专利名称：基于微波辐射原理的绝缘子污秽带电检测仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电力系统绝缘子污秽检测设备，特别是涉及一种基于微波辐射原理的绝缘子污秽带电检测仪。二.
背景技术：
在输电系统中，绝缘子常常因为受到盐分、泥土、煤灰等物质的污秽影响而降低绝缘强度，进而发生污闪，造成停电事故。据不完全统计，随着输电线路污染的加重，绝缘子污闪事故仅次于雷击，占电网事故总数的第二位，而损失却是雷击事故的10 倍，特别是工业、农业、沿海地区发生的绝缘子污闪导致昂贵的电力损失。清除绝缘子上的污秽是防止污闪的重要措施之一，目前电力系统一般都采用定期清除污秽的方法，在停电或不停电情况下，对绝缘子进行清扫或水冲洗，但是，无论是人工清扫还是水冲洗都存在一个共同的问题需要解决如何确定最恰当的清扫或水冲洗周期。 这不仅涉及费用问题，更重要的是涉及电网的安全运行。
三.
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种设计合理、检测精确、方便快捷、工作效率高且无需停电的基于微波辐射原理的绝缘子污秽带电检测仪。本发明的技术方案是一种基于微波辐射原理的绝缘子污秽带电检测仪，含有信号处理器、微波天线、匹配负载、定向耦合器、平方率检波器和同步检波器，所述微波天线和匹配负载分别与所述定向耦合器的两个输入端连接，所述定向耦合器的输出端通过一个微波开关与高频前端的输入端连接，所述高频前端的输出端分别与所述平方率检波器和同步检波器的输入端连接，所述平方率检波器和同步检波器的输出端均经过滤波放大器后与所述信号处理器的输入端连接，所述定向耦合器的另一个输入端通过另一个微波开关与噪声发生器连接，所述信号处理器的输出端分别与两个微波开关、同步检波器和上位机连接，所述信号处理器与蓄电池连接。所述高频前端由混频器、本地振荡器和中频放大器组成，其中，所述本地振荡器和中频放大器均与所述混频器连接，并且，所述混频器与所述微波开关连接，所述中频放大器分别与所述平方率检波器和同步检波器连接。所述信号处理器为DSP信号处理芯片或ARM系列微处理器。所述滤波放大器含有低频放大电路和滤波电路。本发明的有益效果是1、本发明运用微波检测技术能够在不停电、不取样、不解体的状况下实现带电远距离检测，获取待测绝缘子的污秽程度，同时保证了测量的安全性、实时性和准确性，从而极大地避免了污闪等事故的发生，提高电网运行的安全性。2、本发明操作简单、结果直观，同时体积小且重量轻，携带方便，有效节省了人力、 物力和财力，大大降低检测成本。3、本发明避免与高压设备进行不必要的接触，安全性高，另外，有利于确定清扫周期，减少目前定期清扫所造成的设备停运。4、本发明采用DSP信号处理芯片或ARM系列微处理器作为核心处理芯片，能够进行反演计算，还能进行傅里叶变换以及反变换等复杂的数学计算，其速度快、效率高。5、本发明设计合理、检测精确、方便快捷、工作效率高且无需停电，其适应范围广， 尤其适用于高污染地区电力系统绝缘子的维护，推广后具有良好的经济效益。
四
图1为基于微波辐射原理的绝缘子污秽带电检测仪的结构原理图。
五.
