專利名稱：絕緣子污穢檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及絕緣子檢測(cè)領(lǐng)域，特別是一種基于微波輻射技術(shù)的絕緣子污穢檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
在輸電系統(tǒng)中，絕緣子常因受到鹽分、泥土、煤灰、SO2等其他物質(zhì)污穢的影響而使絕緣強(qiáng)度降低，進(jìn)而發(fā)生污閃，造成停電事故，這已成為電力系統(tǒng)中的難題。如果能夠有效地測(cè)定污穢的程度和性質(zhì)，就有可能避免停電故事的發(fā)生。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)電網(wǎng)所屬高壓線路多采用定期清除污穢這項(xiàng)措施，包括帶電或停電清掃、帶電或停電水沖洗。但無(wú)論是人工清掃還是水沖洗都存在一個(gè)共同性的問(wèn)題需要解決， 即如何確定最恰當(dāng)?shù)那鍜呋驔_洗周期。這不僅涉及費(fèi)用，而且更重要的是涉及電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。為了能夠準(zhǔn)確地確定絕緣子的清掃或沖洗周期，目前國(guó)內(nèi)外采用的檢測(cè)絕緣子污穢量值的方法主要有等值鹽分密度法和泄漏電流法等值鹽密法是把絕緣子表面的污物轉(zhuǎn)化為相當(dāng)于每平方厘米含多少毫克的NaCl 的表示方法，相當(dāng)于NaCl鹽密的污物密度，但必須首先對(duì)輸電線路進(jìn)行停電借助水洗后來(lái)測(cè)定鹽分密度；泄漏電流法是利用泄漏電流沿面形成的原理，把泄漏電流采集器安裝在靠近鐵塔側(cè)的一片絕緣子表面，采集到絕緣子串中的幾乎全部泄漏電流，將泄漏電流通過(guò)雙層屏蔽線引入到安裝于鐵塔上數(shù)據(jù)采集單元之中，然后想辦法將桿塔上的泄漏電流以某種通訊方式傳回監(jiān)測(cè)中心，但它也有其局限性，在線監(jiān)測(cè)裝置盡管能長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)測(cè)絕緣子的污穢情況， 并適時(shí)報(bào)警，但在多處安裝此類裝置，一是投資過(guò)大，二是運(yùn)行維護(hù)工作量較大，同時(shí)實(shí)際上記錄所有絕緣子的泄漏電流是不可能的，架空線路上裝有泄漏電流傳感器的絕緣子數(shù)量遠(yuǎn)少于未裝傳感器的絕緣子，這種情況下實(shí)際上記錄不到預(yù)放電狀態(tài)的電流，也就談不上報(bào)警。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)上述存在問(wèn)題和不足，提供一種無(wú)需接觸電線及停電就可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的檢測(cè)，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、安全可靠的基于微波輻射技術(shù)的絕緣子污穢檢測(cè)裝置。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型所述的絕緣子污穢檢測(cè)裝置，包括絕緣子污穢檢測(cè)儀和給絕緣子污穢檢測(cè)儀供電的專用電源，其特點(diǎn)是所述絕緣子污穢檢測(cè)儀包括檢測(cè)儀主機(jī)及與檢測(cè)儀主機(jī)相連接的微波收發(fā)裝置，所述檢測(cè)儀主機(jī)與專用電源電連接。為了達(dá)到本實(shí)用新型的目的，上述檢測(cè)儀主機(jī)檢測(cè)模塊包括一套輻射反演模塊及一套數(shù)字處理模塊，所述數(shù)字處理模塊包括核心處理器、外圍電路模塊及系統(tǒng)軟件模塊，所述核心處理器可為DSP核心處理器或ARM系列的微處理器，所述外圍電路模塊包括一套工作電源模塊及一套顯示模塊。為了達(dá)到本實(shí)用新型的目的，上述微波收發(fā)裝置采用波長(zhǎng)為8mm的微波對(duì)絕緣子進(jìn)行輻射檢測(cè)。為了使本實(shí)用新型使用方便，本實(shí)用新型還包括設(shè)置在檢測(cè)儀主機(jī)底部的支撐腳架。本實(shí)用新型由于采用把絕緣子檢測(cè)儀設(shè)置成由檢測(cè)儀主機(jī)及微波收發(fā)裝置組成的結(jié)構(gòu)體，通過(guò)微波輻射技術(shù)對(duì)絕緣子進(jìn)行污穢檢測(cè)，既能夠以遠(yuǎn)距離、非接觸、實(shí)時(shí)獲得絕緣子的鹽密信息，又可以在不停電、不取樣、不解體的狀況下對(duì)絕緣子的污穢狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)巡檢，操作簡(jiǎn)單、使用安全可靠，不但檢測(cè)精度高，所需時(shí)間短，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、攜帶方便。本實(shí)用新型還具有外形美觀、體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。

