CN207096382U - 一种分体式全自动绝缘子检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种分体式全自动绝缘子检测装置，包括动力机构，检测机构以及数据终端；动力机构通过其第一通信接口与数据终端进行数据交互，通过其第二通信接口与检测机构进行信号交互；使用时，将其动力机构安装在输电线塔的横担上，检测机构采用绝缘绳悬挂在动力机构底端；由动力机构控制检测机构运动，依次到达各绝缘子片所在位置并测量各绝缘子片的分布电压，并将测量结果通过无线通信方式回传至数据终端，由数据终端对数据进行展示、报警和存储；并在自动完成所有绝缘子片分布电压的测量后回到原点；不需要人工干预或后期的数据处理，实现了绝缘子片全自动检测，并具有体积小、重量轻、运行稳定、操作简单、安全系数高的特点。

Description

一种分体式全自动绝缘子检测装置

技术领域

本实用新型属于交流输变电工程安全检测技术领域，更具体地，涉及一种分体式全自动绝缘子检测装置。

背景技术

随着电网容量和电压等级不断增大，对于输电的安全性需求日益提高。而输电线路中的绝缘子由于污染程度的增大，其电气性能和机械强度会不断下降，产生劣化，超过一定程度，则表现为零值和低值绝缘子。如果一串绝缘子中存在一片或多片零值绝缘子，相当于输电线高压与地之间的部分绝缘电阻被短路。绝缘子的绝缘性能会降低，爬电距离会减小，大大增加了绝缘子的闪络概率。一旦发生闪络，零值绝缘子会因此炸裂，从而出现掉串和导线落地的严重事故。

现有技术常用的绝缘子检测方法包括火花叉法、分布电压测试仪法；这些方法都存在一定的弊端，具体如下：

(1)需要采用绝缘操作杆，电压越高，操作杆越长，操作难度越大；

(2)检测中包括绝缘杆的上下调节、绝缘杆深入钢脚钢帽、观察读数与绝缘子片位置等操作，需要多人协同操作才能完成；

(3)判定、读数困难；火花叉法需要根据放电的声音和火花去判断绝缘子是否劣化，判断需要有一定的经验，其准确率较低；

(4)人工检测的难度大，效率低，危险系数高。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种分体式全自动绝缘子检测装置，其目的在于实现绝缘子检测的自动化。

为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了一种分体式全自动绝缘子检测装置，该装置包括动力机构，检测机构以及数据终端；动力机构通过其第一通信接口与数据终端进行数据交互，通过其第二通信接口与检测机构进行信号交互；

使用时，将动力机构安装在输电线塔的横担上，检测机构采用绝缘绳悬挂在动力机构底端；由动力机构控制检测机构运动，依次到达各绝缘子片所在位置并测量各绝缘子片的分布电压，并将测量结果通过无线通信方式回传至数据终端，由数据终端对数据进行展示、报警和存储。

优选的，上述分体式全自动绝缘子检测装置，其数据终端采用工业级平板电脑，设置一键测量按键；在使用中，将该装置的动力机构和检测机构安装到位后，通过数据终端设置待测绝缘子的规格大小和片数；通过一键测量按键启动装置的自动测量功能；数据终端支持数据库的存储和查询操作，具有对劣化的绝缘子片进行标示和报警的功能。

优选的，上述分体式全自动绝缘子检测装置，其动力机构包括第一供电模块、动力单元控制模块、电机驱动模块、电机模组、绕线模块、限位模块、第一通信模块和第二通信模块；

其中，限位模块的第一端与绕线模块的第一端相连，第二端作为限位模块的电源接口，与第一供电模块的第一端相连；第二通信模块的第一端作为该通信模块的电源接口，也与第一供电模块的第一端相连，第二端作为动力机构的第一通信接口；动力单元控制模块的第一端与第二通信模块的第三端相连，第二端与限位模块的第三端相连，第三端与电机驱动模块的第一端相连，第四端与第一通信模块的第一端相连，第五端作为该控制模块的电源接口，与第一供电模块的第一端相连；第一通信模块的第二端作为该通信模块的电源接口，也与第一供电模块的第一端相连，第三端作为动力机构的第二通信接口；第一供电模块的第二端用于连接外部电源；电机驱动模块的第一端与第一供电模块的第二端相连；电机模组的第一端与电机驱动模块的第三端相连，绕线模块的第二端与电机模组的第二端相连。

优选的，上述分体式全自动绝缘子检测装置，其检测机构包括检测单元控制模块、第二供电模块、绝缘子定位模块、探针电机驱动模块、探针驱动电机、检测探针、绝缘子分布电压调理模块和第三通信模块；