具体实施例方式实施例参见图1，图中，1-微波天线，2-匹配负载，3-定性耦合器，4-微波开关， 5-混频器，6-本地振荡器，7-中频放大器，8-平方率检波器，9-滤波放大器，10-同步检波器，11-上位机，12-蓄电池，13-信号处理器，14-噪声发生器。基于微波辐射原理的绝缘子污秽带电检测仪含有信号处理器13、微波天线1、匹配负载2、定向耦合器3、平方率检波器8和同步检波器10，其中，微波天线1和匹配负载2 分别与定向耦合器3的两个输入端连接，定向耦合器3的输出端通过一个微波开关3与高频前端的输入端连接，高频前端的输出端分别与平方率检波器8和同步检波器10的输入端连接，平方率检波器8和同步检波器10的输出端均经过滤波放大器9后与信号处理器13的输入端连接，定向耦合器3的另一个输入端通过另一个微波开关4与噪声发生器14连接， 信号处理器13的输出端分别与两个微波开关4、同步检波器10和上位机11连接，信号处理器与蓄电池12连接。高频前端由混频器5、本地振荡器6和中频放大器7组成，其中，本地振荡器6和中频放大器7均与混频器5连接，并且，混频器5与微波开关4连接，中频放大器7分别与平方率检波器8和同步检波器10连接。信号处理器13为DSP信号处理芯片或ARM系列微处理器。滤波放大器9含有低频放大电路和滤波电路。检测时，待测绝缘子发出的微波信号由微波天线1接收，微波开关4在信号处理器 13的时序控制下将微波天线1输出的该微波信号或匹配负载2输出的比较负载信号与高频前端相连。微波信号和比较负载信号经混频器5与本地振荡器6差频，然后输出至中频放大器7进行放大，放大的信号在同步检波器10中进行检波，检测出微波天线1输入的微波信号与比较负载信号，再经过滤波放大器9输出被测微波信号的直流部分，该信号经过放大后输入信号处理器13，信号处理器13经过计算分析，将结果输出到上位机11，便于随时查看。中频放大器7输出的放大信号经平方率检波器8后输出直流电压，平方率检波器 8用于检出中频波形的包络，其输出的直流电压与加在它上面的电压振幅的平方成正比，保证了输出电压与输入源噪声温度的线性关系。平方率检波器8输出的信号经过放大后输入信号处理器13，信号处理器13经过计算分析，将结果输出到上位机11，便于随时查看。根据检测结果，判断绝缘子的污秽程度，便于确定清扫周期，减少目前定期清扫所造成的设备过多停运。
权利要求
1.一种基于微波辐射原理的绝缘子污秽带电检测仪，含有信号处理器、微波天线、匹配负载、定向耦合器、平方率检波器和同步检波器，其特征是所述微波天线和匹配负载分别与所述定向耦合器的两个输入端连接，所述定向耦合器的输出端通过一个微波开关与高频前端的输入端连接，所述高频前端的输出端分别与所述平方率检波器和同步检波器的输入端连接，所述平方率检波器和同步检波器的输出端均经过滤波放大器后与所述信号处理器的输入端连接，所述定向耦合器的另一个输入端通过另一个微波开关与噪声发生器连接， 所述信号处理器的输出端分别与两个微波开关、同步检波器和上位机连接，所述信号处理器与蓄电池连接。
2.根据权利要求1所述的基于微波辐射原理的绝缘子污秽带电检测仪，其特征是所述高频前端由混频器、本地振荡器和中频放大器组成，其中，所述本地振荡器和中频放大器均与所述混频器连接，并且，所述混频器与所述微波开关连接，所述中频放大器分别与所述平方率检波器和同步检波器连接。
3.根据权利要求1所述的基于微波辐射原理的绝缘子污秽带电检测仪，其特征是所述信号处理器为DSP信号处理芯片或ARM系列微处理器。
4.根据权利要求1或2或3所述的基于微波辐射原理的绝缘子污秽带电检测仪，其特征是所述滤波放大器含有低频放大电路和滤波电路。
全文摘要
本发明公开了一种基于微波辐射原理的绝缘子污秽带电检测仪，其微波天线和匹配负载分别与定向耦合器的两个输入端连接，所述定向耦合器的输出端通过一个微波开关与高频前端的输入端连接，所述高频前端的输出端分别与平方率检波器和同步检波器的输入端连接，所述平方率检波器和同步检波器的输出端均经过滤波放大器后与信号处理器的输入端连接，所述定向耦合器的另一个输入端通过另一个微波开关与噪声发生器连接，所述信号处理器的输出端分别与两个微波开关、同步检波器和上位机连接，所述信号处理器与蓄电池连接。本发明设计合理、检测精确、方便快捷、工作效率高且无需停电，尤其适用于高污染地区电力系统绝缘子的维护，易于推广实施。
文档编号G01N22/00GK102297872SQ201110179950
公开日2011年12月28日 申请日期2011年6月30日 优先权日2011年6月30日
发明者刘发展, 孙明浩, 方强华, 李群才, 汪芳宗, 王涛, 秦旷, 钟浩, 黄敬尧 申请人:河南省电力公司郑州供电公司