一种基于泄露电流的缺陷绝缘子检测装置的制作方法

本发明涉及一种基于泄露电流的缺陷绝缘子检测装置，特别是关于一种在高压输电线路领域中应用的通过采用采集泄露电流方式实现对缺陷绝缘子检测的装置。

背景技术：

输电线路的绝缘子是用来固定导体，使其保持电气性能的重要部件。在电力系统运行中，其长期工作于强电场、机械应力、污秽及温湿度等共同构成的错综复杂的恶劣环境中，出现故障的几率很大，严重威胁电力系统的安全运行。一般来说.绝缘子缺陷主要有以下几个方面：绝缘子内部出现裂缝、绝缘子表面破损、绝缘阻抗降低等。目前不少检测方法仍需要攀登铁塔现场检测，存在测量工作量大、危险性高等问题。因此寻找一种经济、切实有效的绝缘子在线检测方法一直是电力部门亟待解决的问题。

绝缘子通常由玻璃或陶瓷制成，在架空输电线路中起着支撑导线和防止电流回地的重要作用。当现场环境湿度变化、绝缘子表面污秽物过多、绝缘子覆冰、零值绝缘子等因素引起绝缘子泄漏电流增大时，需提供一种新的检测装置进行准确检测，以达到判断绝缘子缺陷的目的。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的目的是提供一种基于泄露电流的缺陷绝缘子检测装置，该装置通过检测绝缘子泄露电流达到判断绝缘子缺陷并进行远程传输，实现自动判断绝缘子状态。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种基于泄露电流的缺陷绝缘子检测装置，其特征在于：该装置包括绝缘子泄露电流传感器和信号采集处理装置；所述绝缘子泄露电流传感器安装在绝缘子的钢帽上，所述绝缘子泄露电流传感器用于采集流过该绝缘子所在绝缘子串的泄露电流，并通过屏蔽电缆或无线传输至所述信号采集处理装置。

所述信号采集处理装置包括宽带电流传感器、高通滤波器、带通滤波器、移相和方波转换电路、放大器、数据采集卡和单片机；所述绝缘子泄露电流传感器将采集到的泄露电流经一所述放大器传输至所述带通滤波器，经所述带通滤波器进行滤波处理后传输至所述移相和方波转换电路，由所述移相和方波转换电路处理后获得基准信号并传输至所述数据采集卡；所述宽带电流传感器将采集到的绝缘子串所在线路的铁塔电流经所述高通滤波器处理后，传输至另一所述放大器进行放大处理后获得脉冲信号，该脉冲信号传输至所述数据采集卡；所述数据采集卡将接收到的脉冲信号和基准信号转换成数字信号后传输至所述单片机内。

所述单片机内设置有电晕脉冲统计模块、放电模式形成模块、模式识别模块和结果输出模块；所述电晕脉冲统计模块将接收到的脉冲信号和基准信号进行统计后传输至所述放电模式形成模块，形成放电模式并传输至所述模式识别模块，由所述模式识别模块识别出绝缘子的缺陷信息，并传输至输出模块。

所述单片机采用低功耗MSP430F149。

采用2MHz以上的频带作为检测频带。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明通过记录超出一定幅值的泄漏电流脉冲数检测缺陷绝缘子运行状态，实现自动判断绝缘子状态。当绝缘子出现缺陷时，表现在泄露电流的基波以及各次谐波的幅值均急剧增大，而且三次谐波的增长远远超过了基波和其他各次谐波的增长，因此可以通过监测三次谐波在单位时间内频度和强度。2、本发明合理布置泄露电流采集装置，在不影响绝缘子绝缘效果基础上采集泄露电流。

附图说明

图1是本发明的绝缘子泄露电流传感器布置示意图；

图2是本发明的系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1、图2所示，本发明提供一种基于泄露电流的缺陷绝缘子检测装置，其包括绝缘子泄露电流传感器1和信号采集处理装置。绝缘子泄露电流传感器1安装在绝缘子2的钢帽3上，绝缘子泄露电流传感器1用于采集流过该绝缘子2所在绝缘子串的泄露电流，并通过屏蔽电缆或无线传输至信号采集处理装置。

在一个优选的实施例中，信号采集处理装置包括宽带电流传感器、高通滤波器、带通滤波器、移相和方波转换电路、放大器、数据采集卡和单片机。其中，单片机用于数据的处理并判断绝缘子状况。绝缘子泄露电流传感器1将采集到的泄露电流经一放大器传输至带通滤波器，经带通滤波器进行滤波处理后传输至移相和方波转换电路，由移相和方波转换电路处理后获得基准信号并传输至数据采集卡。宽带电流传感器将采集到的绝缘子串所在线路的铁塔电流经高通滤波器处理后，传输至另一放大器进行放大处理后获得脉冲信号，该脉冲信号传输至数据采集卡。数据采集卡将接收到的脉冲信号和基准信号转换成数字信号后传输至单片机内，由单片机进行绝缘子缺陷识别处理。

上述实施例中，单片机内设置有电晕脉冲统计模块、放电模式形成模块、模式识别模块和输出模块。电晕脉冲统计模块将接收到的脉冲信号和基准信号进行统计后传输至放电模式形成模块，形成相应的放电模式，并传输至模式识别模块，由模式识别模块识别出绝缘子的缺陷信息，并传输至输出模块，由输出模块将识别出的缺陷信息输出。

上述各实施例中，单片机内采用脉冲计数法和最大泄漏电流法对绝缘子缺陷进行识别处理：脉冲计数法和最大泄漏电流法是基于泄漏电流特征量的方法。脉冲计数法是在给定的时间内，记录承受工作电压下的缺陷绝缘子超出预先设定幅值的泄漏电流脉冲数，它可代表绝缘子缺陷程度。最大泄漏电流表征了该绝缘子缺陷的程度，它作为表征缺陷绝缘子运行状态的特征值。

上述各实施例中，单片机采用低功耗MSP430F149。

在一个优选的实施例中，绝缘子泄露电流传感器1为一匝穿芯式无源型传感器，采用高导磁材料作电磁感应元件和电补偿，具高精度比差特性和一般精度角差特性。

上述各实施例中，泄露电流信号传递导线均采用双层屏蔽线，其中外层屏蔽在最靠近铁塔的绝缘子2的铁头接地，而内层屏蔽在检测装置位置接地。

在一个优选的实施例中，由于绝缘子电流信号很微弱,而且频带分布很广。为了有效提取脉冲信号成分，本实施例中采用2MHz以上的频带作为检测频带。

上述各实施例仅用于说明本发明，各部件的结构、尺寸、设置位置及形状都是可以有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。