圖1為本實(shí)用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為絕緣子污穢程度與輸出電壓U之間的關(guān)系示意圖。圖3為絕緣子污穢程度與亮溫T之間的關(guān)系示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型所述的絕緣子污穢檢測(cè)裝置，包括絕緣子污穢檢測(cè)儀1和給絕緣子污穢檢測(cè)儀1供電的專用電源2，其中絕緣子污穢檢測(cè)儀1包括檢測(cè)儀主機(jī)11及與檢測(cè)儀主機(jī)11相連接的微波收發(fā)裝置12，而檢測(cè)儀主機(jī)11與專用電源2電連接，并通過(guò)微波收發(fā)裝置12對(duì)絕緣子上污穢物發(fā)射率的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)來(lái)確認(rèn)絕緣子的污穢程度。其中，檢測(cè)儀主機(jī)11與專用電源2通過(guò)導(dǎo)線5連接，而微波收發(fā)裝置12包括微波接收器121及設(shè)置在微波接收器121上的微波發(fā)射器122，且微波接收器121裝置在上述檢測(cè)儀主機(jī)11的頂面上。同時(shí)，微波接收器121上設(shè)置有至少一支撐桿3，使微波發(fā)射器122固定在該支撐桿3上。而微波接收器121為拋物面圓盤形天線，微波發(fā)射器122通過(guò)支撐桿3裝置在該拋物面圓盤形天線的中央上方。為了使本實(shí)用新型使用方便，本實(shí)用新型還包括設(shè)置在檢測(cè)儀主機(jī)11底部的支撐腳架4，并且該支撐腳架4為可開(kāi)合的三腳架，而三腳架包括角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)及高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，檢測(cè)儀主機(jī)11裝置在角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上，使微波收發(fā)裝置12可通過(guò)角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)隨意調(diào)節(jié)其使用角度。此外，專用電源2可為蓄電池，其功率<MVA。為了實(shí)現(xiàn)有效的檢測(cè)，微波收發(fā)裝置12采用波長(zhǎng)為8mm的微波對(duì)絕緣子進(jìn)行輻射檢測(cè)。為了使絕緣子污穢檢測(cè)儀1能夠準(zhǔn)確地檢測(cè)出絕緣子的污穢程度(即鹽密)，檢測(cè)儀主機(jī)11的檢測(cè)模塊包括一套輻射反演模塊及一套數(shù)字處理模塊，其中數(shù)字處理模塊包括核心處理器、外圍電路模塊及系統(tǒng)軟件模塊，并且核心處理器可為DSP核心處理器或 ARM系列的微處理器，而外圍電路模塊包括一套工作電源模塊及一套顯示模塊。本實(shí)用新型所述的絕緣子污穢檢測(cè)裝置，其檢測(cè)原理及方法如下要測(cè)量絕緣子上污穢的分布，可以基于微波輻射特性以及污穢物在微波波段的輻射特性差異，檢測(cè)絕緣子絕緣狀況。其原理是絕緣子上有污穢物時(shí)發(fā)射率會(huì)隨著污穢量和污穢性質(zhì)變化導(dǎo)致絕緣子污穢檢測(cè)儀的輸出變化。根據(jù)微波輻射特性，使用了一種新的污穢檢測(cè)方法，利用了污穢物的輻射亮溫特性作為主要參數(shù)之一來(lái)測(cè)量污穢等級(jí)。物質(zhì)的輻射亮溫特性與它本身是否帶電與不帶電基本上沒(méi)有關(guān)系，所以帶不帶電不會(huì)影響它的輻射特性。由于自然界各種物質(zhì)輻射特性各不相同，相對(duì)介電常數(shù)較高或?qū)щ娐瘦^高的物質(zhì)，發(fā)射率較小，反射系數(shù)較高。在相同物理溫度下，高導(dǎo)電材料比低導(dǎo)電材料的輻射溫度低，即較冷，當(dāng)絕緣子污穢檢測(cè)儀1的天線掃描絕緣子目標(biāo)時(shí)，天線溫度可以表示為ΤΑ(Θ, ψ)= T0, ε (θ, ψ)其中，θ為入射角，ψ為方位角，ε (θ，ψ)為目標(biāo)在(θ，ψ)方向的發(fā)射率，Τ。 為實(shí)際溫度，Ta( θ，ψ)為天線溫度。上述公式闡述了利用絕緣子污穢檢測(cè)儀1檢測(cè)絕緣子污穢程度的基本原理，絕緣子上有污穢物時(shí)，發(fā)射率ε就會(huì)隨著污穢量和污穢性質(zhì)發(fā)生變化，不同污穢物的輻射特性不同，最終導(dǎo)致絕緣子污穢檢測(cè)儀的輸出發(fā)生變化?