一种V串绝缘子电场检测无人机装置

本技术涉及高压输变电在线故障诊断，具体涉及一种v串绝缘子电场检测无人机装置。

背景技术：

1、近些年来，随着我国电力工业的高速发展，电力网络等级全面提升。电网等级由500kv超高压电网向1000kv特高压电网升级，使得电网的规模日益扩大，传输线路的架设距离也与日俱增。绝缘子是输电线路中起到机械支撑及电气连接的重要部件，也是电力系统使用量最多的器件，在我国大力发展的超高压、特高压输变电系统中，绝缘子的安全运行问题能够直接影响整个系统的投资和安全水平。

2、因此，及时准确高效发现绝缘子串中的劣化绝缘子，防止因为劣化的发展而造成的严重事故，对绝缘子串进行带电运行状态下的检测是非常必要的。而绝缘子串的布置有不同形状，其中，v串绝缘子布置相对紧凑，适常见于跨越丘陵、山地等地形条件复杂的区域，有利于减小线路的垂直距离。

3、目前对于v串绝缘子检测采用电场检测法，输电线路绝缘子串的电场分布是向远处逐渐衰减的，至无穷远处衰减为0，因此电场检测法对距离具有极高的敏感度，传统的多旋翼无人机正常飞行时通常是水平或竖直飞行，这样只能适用于悬垂串或耐张串的绝缘子串的电场检测，而v串是倾斜布置，如果按照正常的飞行轨迹飞行，会导致电场探头到每片绝缘子的距离会有所差异，最后一片绝缘子距离电场探头最远测得的电场强度会比正常情况小，容易被误诊为劣化绝缘子。

技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种v串绝缘子电场检测无人机装置。

2、一种v串绝缘子电场检测无人机装置，包括无人机本体，所述无人机本体底部设置有金属盒，所述金属盒侧面固定有延伸管，所述延伸管端部固定有电场探头，所述电场探头电性连接有设置在金属盒内部的测距模块；其中，所述无人机本体四周固定有多个旋翼臂，所述旋翼臂首端延伸至所述无人机本体内部并且连接有转动调节组件，所述旋翼臂末端设置有桨叶组件；所述转动调节组件包括设置在无人机本体内部的调节马达，所述调节马达连接有第一齿轮体，所述第一齿轮体啮合有第二齿轮体，所述第二齿轮体固定于所述旋翼臂首端。

3、优选地，旋翼臂包括位于首端的固定段，所述固定段外壁固定有第二齿轮体，所述固定段外设置有轴承体，所述轴承体外壁接触所述无人机本体。使用轴承体可以确保旋翼臂在各种飞行条件下都能稳定工作，减少因外部因素(如风、气流)导致的角度变化，提高检测的准确性。

4、优选地，固定段外壁截面呈矩形状，所述固定段外壁固定有保持圈，所述保持圈外壁固定所述轴承体。固定段外壁呈矩形状的设计可以提供更好的结构强度，提高固定段与第二齿轮体之间的连接强度，从而确保旋翼臂的稳定性。

5、优选地，第二齿轮体包括固定在所述固定段外壁的固定环，所述固定段外侧固定有呈扇形状的转动体，所述转动体外侧开设有齿槽。通过采用固定环和扇形状的转动体的组合，使得第二齿轮体的结构更加紧凑，有利于减少整个无人机装置的重量并提高空间利用率。

6、优选地，多个所述旋翼臂沿圆周方向均匀设置在无人机本体四周。多个旋翼臂均匀分布可以提供更为平衡的支撑力，减少无人机本体在飞行过程中的振动和偏移，提高稳定性，减小了检测误差。

7、优选地，桨叶组件包括固定在旋翼臂末端的转动电机，所述转动电机底部设置所述桨叶片。通过使用转动电机，将电能转换为机械能，带动桨叶片转动，从而提供推力。

8、优选地，旋翼臂中央开设有流通道，所述流通道内穿设有导线。导线用于连接旋翼臂末端的转动电机，通过将导线设置在流通道内，无人机避免了因导线暴露在外导致的安全隐患，提高了安全性。

