一種直流絕緣子零值在線檢測裝置的研究

李華鵬 方雪松 楊忠 補(bǔ)敏 郭刀

貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司興義供電局 貴州興義 562400

本文研究的是一種配網(wǎng)針式絕緣子檢測裝置及檢測方法，它可以解決現(xiàn)有技術(shù)不能檢測針式絕緣子絕緣性能的技術(shù)問題。這項(xiàng)研究參考輸電線路檢測絕緣子方法，目前有兩種測量方案，一種為不帶電測量，檢測設(shè)備自帶直流高壓發(fā)生器，這種方案需在停電線路進(jìn)行測量；另一種方案為采用分布電壓法，通過測量整串絕緣子上每片絕緣子上的分布電壓來判定絕緣子是否劣化，然而，由于10KV 線路都只有一片絕緣子，所以不能采用輸電方案，并且，此方案采用測量泄露電流的方法計(jì)算出絕緣子的分布電壓來判定絕緣子是否劣化。針式絕緣子是10kV 配電網(wǎng)中架空線路絕緣支撐的主要高壓電氣設(shè)備，使用數(shù)量巨大，其運(yùn)行狀態(tài)直接影響10kV 配電網(wǎng)的可靠安全運(yùn)行。通常在線路正常運(yùn)行期間，絕緣子始終要受到機(jī)械力、電場力、酸雨、污穢等因素影響，會(huì)使其絕緣性能逐漸劣化，最終導(dǎo)致絕緣子出現(xiàn)低值、零值現(xiàn)象，引起線路故障，嚴(yán)重影響配電安全運(yùn)行。本文所提及的檢測裝置屬于配網(wǎng)檢測技術(shù)領(lǐng)，是專門針對(duì)配網(wǎng)針式絕緣子的檢測裝置及檢測方法[1]。

1 配網(wǎng)針式絕緣子檢測裝置包括內(nèi)容

檢測裝置主要包括一個(gè)殼體，它的兩邊分別連接有第一感應(yīng)鉗臂以及第二感應(yīng)鉗臂，這兩個(gè)鉗臂相對(duì)由此形成一個(gè)檢測口。另外還有分體式的感應(yīng)線圈，在每一個(gè)鉗臂內(nèi)安裝一個(gè)感應(yīng)線圈，這就是一個(gè)完整的檢測裝置了。這個(gè)裝置有兩種狀態(tài)，在其中一種狀態(tài)下，第一感應(yīng)鉗臂與所述第二感應(yīng)鉗臂相互分離開并形成缺口，以便將針式絕緣子鋼腳推入到所述檢測口內(nèi)；在另一種狀態(tài)下第一感應(yīng)鉗臂與第二感應(yīng)鉗臂在彈性作用下鉗合，使兩個(gè)線圈閉合，以便感應(yīng)針式絕緣子鋼腳處的電流信號(hào)。

2 配網(wǎng)針式絕緣子檢測裝置以及檢測方法

檢測裝置：檢測裝置主要包括一個(gè)殼體，兩個(gè)感應(yīng)鉗臂，還有分體式的感應(yīng)線圈，在每一個(gè)鉗臂內(nèi)安裝一個(gè)感應(yīng)線圈，除了這些上述中已經(jīng)提到的監(jiān)測裝置以外，我們的檢測裝置還包括有具有接觸凸面以及第一斜面的第一感應(yīng)鉗，相應(yīng)的，第二感應(yīng)鉗也具有接觸凹面和第二斜面，它們之間可以相互連接，并且通過轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的方式連接于殼體上，轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有一個(gè)扭簧，這種設(shè)計(jì)保證了在自然狀態(tài)下，兩個(gè)感應(yīng)鉗臂可以在扭簧的作用下嵌合，形成一個(gè)封閉的檢測口，殼體上還連接有兩個(gè)絕緣桿。此外，有一個(gè)信號(hào)處理器連接著分體式感應(yīng)線圈信號(hào)連接以及處理電路信號(hào)連接，機(jī)載通信單元會(huì)設(shè)置在殼體上與微處理器信號(hào)和與遠(yuǎn)程監(jiān)控終端連接。信號(hào)處理電路包括依次連接的低通濾波電路、量程切換電路、信號(hào)放大電路、整流電路和采樣電路，低通濾波電路與分體式感應(yīng)線圈信號(hào)連接，采樣電路與微處理器信號(hào)連接?；谏鲜?，我們提出一種配網(wǎng)針式絕緣子檢測裝置及檢測方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)不能檢測針式絕緣子絕緣性能的技術(shù)問題。

