CN207601225U - 一种利用间隙放电采集电磁波的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种利用间隙放电采集电磁波的装置，包括检测探头、接收天线、输入电路、变频电路、中频放大器、检波器、音频放大器和功率放大器；检测探头包括观察腔，在观察腔内设置有放电针，在高压环境下放电针间隙放电产生电磁干扰信号，接收天线用于接收放电间隙产生的电磁干扰信号；接收天线与输入电路连接，输入电路与变频电路连接，变频电路与中频放大器连接，中频放大器与检波器连接，检波器与音频放大器连接，音频放大器与功率放大器连接。本实用新型通过采集放电间隙过程中的电磁干扰信号并放大，因电磁干扰是伴随着间隙放电同时产生的，所以检测到电磁干扰，能够检测出零值绝缘子。
Description
技术领域
本实用新型涉及电网检测技术领域，尤其涉及一种利用间隙放电采集电磁波的装置。
背景技术
绝缘子多用于高压输电线路电线杆塔上，用于绝缘和增加爬电距离，在架空输电线路中起到重要作用。绝缘子由于环境变化绝缘降低失效，成为隐形缺陷，威胁着电网运行安全。而传统做法使用人工检测绝缘子费时费力。随着无人机技术的发展，目前也有些厂家及科研单位对应用于输电线路的无人机***进行了开发，大多数都是对输电线路巡视，还无法进行对零值绝缘子检测，传统的零值绝缘子检测成本高。
在常规的零值绝缘子检测过程中，对放电间隙产生的声音的采集解决方案受制于环境噪音的干扰，例如无人机飞行旋翼的声。本申请没有采用传统的声音采集做法，通过分析利用收音机信号接收原理，采集放电间隙过程中的电磁干扰信号。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种利用间隙放电采集电磁波的装置，通过采集放电间隙过程中的电磁干扰信号并放大，达到了判断零值绝缘子的目的。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种利用间隙放电采集电磁波的装置，包括：检测探头、接收天线、输入电路、变频电路、中频放大器、检波器、音频放大器和功率放大器；所述检测探头包括观察腔，在观察腔内设置有放电针，在高压环境下放电针间隙放电产生电磁干扰信号，所述的接收天线用于接收放电间隙产生的电磁干扰信号；所述的接收天线与输入电路的输入端连接，输入电路的输出端与变频电路的输入端连接，变频电路的输出端与中频放大器的输入端连接，中频放大器的输出端与检波器的输入端连接，检波器的输出端与音频放大器的输入端连接，音频放大器的输出端与功率放大器的输入端连接。
所述的检测探头包括：底座、旋转盘、第一齿轮和探触针；所述探触针在旋转盘上；所述旋转盘与第一齿轮连接，第一齿轮与传动装置连接，在传动装置的传动作用下，旋转盘以及设置在旋转盘上的探触针能够360度旋转；所述放电针在观察腔中并与探触针电气连接。
所述的传动装置包括电机，电机和第二齿轮连接。
所述的电机包括伸缩功能电机和旋转功能电机，伸缩功能电机控制探触针前后移动，旋转功能电机调整探触针探触角度。
在以上技术方案中，还包括探触针和绝缘杆，探触针设在检测探头上，绝缘杆与检测探头连接。
所述的探触针包括后端部分和前端部分，所述的前端部分呈类U字形；在使用时当该探触针的前端部分卡住绝缘子时，借助接触力的作用自动收顶卡紧绝缘子。
所述的绝缘杆为空心绝缘杆，在空心绝缘杆内嵌套第二绝缘杆；在绝缘杆的接头处设置有第二齿轮，第二齿轮与第一齿轮咬合，用于驱动第一齿轮旋转。
本实用新型的有益效果是：
（1）本实用新型利用收音机天线信号接收原理，采集了高压环境下间隙放电过程中的电磁干扰信号，并通过变频、中频放大、检波和放大处理，在后端实现通过检测电磁干扰信号来判断零值绝缘子，可以替代传统的使用声音传感器直接采集间隙放电声音的做法；
（2）本实用新型检测灵敏度高，使用方便，易携带；
（3）本实用新型的检测探头可以360度旋转，输电线路中，大量的绝缘子呈现不规则位置、角度分布，通过检测探头的旋转可以满足不同的测试环境，避免无人机在检测中做复杂动作，降低了技术难度，提高了实用性。
附图说明
图1为本实用新型的电路结构框图。
图2为本实用新型的检测探头结构示意图。