9、本实用新型的有益效果体现在：

10、在本实用新型中，整个v串绝缘子电场检测无人机装置具有灵活的飞行轨迹调整能力，具体的，传统的多旋翼无人机在飞行时通常是水平或竖直飞行，而v串绝缘子是倾斜布置的，因此传统无人机在检测时无法保证电场探头到每片绝缘子的距离一致，而本技术方案中，无人机本体四周固定有多个旋翼臂，旋翼臂首端延伸至无人机本体内部并且连接有转动调节组件，可以调节旋翼臂的角度，从而使得无人机能够沿与v串绝缘子中心轴线相平行的轨迹进行飞行，保持电场探头到每片绝缘子的距离基本一致，提高了检测的准确性；进一步地，电场探头电性连接有设置在金属盒内部的测距模块，这使得无人机在飞行过程中能够实时测量电场探头到每片绝缘子的距离，从而可以根据距离的差异调整飞行轨迹或者对测量结果进行校准，进一步提高了检测的准确性和可靠性；进一步地，转动调节组件包括设置在无人机本体内部的调节马达，调节马达连接有第一齿轮体，第一齿轮体啮合有第二齿轮体，第二齿轮体固定于旋翼臂首端，这种结构使得旋翼臂的角度调节变得简单而精确，可以通过控制调节马达的转动来实现旋翼臂角度的连续调节，这样一来，就能直接调节整个无人机装置的飞行姿态，使其飞行轨迹能与绝缘子串中心轴线平行，以此保证电场探头到每片绝缘子的距离相同，使测量结果准确；综上，通过改进无人机的结构和飞行方式，使得无人机能够更好地适应v串绝缘子的电场检测需求，提高了检测的准确性和可靠性。

技术特征：

1.一种v串绝缘子电场检测无人机装置，其特征在于，包括无人机本体，所述无人机本体底部设置有金属盒，所述金属盒侧面固定有延伸管，所述延伸管端部固定有电场探头，所述电场探头电性连接有设置在金属盒内部的测距模块；其中，

2.根据权利要求1所述的v串绝缘子电场检测无人机装置，其特征在于，所述旋翼臂包括位于首端的固定段，所述固定段外壁固定有第二齿轮体，所述固定段外设置有轴承体，所述轴承体外壁接触所述无人机本体。

3.根据权利要求2所述的v串绝缘子电场检测无人机装置，其特征在于，所述固定段外壁截面呈矩形状，所述固定段外壁固定有保持圈，所述保持圈外壁固定所述轴承体。

4.根据权利要求3所述的v串绝缘子电场检测无人机装置，其特征在于，所述第二齿轮体包括固定在所述固定段外壁的固定环，所述固定段外侧固定有呈扇形状的转动体，所述转动体外侧开设有齿槽。

5.根据权利要求1所述的v串绝缘子电场检测无人机装置，其特征在于，多个所述旋翼臂沿圆周方向均匀设置在无人机本体四周。

6.根据权利要求1所述的v串绝缘子电场检测无人机装置，其特征在于，所述桨叶组件包括固定在旋翼臂末端的转动电机，所述转动电机底部设置桨叶片。

7.根据权利要求1所述的v串绝缘子电场检测无人机装置，其特征在于，所述旋翼臂中央开设有流通道，所述流通道内穿设有导线。

技术总结
本技术公开了一种V串绝缘子电场检测无人机装置，涉及高压输变电在线故障诊断技术领域，包括无人机本体，无人机本体底部设置有金属盒，金属盒侧面固定有延伸管，延伸管端部固定有电场探头，电场探头电性连接有设置在金属盒内部的测距模块；其中，无人机本体四周固定有多个旋翼臂，旋翼臂首端延伸至无人机本体内部并且连接有转动调节组件，旋翼臂末端设置有桨叶组件；转动调节组件包括设置在无人机本体内部的调节马达，调节马达连接有第一齿轮体，第一齿轮体啮合有第二齿轮体，第二齿轮体固定于旋翼臂首端。本技术具有对环境适应性强、检测效率高和检测结果精准的优点。

技术研发人员：耿江海,陈铭宏天,张育铭
受保护的技术使用者：华北电力大学（保定）
技术研发日：20240104
技术公布日：2024/11/14