专利名称：一种合成绝缘子在线检测方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明关于合成绝缘子检测技术，特别是关于利用电场强度的合成绝缘子在线检 测技术，具体的讲是一种合成绝缘子在线检测方法及装置。
背景技术：
在现有技术中，合成绝缘子以其体积小、重量轻、机械强度高以及耐污性好等特 点，在电力系统中得到广泛应用。然而，合成绝缘子内的绝缘缺陷会导致闪络和脆断事故， 要防止该类事故的发生，就需要在合成绝缘子内碳化通道形成的初期检测出来。为了尽早发现合成绝缘子内的绝缘缺陷，现有技术中采用检测合成绝缘子轴向电 场强度的方法来实现对合成绝缘子内的检测。然而，在实际操作中合成绝缘子的轴向电场 强度沿绝缘子分布的测量曲线往往不是光滑的，因此无法根据合成绝缘子的轴向电场强度 准确判断出合成绝缘子内的绝缘缺陷。同时，对于带有均压环的合成绝缘子，由于受到自身体积和高压端强烈电晕的影 响，因此，现有技术还无法检测合成绝缘子高压端的内绝缘缺陷。
发明内容
本发明实施例提供了一种合成绝缘子在线检测方法及装置，用以通过测量合成绝 缘子径向电场的变化来检测合成绝缘子内的绝缘缺陷。根据本发明的一方面，提供一种合成绝缘子检测方法，该方法包括获取合成绝缘 子的径向电场强度；将获取的径向电场强度与所述合成绝缘子的标准径向电场强度进行一 致性比较，如果不一致，则输出绝缘故障信息。根据本发明的另一方面，提供一种合成绝缘子检测装置，该装置包括径向电场强 度获取单元，用于获取合成绝缘子的径向电场强度；径向电场强度检测单元，用于将获取的 径向电场强度与所述合成绝缘子的标准径向电场强度进行一致性比较，如果不一致，则输 出绝缘故障信息。本发明实施例通过测量合成绝缘子径向电场的变化来检测合成绝缘子内的绝缘 缺陷。采用光电传输电路，来抵抗绝缘子高压端剧烈的电晕干扰。采用圆弧形的电容电极， 达到方便检测绝缘子护套表面径向电场的目的。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可 以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明合成绝缘子检测方法流程图；图2为本发明合成绝缘子检测装置结构框图3为本发明实施例合成绝缘子检测装置工作流程图；图4为本发明实施例合成绝缘子检测装置结构框图；图5为本发明实施例光信号传输电路图；图6为本发明实施例圆弧形电容电极A示意图；图7为本发明实施例圆弧形电容电极B示意图； 图8为本发明实施例220kV合成绝缘子电场测量试验数据图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。如图1所示，本发明实施例的合成绝缘子检测方法包括获取合成绝缘子的径向 电场强度(步骤S101)；将获取的径向电场强度与所述合成绝缘子的标准径向电场强度进 行一致性比较，如果不一致，则输出绝缘故障信息(步骤S102)。如图2所示，本发明实施例的合成绝缘子检测装置包括径向电场强度获取单元 201，用于获取合成绝缘子的径向电场强度；径向电场强度检测单元202用于将获取的径向 电场强度与所述合成绝缘子的标准径向电场强度进行一致性比较，如果不一致，则输出绝
缘故障信息。下面结合图3至图8对本发明实施例进行详细说明组成本发明实施例合成绝缘子检测装置的电路可分为两个部分，位于高电位的径 向电场强度获取电路和位于地电位的径向电场强度检测电路，两部分电路由光纤连接。如 图4所示，位于高电位的径向电场强度获取电路可包括电容电极301、放大器302和光发 送器303 ；位于地电位的径向电场强度检测电路可包括光接收器305、放大器306、整流滤 波电路307、电场强度比较器308和告警电路309 ；光发送器303通过光缆304与光接收器 305相连接。如图3所示，本发明实施例合成绝缘子检测装置的工作流程为电容电极对合成 绝缘子的空间径向电场强度进行检测并转换为空间径向电场强度电压信号S201 ；放大器 对采集的径向电场强度电压信号进行放大，光发送起将放大后的径向电场强度电压信号 转换为光信号进行发送S202 ；光缆对光信号进行传输(S203，S204)；光接收器对光信号进 行接收并将接收的光信号转换为径向电场强度电压信号S205 ；放大器对径向电场强度电 压信号进行放大S206 ；整流滤波电路对放大后的径向电场强度电压信号进行整流和滤波 S207 ；比较器将整流滤波后的径向电场强度电压信号与所述合成绝缘子的标准径向电场强 度进行比较S208，如果径向电场强度电压信号小于标准径向电场强度S209，则输出绝缘故 障告警信息S210，如果径向电场强度电压信号大于等于标准径向电场强度，则输出合成绝 缘子工作正常信息S211 ；结束S212。如图5所示，为光电传输电路的原理图。由于绝缘子高压端有剧烈的电晕，会对靠 近的电子电路产生强烈干扰导致电路无法正常工作，因此采用光电传输电路来进行信号的 传输。电容电极将测量到的电信号Ui转换为光信号，利用光缆将信号传输至地电位的光接收器再进行信号处理。