，F(xiàn)以瓷絕緣子為例闡述其檢測(cè)過(guò)程潔凈瓷絕緣子在干燥環(huán)境中因?yàn)槭欠菍?dǎo)電體而發(fā)射率較高，在微波的毫米波段ε 0.90(因絕緣子形狀復(fù)雜，故實(shí)際測(cè)量中以測(cè)量值為準(zhǔn))，根據(jù)上述公式計(jì)算得到潔凈瓷絕緣子的的輻射亮溫為沈3. 7K(取室溫四；310。瓷絕緣子上附著污穢物后，污穢絕緣子一旦遇到潮濕環(huán)境其表面會(huì)形成導(dǎo)電薄膜，使絕緣子絕緣性能降低，進(jìn)而使ε下降，最終導(dǎo)致Ta急劇下降。然后通過(guò)在微波輻射測(cè)試場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室對(duì)涂抹污穢的絕緣子進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量，就可得到輻射亮溫與等值鹽密具有確定的關(guān)系。本實(shí)用新型主要是利用絕緣子污穢檢測(cè)儀1對(duì)目標(biāo)進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)不同的所測(cè)目標(biāo)天線溫度，反演出被測(cè)目標(biāo)的輻射亮溫，進(jìn)而推出絕緣子的污穢程度。如圖2及圖3所示，絕緣子污穢程度(即鹽密)與絕緣子污穢檢測(cè)儀1輸出電壓幅值U或亮溫T滿足一定的統(tǒng)計(jì)關(guān)系。因此，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)出的U或T可以判斷絕緣子的污穢程度，而嚴(yán)重污穢的絕緣子與基本無(wú)污穢的絕緣子的輻射亮溫相差較大。本實(shí)用新型是通過(guò)實(shí)施例來(lái)描述的，但并不對(duì)本實(shí)用新型構(gòu)成限制，參照本實(shí)用新型的描述，所公開(kāi)的實(shí)施例的其他變化，如對(duì)于本領(lǐng)域的專業(yè)人士是容易想到的，這樣的變化應(yīng)該屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求限定的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種絕緣子污穢檢測(cè)裝置，包括絕緣子污穢檢測(cè)儀(1)和給絕緣子污穢檢測(cè)儀(1) 供電的專用電源(2)，其特征在于所述絕緣子污穢檢測(cè)儀(1)包括檢測(cè)儀主機(jī)(11)及與檢測(cè)儀主機(jī)(11)相連接的微波收發(fā)裝置(12)，所述檢測(cè)儀主機(jī)(11)與專用電源(2)電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述絕緣子污穢檢測(cè)裝置，其特征在于上述檢測(cè)儀主機(jī)(11)檢測(cè)模塊包括一套輻射反演模塊及一套數(shù)字處理模塊，所述數(shù)字處理模塊包括核心處理器、外圍電路模塊及系統(tǒng)軟件模塊，所述核心處理器可為DSP核心處理器或ARM系列的微處理器，所述外圍電路模塊包括一套工作電源模塊及一套顯示模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述絕緣子污穢檢測(cè)裝置，其特征在于上述微波收發(fā)裝置(12)采用波長(zhǎng)為8mm的微波。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述絕緣子污穢檢測(cè)裝置，其特征在于還包括設(shè)置在檢測(cè)儀主機(jī) (11)底部的支撐腳架(4)。
專利摘要本實(shí)用新型所述的絕緣子污穢檢測(cè)裝置，包括絕緣子污穢檢測(cè)儀和給絕緣子污穢檢測(cè)儀供電的專用電源，所述絕緣子污穢檢測(cè)儀包括檢測(cè)儀主機(jī)及與檢測(cè)儀主機(jī)相連接的微波收發(fā)裝置，所述檢測(cè)儀主機(jī)與專用電源電連接。本實(shí)用新型由于采用把絕緣子檢測(cè)儀設(shè)置成由檢測(cè)儀主機(jī)及微波收發(fā)裝置組成的結(jié)構(gòu)體，通過(guò)微波輻射技術(shù)對(duì)絕緣子進(jìn)行污穢檢測(cè)，既能夠以遠(yuǎn)距離、非接觸、實(shí)時(shí)獲得絕緣子的鹽密信息，又可以在不停電、不取樣、不解體的狀況下對(duì)絕緣子的污穢狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)巡檢，操作簡(jiǎn)單、使用安全可靠，不但檢測(cè)精度高，所需時(shí)間短，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、攜帶方便。
文檔編號(hào)G01N22/00GK202018428SQ20112008330
公開(kāi)日2011年10月26日 申請(qǐng)日期2011年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月26日
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