檢測方法：讓兩個(gè)感應(yīng)鉗臂相互分離開并形成缺口，將針式絕緣子鋼腳從該缺口處推入到所述檢測口內(nèi)，等到兩個(gè)感應(yīng)鉗臂在彈性作用下鉗合后，裝置在兩個(gè)感應(yīng)鉗臂內(nèi)的感應(yīng)線圈線圈閉合感應(yīng)針式絕緣子鋼腳處的電流信號(hào)，以此達(dá)到測量的目的。這種檢測方法簡單易操作，并且所得到的結(jié)果也是科學(xué)合理的。

3 配網(wǎng)針式絕緣子檢測裝置的優(yōu)點(diǎn)

這種絕緣子監(jiān)測裝置將兩個(gè)感應(yīng)鉗臂設(shè)計(jì)成分體式結(jié)構(gòu)，并在其中分別安裝感應(yīng)線圈，當(dāng)?shù)谶@兩個(gè)感應(yīng)鉗臂在彈性作用下鉗合時(shí)，置于他們其中的線圈閉合形成可感應(yīng)信號(hào)的封閉式線圈，進(jìn)而，這種絕緣子監(jiān)測裝置可直接插入到針式絕緣子的鋼腳處進(jìn)行檢測，檢測快捷方便，效率得到極大提高。此外，這種檢測裝置可以通過對(duì)檢測信號(hào)進(jìn)行處理，直接得到針式絕緣子的電阻值，以便判別該針式絕緣子的電阻值是否符合要求。操作上簡單安全，不需要工人在技術(shù)或者知識(shí)儲(chǔ)備方面有太大成就，也不會(huì)造成任何身體傷害。

4 配網(wǎng)針式絕緣子檢測裝置具體實(shí)施方式

在完全具備感應(yīng)鉗臂感應(yīng)線圈的條件下，我們可以使檢測裝置直接插入到針式絕緣子的鋼腳處進(jìn)行檢測，進(jìn)一步的，第一感應(yīng)鉗臂具有接觸凸面，第二感應(yīng)鉗臂具有接觸凹面，這兩個(gè)面剛好可以完美契合，兩個(gè)感應(yīng)鉗臂上的傾斜面也會(huì)隨著凹面和凸面在連接處相接觸。我們可以想象一下，該種結(jié)構(gòu)不僅使得兩個(gè)感應(yīng)鉗臂其接觸處的外側(cè)形成一個(gè)夾角，使用時(shí)可將此夾角對(duì)準(zhǔn)絕緣子的鋼腳，通過推入的方式使兩個(gè)感應(yīng)鉗臂相互分離開并形成缺口，以便檢測口能夠快速的套在鋼腳上進(jìn)行檢測，還會(huì)使得第一感應(yīng)鉗臂和第二感應(yīng)鉗臂鐘其接觸處的內(nèi)側(cè)，即檢測口內(nèi)形成一個(gè)夾角，在檢測完成后，可通過拉動(dòng)的方式使第一感應(yīng)鉗臂和第二感應(yīng)鉗臂相互分離開并形成缺口，以便鋼腳能夠快速的從檢測口脫離出來。無論是連接還是分離，它的可操作性都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了之前的同類檢測裝置。感應(yīng)鉗臂均通過轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接于殼體上，并在轉(zhuǎn)軸上設(shè)有扭簧，自然狀態(tài)下，第一感應(yīng)鉗臂和第二感應(yīng)鉗臂在扭簧的作用下鉗合，形成封閉的檢測口。該種結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，可以不斷推向市場，未來的生存空間有無限的可能。絕緣子監(jiān)測裝置還包括連接在殼體上的絕緣桿。檢測時(shí)，可通過絕緣桿操作殼體，進(jìn)而達(dá)到高空檢測操作的目的。絕緣桿包括第一桿體和第二桿體，第一桿體橫向連接于第二桿體上。我舉一個(gè)實(shí)際操作中的例子，第一桿體垂直連接在第二桿體的頂端，形成類似7 字形結(jié)構(gòu)，這種七字形的結(jié)構(gòu)特別適合于在地面上對(duì)配網(wǎng)線路上的針式絕緣子進(jìn)行快速檢測，能夠有效的提高檢測效率[2]。

5 結(jié)語

配網(wǎng)針式絕緣子檢測技術(shù)一直在探索，經(jīng)過一輪又一輪的更新?lián)Q代，無論是在操作的可行性方面，亦或是成本選材方面，都都沒定型產(chǎn)品。本文研究的配網(wǎng)針式絕緣子檢測裝置在性能和使用方法上又是一次提升，實(shí)現(xiàn)了檢測針式絕緣子絕緣性能的問題，巧妙結(jié)合各種現(xiàn)有技術(shù)，運(yùn)用大量細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪\(yùn)算會(huì)得出準(zhǔn)確結(jié)果，在配網(wǎng)檢測領(lǐng)域內(nèi)，這一項(xiàng)目的發(fā)明無疑提高絕緣子檢測技術(shù)水平，為絕緣子的檢查和管理提供了高效的使用工具。