其中，检测单元控制模块的第一端与绝缘子定位模块的第一端相连，第二端与第三通信模块的第一端相连，第三端作为电源接口，与第二供电模块的第一端相连，第四端与绝缘子分布电压调理模块的第一端相连，第五端与探针电机驱动模块的第一端相连；第三通信模块的第二端作为检测机构与动力机构通讯的接口，第三端作为电源接口，也与第二供电模块的第一端相连；

绝缘子分布电压调理模块的第二端与第二供电模块的第三端相连，第三端与检测探针的一端相连；检测探针的另一端与探针驱动电机的第一端相连；探针驱动电机的第二端也与第二供电模块的第三端相连，第三端与探针电机驱动模块的第二端相连；探针电机驱动模块的第三端也与第二供电模块的第三端相连；绝缘子定位模块的第二端也与第二供电模块的第三端相连；第二供电模块的第二端用于连接外部电源。

优选的，上述分体式全自动绝缘子检测装置，在所有绝缘子检测完成时，动力机构通过电机驱动模块控制电机模组运动，使检测机构回到原点。

优选的，上述分体式全自动绝缘子检测装置，通过外部的电源适配器进行充电，或者通过电池模块供电；电池模块采用依次连接的高容量锂离子电池和电源管理电路实现，在负载短路或脉冲干扰的情况下，电源管理电路切断电源，防止电池模块和电路被损坏。

优选的，上述分体式全自动绝缘子检测装置，其第二通信模块采用低功耗蓝牙通信模块，第一通信模块采用低功耗超远距离Zigbee无线通信模块。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

(1)本实用新型提供的分体式全自动绝缘子检测装置采用探针接触式测量绝缘子钢脚和钢帽之间的分布电压，具有准确、科学、完备的特点；

(2)本实用新型提供的分体式全自动绝缘子检测装置，采用分体式结构，可以充分减轻设备的重量，降低设备的复杂程度，具有提高装置的可靠性的效果；

(3)本实用新型提供的分体式全自动绝缘子检测装置，具有一键测量功能，将动力机构和检测机构安装好后，只需根据绝缘子的规格大小和片数，通过数据终端来设置装置的基本参数，然后通过数据终端一键启动装置的自动测量功能，该装置将自动完成所有绝缘子片分布电压的测量，并回到原点；不需要人工干预或后期的数据处理，实现了全自动检测，并能够在数据终端上对劣化的绝缘子片进行标示和报警；

(4)本实用新型提供的分体式全自动绝缘子检测装置，具有较好的实用性，能够针对目前该领域测量技术薄弱的问题，提供一种轻便、简单的测量装置，准确的对劣化的绝缘子进行判别，为线路的运行维护带来方便。

附图说明

图1是实施例提供的分体式全自动绝缘子检测装置的功能框图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

图1所示，是实施例提供的分体式全自动绝缘子检测装置功能框图，为了便于说明，仅示出了本实用新型相关的部分。

实施例提供的该分体式全自动绝缘子检测装置包括数据终端、动力机构和检测机构；其中，数据终端采用工业级平板电脑，支持数据库的存储和查询操作。

使用时，动力机构安装在输电线塔的横担上，包括第一供电模块、动力单元控制模块、电机驱动模块、电机模组、绕线模块、限位模块、第一通信模块1和第二通信模块2。

其中，限位模块的第一端与绕线模块的第一端相连，第二端与第一供电模块的第一端选相连，第二通信模块的第一端作为该模块的电源接口，也与第一供电模块的第一端相连，第二端作为动力机构的第一通信接口；动力单元控制模块的第一端与第二通信模块2的第三端相连，第二端与限位模块的第三端相连，第三端与电机驱动模块的第一端相连，第四端与第一通信模块1的第一端相连，第五端作为该模块的电源接口，与第一供电模块的第一端相连；第一通信模块的第二端作为该模块的电源接口，也与第一供电模块的第一端相连，第三端用作与检测机构通讯的接口；第一供电模块的第二端用于连接电池模块；电机驱动模块的第一端与第一供电模块的第二端相连；电机模组的第一端与电机驱动模块的第三端相连，绕线模块的第二端与电机模组的第二端相连。

