非接触式检测技术是红外热像检测法，红外热像检测法能够检测出由局部放电、泄漏电流流过绝缘物质时的介电损耗或电阻损耗等引起的绝缘子局部温度升高，但温度量易受阳光、大风、潮气、环境温度及一些能引起绝缘子表面温度急剧变化因素的影响；而红外热像检测法对于复合绝缘子存在着界面气隙、内部裂纹等缺陷隐蔽性缺陷检测效果明显不如对导通性缺陷的检测效果。而位于射频区间的微波具有很强的穿透力，能够有效地检测出复合绝缘子的内部细微裂纹，因此有必要研究复合绝缘子超宽带射频传感智能金具。

发明内容

鉴于上述情况，本发明提供了一种复合绝缘子超宽带射频传感智能金具及其使用方法，可以快速诊断复合绝缘子内部是否存在缺陷。

为实现上述目的，本发明公开了一种复合绝缘子超宽带射频传感智能金具的使用方法，包括以下步骤：

提供分别布设于复合绝缘子两端的第一金具和第二金具，所述第一金具内部安装有超宽带信号发射机和四个第一射频探针，所述第二金具内部安装有超宽带信号接收机和四个第二射频探针；

通过所述超宽带信号发射机对四个所述第一射频探针的不同馈电方式馈电激励出HE₁₁模式的射频微波，所述HE₁₁模式的射频微波沿复合绝缘子的内部进行传输；

通过四个所述第二射频探针收集经复合绝缘子的内部传输来的射频微波信号，并利用所述超宽带信号接收机对射频微波信号进行放大、混频、检波和滤波处理；