图中，100-探触针，101-探触针的前端部分，102-探触针的后端部分，411-第一齿轮，202-第二齿轮，301-旋转轴承，111-观察腔，211-第一放电针，212-第二放电针，311-第一导线，312-第二导线，412-第三导线，511-第一探触针接触点，512-第二探触针接触点，611-第三探触针接触点，612-第四探触针接触点，711-第四导线，811-转轴，911-盖板，912-旋转盘，100A-第一探触针，100B-第二探触针。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
实施例一
如图1所示，一种利用间隙放电采集电磁波的装置，包括：检测探头、接收天线、输入电路、变频电路、中频放大器、检波器、音频放大器和功率放大器；所述检测探头包括观察腔111，在观察腔111内设置有放电针，在高压环境下放电针间隙放电产生电磁干扰信号，所述的接收天线用于接收放电间隙产生的电磁干扰信号；所述的接收天线与输入电路的输入端连接，输入电路的输出端与变频电路的输入端连接，变频电路的输出端与中频放大器的输入端连接，中频放大器的输出端与检波器的输入端连接，检波器的输出端与音频放大器的输入端连接，音频放大器的输出端与功率放大器的输入端连接。
所述的检测探头包括：底座、旋转盘912、第一齿轮411和探触针；所述探触针在旋转盘912上；所述旋转盘912与第一齿轮411连接，第一齿轮411与传动装置连接，在传动装置的传动作用下，旋转盘912以及设置在旋转盘912上的探触针，能够360度旋转；所述放电针在观察腔111中，并与探触针电气连接。
所述的传动装置包括电机，电机和第二齿轮202连接。
所述的电机包括伸缩功能电机和旋转功能电机，伸缩功能电机控制探触针前后移动，旋转功能电机调整探触针探触角度。
在以上技术方案中，还包括探触针和绝缘杆，探触针设在检测探头上，绝缘杆与检测探头连接。
所述的探触针包括后端部分102和前端部分101，后端部分102和前端部分101，所述的前端部分101呈类U字形；在使用时当该探触针的前端部分101卡住绝缘子时，借助接触力的作用自动收顶卡紧绝缘子。
所述的绝缘杆为空心绝缘杆，在空心绝缘杆内，嵌套第二绝缘杆；在绝缘杆的接头处设置有第二齿轮202，第二齿轮202与第一齿轮411咬合，用于驱动第一齿轮411旋转。
在本实施例中，检测探头和绝缘杆401接头部分，所述检测探头包括底座和旋转盘912，底座和绝缘401杆可靠连接并固定，放电间隙和观察腔111安装在底座上有一个金属固定轴，旋转盘912和齿轮安装轴上并可转动，旋转轴与第一齿轮411固定一起转动，第一齿轮411作为传动齿轮，与绝缘杆内套杆上的第二齿轮202咬合，第二齿轮202作为驱动齿轮。旋转盘912正面安装有探触针100，探触针100与底座上的放电间隙有可靠电气连接，确保探触针100获得电压时，放电间隙上的放电针放电，在对绝缘子检测时，无人机选择好待测位置，调整好探测针100的角度，绝缘杆向前伸展，将探头推向绝缘子并将探触针100与绝缘子上下两端金属部分接实，这时发生放电的绝缘子为正常绝缘子。在本实施例中，在绝缘杆中再内套一根绝缘杆，即第一绝缘杆，第一绝缘杆为空心绝缘杆。本发明之所以在空心绝缘杆内，嵌套第二绝缘杆，是为了在第二绝缘杆的一端连接传动装置，例如电机。同时，该传动装置与第二齿轮411连接，设置一个微型电机，驱动第二绝缘杆的传动装置带动第二齿轮411旋转，来驱动旋转盘912旋转或伸缩，提供探触针旋转或伸缩所需的动力。在使用机械齿轮驱动旋转盘912时，还包括设置有齿轮链条，使用微型电机（包括旋转电机和伸缩电机）驱动旋转盘912时，还设置有相应的电池。本领域技术人员，还可以选择无人机设备的运动控制驱动接口驱动第二齿轮411等。
在本实施例中，如图2所示，放电针（第一放电针211，第二放电针212）与探触针100（第一探触针100A，第二探触针100B）的电气连接，可以设计为铜导线连接。铜导线的设置位置和形式根据实际装置的需要来定，例如，如果使用无人机搭载本实用新型进行绝缘子测试，则对装置的重量有严格的要求。第一探触针100A包括有两个连接端点，其中，第一连接端点连接至旋转盘912的第一探触针接触点511，第二连接端点连接至旋转盘912的第二探触针接触点512；第二探触针100B包括有两个连接端点，其中，第一连接端点连接至旋转盘912的第三探触针接触点611，第二连接端点连接至旋转盘912的第四探触针接触点612，独特的探触针设计防止在高空作业中，探触针难以准确定位到目标绝缘子的问题，减少了装置重量，减轻了工作人员对准绝缘子的负担。当探触针接触到待测绝缘子两端时，如果绝缘子绝缘性能正常，则产生持续间隙放电，通过观察腔111可以看到第一放电针211与第二放电针212之间产生火花，并发出放电声音。