其中，检测机构包括检测单元控制模块、第二供电模块、绝缘子定位模块、探针电机驱动模块、探针驱动电机、检测探针、绝缘子分布电压调理模块和第三通信模块；

其中，检测单元控制模块的第一端与绝缘子定位模块的第一端相连，第二端与第三通信模块的第一端相连，第三端作为电源接口，与第二供电模块的第一端相连，第四端与绝缘子分布电压调理模块的第一端相连，第五端与探针电机驱动模块的第一端相连；第三通信模块的第二端作为检测机构与动力机构通讯的接口，第三端作为电源接口，也与第二供电模块的第一端相连。

绝缘子分布电压调理模块的第二端与第二供电模块的第三端相连，第三端与检测探针的一端相连；检测探针的另一端与探针驱动电机的第一端相连；探针驱动电机的第二端也与第二供电模块的第三端相连，第三端与探针电机驱动模块的第二端相连；探针电机驱动模块的第三端也与第二供电模块的第三端相连；绝缘子定位模块的第二端也与第二供电模块的第三端相连；第二供电模块的第二端用于连接电池模块。

本实用新型所提供的分体式全自动绝缘子检测装置适用于高压输电线塔上的绝缘子分布电压测量；在实际应用中，需要考虑动力机构如何方便的安装在绝缘子横担上，检测机构如何在绝缘子串上行走，以及如何做好屏蔽，防止电路部分被干扰或击穿；电路部分和控制部分则需要考虑如何对绝缘子进行准确、可靠、自动化的测量，以及电路的稳定性，保证在高压环境下不受干扰。

实际使用中，将分体式全自动绝缘子检测装置携带上塔，将其动力机构安装到绝缘子顶端的横担上，将其检测机构采用绝缘绳悬挂在动力机构底端；由动力机构控制检测机构下降，依次测量各绝缘子片的分布电压，通过检测机构的第三通信模块采用无线通信方式将测量数据回传至数据终端，由数据终端对数据进行展示、报警和存储。

本实施例中，供电模块可以通过外部的电源适配器进行充电，并有效保护工作电路和电池，也可通过电池模块供电；电池模块可采用高容量锂离子电池和电源管理电路实现；在负载短路或脉冲干扰的情况下，电源管理电路会及时切断电源，防止电池模块和电路被损坏。

正常工作时，通过数据终端设置绝缘子串信息；当动力机构接收到数据终端发送的启动信号后，记录检测机构在该时刻所在的位置信息，方便自动返回；然后通过其电机模组控制绕线模块释放绝缘绳来调节检测机构在绝缘子串上的位置，本实施例中所使用的电机模组实测可达到mm级的控制精度，能够精确控制检测机构的位置。另一方面，检测机构的绝缘子定位模块实时地进行绝缘子片检测，当检测到绝缘子片时发送指令给动力机构；动力机构接收到位置信息以及指令，控制电机模组停止工作，从而停止释放绝缘绳，使得检测机构停止在绝缘子片处。本实施例中动力机构的电机模组和电机驱动模块采用高精度大扭矩伺服电机和驱动器，可准确控制检测机构在绝缘子串中位置；绝缘子定位模块采用多传感器定位模式，可有效区分绝缘子片。

本实用新型提供的分体式全自动绝缘子检测装置采用检测探针接触式测量绝缘子钢脚和钢帽之间的分布电压。当动力机构检测到检测机构停止后，向检测机构发送检测控制命令；检测机构收到该检测控制命令后，其检测单元控制模块发送指令给探针电机驱动模块，由探针电机驱动模块驱动探针电机，使检测探针充分接触待检绝缘子片的钢脚和钢帽。

在检测探针完全接触待检绝缘子片后的钢脚和钢帽，检测机构开始对绝缘子片的分布电压进行测量；测量完成后，通过探针电机驱动模块驱动探针驱动电机动作，使检测探针与绝缘子片的钢脚、钢帽分离；通过检测机构的第三通信模块将分布电压数据发送至动力机构，由动力机构对电压数据是否正常进行判断，若不正常，则重复以上操作；对该片绝缘子重新检测；若两次检测的数据均不正常，则判定此片绝缘子存在劣化。将异常结果通过动力机构的第二通信模块2发送到数据终端，并进行下一片绝缘子测量。若正常，则直接将分布电压数据发送至数据终端，然后开始进行下一片绝缘子的测量。数据终端在接收测量结果后，对检测结果不正常时发出报警音以提示操作人员检测到绝缘子片劣化；并将数据进行存储。

在所有绝缘子检测完成时，动力机构发送消息通知检测机构测量完成，使检测机构所有部件恢复到正常模式；动力机构通过电机驱动模块控制电机模组运动，使检测机构回到原点，并通过声音提示操作人员测量已完成。

