[實(shí)用新型]一種基于電流變液的絕緣子污閃監(jiān)測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520852570.3
• 申請日: 2015-10-30
• 公開（公告）號: CN205210235U
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王洪坤;聶晶;李宏偉;岑紅蕾;馬玉榮;周濤;吳延祥
• 申請（專利權(quán)）人: 石河子大學(xué)
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種基于電流變液的絕緣子污閃監(jiān)測裝置，可對高壓絕緣子的污 閃放電進(jìn)行監(jiān)測，提醒工作人員采取相應(yīng)的處理措施，避免大面積污閃事故的發(fā)生。

背景技術(shù)

電流變液是一種新型智能材料，是由絕緣性能良好的基礎(chǔ)液和介電固體顆粒形成 的懸浮液。在強(qiáng)電場作用下，顆粒間產(chǎn)生強(qiáng)烈的極化力，沿著電場方向形成有序結(jié)構(gòu)。這一 有序結(jié)構(gòu)的形成，使得電流變液的表觀粘度發(fā)生巨大變化。研究表明，電流變液通過施加電 場,其靜態(tài)法向力對電場呈現(xiàn)開關(guān)特性。在無電場作用下，電流變液的靜態(tài)法向力為0，當(dāng)施 加一定要求的電場發(fā)生固化后，法向力瞬間增大到一個(gè)穩(wěn)定值。此特性為典型的電流變效 應(yīng)，在無外加電場作用下，電流變液表現(xiàn)為牛頓流體特性，法向力為零，當(dāng)對電流變液施加 電場后，電流變液中的磁性顆粒排列成鏈狀結(jié)構(gòu)，正是這種微觀結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變導(dǎo)致了電流變 液法向力的產(chǎn)生，即形成的顆粒鏈中顆粒之間的互相擠壓作用使顆粒鏈伸長，產(chǎn)生一個(gè)正 的法向力。而且，法向力主要取決于外電場強(qiáng)度，電場進(jìn)步升高，電流變液固化程度很強(qiáng)，顆 粒鏈結(jié)構(gòu)增強(qiáng)效應(yīng)明顯。

良好的瓷絕緣子串的電場分布雖然是不均勻的，但是卻有一定的規(guī)律，靠近導(dǎo)線 側(cè)第1片絕緣子電場值較高，中部絕緣子電場值較低，靠近橫擔(dān)側(cè)絕緣子電場比中間略有 增大。當(dāng)絕緣子串中存在污穢絕緣子時(shí)，不但其本身附近的空間電場會發(fā)生變化，還會影響 其他絕緣子附近的空間電場，且對靠近導(dǎo)線側(cè)絕緣子的電場影響最大。利用電流變液的電 流變效應(yīng)，可以判別絕緣子受污前后電場的變化，發(fā)現(xiàn)受污絕緣子并采取措施，將事故的苗 頭消滅，避免更大的損失。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種基于電流變液的絕緣子污 閃監(jiān)測裝置，由電流變液箱、壓電傳感器、信號處理單元、發(fā)光單元、Zigbee無線發(fā)射單元、 Zigbee無線接收單元、監(jiān)控計(jì)算機(jī)組成，電流變液箱由絕緣板，電極，電流變液，壓電傳感器 封裝而成。壓電傳感器輸出端分別連接發(fā)光單元與信號處理單元，信號處理單元與Zigbee 無線發(fā)射單元采用RS-232通訊口相連，Zigbee無線接收單元與監(jiān)控計(jì)算機(jī)也采用RS-232通 訊口相連。封裝電流變液箱的兩個(gè)板型電極之間通過絕緣板進(jìn)行絕緣，其中一個(gè)電極通過 接線端子連接鋼腳固定連接片與絕緣子的鋼腳相連，另一個(gè)電極與連接軟銅線相連，連接 軟銅線通過鐵帽固定連接片與絕緣子鐵帽相連接。電流變液箱中的電流變液，在絕緣子局 部放電過程中產(chǎn)生電流變效應(yīng)。

本實(shí)用新型的工作過程如下，當(dāng)絕緣子在積污、受濕工作環(huán)境下，發(fā)生污閃、劣化， 其電場分布將發(fā)生變化。電流變液產(chǎn)生電流變效應(yīng)，引起壓電傳感器的壓力變化，觸發(fā)發(fā)光 單元報(bào)警，同時(shí)由信號處理單元進(jìn)行放大、濾波、采樣保持后，將模擬電信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字量 信號，經(jīng)低功耗的Zigbee無線發(fā)射單元及無線接收單元，實(shí)現(xiàn)信號的無線傳輸，監(jiān)控端收到 信號后，將其實(shí)時(shí)顯示在監(jiān)控計(jì)算機(jī)界面上，根據(jù)預(yù)警信息，提醒工作人員采取相應(yīng)的處理 措施，避免污閃的發(fā)生。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖。圖2是本實(shí)用新型絕緣子的接線安裝示意圖。

圖中1電流變液，2絕緣板，3電極，4壓電傳感器，5發(fā)光單元，6信號處理單元，7 Zigbee無線發(fā)射單元，8天線，9Zigbee無線接收單元，10監(jiān)控計(jì)算機(jī)，11絕緣子，12鐵帽固 定連接片，13連接軟銅線，14電流變液箱，15鋼腳固定連接片，16線夾，17導(dǎo)線，18橫擔(dān)。

具體實(shí)施方式

如圖1，基于電流變液的絕緣子污閃監(jiān)測裝置由電流變液箱、壓電傳感器、信號處 理單元、發(fā)光單元、Zigbee無線發(fā)射單元、Zigbee無線接收單元、監(jiān)控計(jì)算機(jī)組成。電流變液 箱及壓電傳感器采集絕緣子的電場變化信號；信號處理單元由前置放大電路、補(bǔ)償放大電 路、濾波電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、通訊接口電路組成，完成信號的放大、濾波、采樣保持、A/D轉(zhuǎn) 化；Zigbee無線發(fā)射單元及Zigbee無線接收單元實(shí)現(xiàn)信號的無線遠(yuǎn)距離傳輸；監(jiān)控計(jì)算機(jī) 實(shí)時(shí)顯示絕緣子的局部電場變化并進(jìn)行判斷，及時(shí)發(fā)出報(bào)警信息。電流變液箱14由絕緣板 2，電極3，電流變液1，壓電傳感器4封裝而成。壓電傳感器輸出端分別連接發(fā)光單元與信號 處理單元，信號處理單元與Zigbee無線發(fā)射單元采用RS-232通訊口相連，Zigbee無線接收 單元與監(jiān)控計(jì)算機(jī)也采用RS-232通訊口相連。

如圖2，封裝電流變液箱14的兩個(gè)板型電極3之間通過絕緣板2進(jìn)行絕緣，其中一個(gè) 電極通過接線端子連接鋼腳固定連接片15與絕緣子的鋼腳相連，另一個(gè)電極與連接軟銅線 13相連，連接軟銅線13通過鐵帽固定連接片12與絕緣子鐵帽相連接。