一般的做法是采集此时产生的放电声音来判断绝缘子的绝缘性能。在本实用新型中，摒弃了一般的做法，没有采集声音，而是采集电磁干扰信号。在间隙放电时，高压将空气击穿电离，正负电荷碰撞产生声音，同时伴随着大量的电磁干扰信息，通过接手天线，将无线电波耦合到后端电路，进行选频和放大处理，便可得到间隙放电的电磁干扰信号，通过电磁干扰信号便可判断绝缘子的绝缘性能。信号接收天线，输入电路、变频电路、中频放大器、检波器、音频放大器和功率放大器采用现有技术，便于后续分析和判断。更进一步地，第一放电针211可以与第一导线311连接，第二放电针212可以与第二导线312连接，可选的，第一导线311和第二导线312均通过第三导线412电连接到旋转盘912上的相应探触针接触点。可选的，本领域技术人员也可以通过其他方式使放电针连接到探触针上，例如可通过第四导线711（可以设计为铜带）与转轴811连接，通过转轴811上的电子线路连接到放电针上，整个线路进行防电磁干扰设计，保障工作的稳定性和可靠性。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。
Claims (6)
1.一种利用间隙放电采集电磁波的装置，其特征在于，包括：检测探头、接收天线、输入电路、变频电路、中频放大器、检波器、音频放大器和功率放大器；所述检测探头包括观察腔（111），在观察腔（111）内设置有放电针，在高压环境下放电针间隙放电产生电磁干扰信号，所述的接收天线用于接收放电间隙产生的电磁干扰信号；所述的接收天线与输入电路的输入端连接，输入电路的输出端与变频电路的输入端连接，变频电路的输出端与中频放大器的输入端连接，中频放大器的输出端与检波器的输入端连接，检波器的输出端与音频放大器的输入端连接，音频放大器的输出端与功率放大器的输入端连接；
所述的检测探头包括：底座、旋转盘（912）、第一齿轮（411）和探触针；所述探触针在旋转盘（912）上；所述旋转盘（912）与第一齿轮（411）连接，第一齿轮（411）与传动装置连接，在传动装置的传动作用下，旋转盘（912）以及设置在旋转盘（912）上的探触针能够360度旋转；所述放电针在观察腔（111）中并与探触针电气连接。
2.根据权利要求1所述的一种利用间隙放电采集电磁波的装置，其特征在于：所述的传动装置包括电机，电机和第二齿轮（202）连接。
3.根据权利要求2所述的一种利用间隙放电采集电磁波的装置，其特征在于：所述的电机包括伸缩功能电机和旋转功能电机，伸缩功能电机控制探触针前后移动，旋转功能电机调整探触针探触角度。
4.根据权利要求1所述的一种利用间隙放电采集电磁波的装置，其特征在于：还包括探触针和绝缘杆，探触针设在检测探头上，绝缘杆与检测探头连接。
5.根据权利要求4所述的一种利用间隙放电采集电磁波的装置，其特征在于：所述的探触针包括后端部分（102）和前端部分（101），所述的前端部分（101）呈类U字形；在使用时当该探触针的前端部分（101）卡住绝缘子时，借助接触力的作用自动收顶卡紧绝缘子。
6.根据权利要求5所述的一种利用间隙放电采集电磁波的装置，其特征在于：所述的绝缘杆为空心绝缘杆，在空心绝缘杆内嵌套第二绝缘杆；在绝缘杆的接头处设置有第二齿轮（202），第二齿轮（202）与第一齿轮（411）咬合，用于驱动第一齿轮（411）旋转。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN113419151A (zh) * | 2021-07-15 | 2021-09-21 | 贵州电网有限责任公司 | 一种便携式故障绝缘子在线检测装置及检测方法 |
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2017
- 2017-08-22 CN CN201721054661.8U patent/CN207601225U/zh active Active
Cited By (2)
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| CN113419151B (zh) * | 2021-07-15 | 2022-07-01 | 贵州电网有限责任公司 | 一种便携式故障绝缘子在线检测装置及检测方法 |
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