测量过程中，若动力机构检测到限位模块的动作，则表明已达到测量的最大串长，动力机构紧急停止，并通知操作人员。本实施例设计的最大测量串长为12米，足以满足现场检测的需求。

本实用新型所设计的这种分体式全自动绝缘子检测装置，其测试过程不需要人工的干预和调节，是全自动的一个过程，并具有体积小、重量轻、运行稳定、操作简单、安全系数高的特点，可以在电力运维、输电运检等相关领域推广应用。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种分体式全自动绝缘子检测装置，其特征在于，包括动力机构，检测机构以及数据终端；

所述动力机构通过其第一通信接口与数据终端进行数据交互，通过其第二通信接口与检测机构进行信号交互；所述检测机构通过绝缘绳与动力机构实现物理连接；

使用时，将所述动力机构安装在输电线塔的横担上，所述检测机构通过绝缘绳悬挂在动力机构底端；由所述动力机构控制检测机构运动，依次到达各绝缘子片所在位置并测量各绝缘子片的分布电压，并将测量结果通过无线通信方式回传至数据终端，由数据终端对检测结果进行展示、报警和存储。

2.如权利要求1所述的分体式全自动绝缘子检测装置，其特征在于，所述数据终端采用工业级平板电脑，设置有一键测量按键；

使用时，将动力机构和检测机构安装到位后，通过数据终端设置待测绝缘子的规格大小和片数；通过所述一键测量按键启动装置的自动测量功能；数据终端支持数据库的存储和查询操作，具有对劣化的绝缘子片进行标示和报警的功能。

3.如权利要求1或2所述的分体式全自动绝缘子检测装置，其特征在于，所述动力机构包括第一供电模块、动力单元控制模块、电机驱动模块、电机模组、绕线模块、限位模块、第一通信模块和第二通信模块；

所述限位模块的第一端与绕线模块的第一端相连，第二端作为限位模块的电源接口，与第一供电模块的第一端相连；第二通信模块的第一端作为该模块的电源接口，也与第一供电模块的第一端相连，第二端作为动力机构的第一通信接口；动力单元控制模块的第一端与第二通信模块的第三端相连，第二端与限位模块的第三端相连，第三端与电机驱动模块的第一端相连，第四端与第一通信模块的第一端相连，第五端作为该模块的电源接口，与第一供电模块的第一端相连；第一通信模块的第二端作为该模块的电源接口，也与第一供电模块的第一端相连，第三端作为动力机构的第二通信接口；第一供电模块的第二端用于连接外部电源；电机驱动模块的第一端与第一供电模块的第二端相连；电机模组的第一端与电机驱动模块的第三端相连，绕线模块的第二端与电机模组的第二端相连。

4.如权利要求1或2所述的分体式全自动绝缘子检测装置，其特征在于，所述检测机构包括检测单元控制模块、第二供电模块、绝缘子定位模块、探针电机驱动模块、探针驱动电机、检测探针、绝缘子分布电压调理模块和第三通信模块；

所述检测单元控制模块的第一端与绝缘子定位模块的第一端相连，第二端与第三通信模块的第一端相连，第三端作为电源接口，与第二供电模块的第一端相连，第四端与绝缘子分布电压调理模块的第一端相连，第五端与探针电机驱动模块的第一端相连；第三通信模块的第二端作为检测机构与动力机构通讯的接口，第三端作为电源接口，也与第二供电模块的第一端相连；

所述绝缘子分布电压调理模块的第二端与第二供电模块的第三端相连，第三端与检测探针的一端相连；检测探针的另一端与探针驱动电机的第一端相连；探针驱动电机的第二端也与第二供电模块的第三端相连，第三端与探针电机驱动模块的第二端相连；探针电机驱动模块的第三端也与第二供电模块的第三端相连；绝缘子定位模块的第二端也与第二供电模块的第三端相连，第二供电模块的第二端用于连接外部电源。

5.如权利要求1或2所述的分体式全自动绝缘子检测装置，其特征在于，在所有绝缘子检测完成时，所述动力机构通过电机驱动模块控制电机模组运动，使检测机构回到原点。

6.如权利要求1或2所述的分体式全自动绝缘子检测装置，其特征在于，通过外部的电源适配器进行充电，或者通过电池模块供电；电池模块采用依次连接的高容量锂离子电池和电源管理电路实现，在负载短路或脉冲干扰的情况下，电源管理电路切断电源，防止电池模块和电路被损坏。

7.如权利要求1或2所述的分体式全自动绝缘子检测装置，其特征在于，所述第二通信模块采用低功耗蓝牙通信模块，第一通信模块采用低功耗超远距离Zigbee无线通信模块。