一种用于绝缘子串检测机器人的电场测量装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于绝缘检测技术领域，特别是涉及一种用于绝缘子串检测机器人的电场测量装置。
【背景技术】
[0002]绝缘子是一种特殊的绝缘控件，能够在架空输电线路中起到重要作用。许多年前绝缘子多用于电线杆，慢慢发展于高型高压电线连接塔的一端挂了很多盘状的绝缘体，它是为了增加爬电距离的，通常由玻璃或陶瓷制成，就叫绝缘子。绝缘子不应该由于环境和电负荷条件发生变化导致的各种机电应力而失效，否则绝缘子就不会产生重大的作用，就会损害整条线路的使用和运行寿命。
[0003]绝缘子由绝缘体和金属附件构成，按用途可以分为线路绝缘子、变电站支柱绝缘子和套管，按材料可以分为瓷、玻璃和有机复合绝缘子。
[0004](I)瓷绝缘子存在劣化问题，劣化检出工作量大，一旦未及时检出，就有可能在雷击或污闪时造成断串。
[0005](2)玻璃绝缘子由于制造缺陷或污秽泄漏电流过大，存在“自爆”现象。玻璃绝缘子自破后应及时更换，以防止在雷击和污闪中造成残垂绝缘子钢脚烧断而使绝缘子串断串。
[0006](3)复合绝缘子存在界面内击穿和芯棒脆断的可能，而且有机材料的使用寿命和端部连接区的长期可靠性均存在很大的不确定性。
[0007]架空输电线路指架设于地面上，利用绝缘子和空气绝缘的电力线路，由导线、架空地线、绝缘子串、杆塔、接地装置等部分组成。与地下输电线路相比较，架空线路建设成本低，施工周期短，易于检修维护。因此，架空线路输电是电力工业发展以来所采用的主要输电方式。通常所称的输电线路就是指架空输电线路。通过架空线路将不同地区的发电站、变电站、负荷点连接起来，输送或交换电能，构成各种电压等级的电力网络或配电网。
[0008]架空输电线路瓷绝缘子串因其安装位置的特殊性及分布区域的广泛性，一直是绝缘子检测的一个难点，国内外一直在寻找有效的检测方法，至今已有以超声波检测法、激光多普勒振动法及红外热象仪法为代表的非电量测量法和以电压分布检测法、绝缘电阻法及脉冲电流法为代表的电量测量法，被尝试用于解决绝缘子检测问题。这些方法在不同方面检测了绝缘子运行的状态，但在实际运行中，有些量很难检测，且检测设备相当昂贵；单靠某些量很难客观判断绝缘子运行状态。
【发明内容】
[0009]为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种用于绝缘子串检测机器人的电场测量装置。
[0010]为了达到上述目的，本发明提供的用于绝缘子串检测机器人的电场测量装置包括:控制器、A/D转换器、液晶驱动器、光耦、蜂鸣器、复位电路、JTAG接口、RS232接口、电源转换器、电场传感器和液晶显示屏；其中:控制器分别与A/D转换器、液晶驱动器、光耦、蜂鸣器、复位电路、JTAG接口、RS232接口和电源转换器相连接，A/D转换器与电场传感器连接，液晶驱动器与液晶显示屏连接，RS232接口与机器人主控器连接，电源转换器与锂电池组连接。
[0011]所述的控制器由以微控制器为核心的控制电路构成。
[0012]所述的液晶显示屏选用显示控制芯片为ST7528的160*64的点阵式IXD。
[0013]所述的电场传感器安装在绝缘子串检测机器人上，选用MEMS电场传感器。
[0014]本发明提供的用于绝缘子串检测机器人的电场测量装置的有益效果:当绝缘子串中出现劣化绝缘子时，会引起绝缘子串周围电场发生变化；通过监测这一变化，就可以方便地在一定距离内找到劣化绝缘子及其位置。本电场测量装置可以检测到隐蔽的内部缺陷和外绝缘水平的下降，可以判断出绝缘水平下降的严重程度，便于开展绝缘子串的状态检修，可以减少工作量，提高测量准确度和安全性。
【附图说明】
[0015]图1为绝缘子串检测机器人结构示意图。
[0016]图2为本发明提供的用于绝缘子串检测机器人的电场测量装置组成框图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和具体实施例对本发明提供的用于绝缘子串检测机器人的电场测量装置进行详细说明。
[0018]图1为绝缘子串检测机器人结构示意图。如图1所示，绝缘子串检测机器人的总体结构包括:移动本体20、抱紧机构21、驱动机构22、十字行走机构23、检测机构24和电池控制箱25。为了减轻重量，其上零部件大部分采用硬质铝合金材料。当机器人用于水平绝缘子串检测时，在图1的基础上增加了辅助支撑机构26。
[0019]所述的移动本体20采用环抱绝缘子的方式，一侧留有开口便于将机器人套入绝缘子串，移动本体20上固定有若干雪橇状导向杆，在行进过程中起导向作用，因考虑到绝缘及防刮伤问题，导向杆采用绝缘材料。抱紧机构21为机器人提供贴紧绝缘子的抱紧力，力的来源分为两部分，一是各铰接处的扭力，二是开口处的锁紧力。扭力由扭簧提供。锁紧力暂由拉簧提供，因拉簧可随机器人在运动过程中的受力情况进行随动调节，且有缓冲作用，又能满足机器人时刻抱紧在绝缘子串上的要求。
[0020]十字行走机构23有两个相同的十字形支架，通过齿轮传递可同步绕轴转动，十字形支架的末端安装有大小滚轮，考虑到滚轮密切与绝缘子接触，因此滚轮材料选用绝缘材料。驱动机构22采用电机输出扭矩，通过电机小齿轮传递给同侧啮合大齿轮所在的十字行走机构23，然后大齿轮通过下方与之啮合的小齿轮带动传动轴将扭矩传递给另一侧齿轮啮合的十字行走机构23，以此完成力的传递及保证两侧十字行走机构23同步转动。
[0021]绝缘子串检测机器人可以用于架空输电线路上瓷绝缘子串的停(带)电检测，适用于水平和悬垂布置的瓷绝缘子串，具备绝缘电场测量功能，并以此判断劣化绝缘子。无论是在交流电压作用下，还是在直流高压作用下，沿良好洁净的绝缘子串的轴向分布电场的曲线都是光滑的，其分布特点是:靠近高压金具端的场强最高，随着向接地端移动场强迅速降低，在接近接地金具端又有所提高；当绝缘子串中存在零值绝缘子或绝缘子中有内绝缘导通性故障时，该处的电位分布变为常数，由于电场是电势对绝缘材料距离的微分，因此