由于绝缘子护套为圆形，为便于检测到绝缘子护套表面电场强度，因此可将电容 电极的电容极板A(如图6所示)和电容极板B (如图7所示)做成与绝缘子护套形状相同 的圆弧形，这样测量到的电场就是绝缘子的径向电场；同时电容极板的宽度可以与两片绝 缘子伞群之间的距离相同，即30至50mm。采用本发明实施例合成绝缘子检测装置对220kV合成绝缘子进行了径向电场测 量，测量数据如图8所示。其中 被测合成绝缘子为220kV绝缘子，导线为两分裂导线，施加电压为相电压127kV， 测量部位为高压端金具与合成绝缘子第一片伞裙之间护套。从图8可见，良好情况下的径向电场测量值最小值为90mv ；在高压端1片伞群存 在碳化通道缺陷的情况下，测量值为良好情况下的0. 50 0. 64 ；在高压端2片伞群存在碳 化通道缺陷的情况下，测量值为良好情况下的0. 07 0. 41。如果把小于良好情况下测量值 30%的电场测量值作为确认该绝缘子高压端存在内绝缘缺陷的标准径向电场强度，那么标 准径向电场强度为60mv。即比较器将整流滤波后的径向电场强度电压信号与所述合成绝 缘子的标准径向电场强度60mv进行比较，如果径向电场强度电压信号小于60mv，则输出绝 缘故障告警信息，如果径向电场强度电压信号大于等于60mv，则输出合成绝缘子工作正常 fn息ο本发明技术方案带来的有益效果采用测量高压端金具和第一片伞群之间护套径 向电场变化的方法来检测合成绝缘子内绝缘缺陷。采用光电传输电路，来抵抗绝缘子高压 端剧烈的电晕干扰。采用圆弧形的电容电极外形设计，达到方便检测绝缘子护套表面径向 电场的目的。本发明合成绝缘子检测装置，重量更轻，体积更小。由于测量电路得到了简化， 使得探头的重量和体积都得到了大幅度的精简。抗强电场干扰，即便在500kV绝缘子高压 端强烈电晕条件下该探头也能正常工作。灵敏度提高。能检测到220kV绝缘子高压端两片 伞群半导体碳化通道内绝缘缺陷。本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例 的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员， 依据本发明的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内 容不应理解为对本发明的限制。
权利要求
一种合成绝缘子检测方法，其特征是，所述的方法包括获取合成绝缘子的径向电场强度；将获取的径向电场强度与所述合成绝缘子的标准径向电场强度进行一致性比较，如果不一致，则输出绝缘故障信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的获取合成绝缘子的径向电场强度包括在线采集合成绝缘子的径向电场强度信号；将所述的空间径向电场强度信号转换为光信号进行传输；接收所述的光信号，并将所述的光信号转换为所述的合成绝缘子的径向电场强度信号。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征是，所述的在线采集合成绝缘子的径向电场强 度信号包括采用圆弧形电容电极在线采集合成绝缘子的径向电场强度信号。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的将获取的径向电场强度与所述合成 绝缘子的标准径向电场强度进行一致性比较包括如果获取的径向电场强度小于所述合成绝缘子的标准径向电场强度，则输出绝缘故障 信息；如果获取的径向电场强度大于等于所述合成绝缘子的标准径向电场强度，则输出绝 缘子工作正常信息。
5.一种合成绝缘子检测装置，其特征是，所述的装置包括径向电场强度获取单元，用于获取合成绝缘子的径向电场强度； 径向电场强度检测单元，用于将获取的径向电场强度与所述合成绝缘子的标准径向电 场强度进行一致性比较，如果不一致，则输出绝缘故障信息。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征是，所述的径向电场强度获取单元包括 电容电极，用于在线采集合成绝缘子的径向电场强度信号；光发送器，用于将所述的空间径向电场强度信号转换为光信号，并将所述的光信号传 入光缆进行传输；光接收器，用于从所述的光缆中接收所述的光信号，并将所述的光信号转换为所述的 合成绝缘子的径向电场强度信号。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征是，所述的电容电极为圆弧形电容电极。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征是，所述的径向电场强度检测单元包括电场强 度比较器，用于将获取的径向电场强度与所述合成绝缘子的标准径向电场强度进行比较， 如果获取的径向电场强度小于所述合成绝缘子的标准径向电场强度，则输出绝缘故障信 息；如果获取的径向电场强度大于等于所述合成绝缘子的标准径向电场强度，则输出绝缘 子工作正常信息。
全文摘要
本发明提供了一种合成绝缘子在线检测方法及装置，该方法包括获取合成绝缘子的径向电场强度；将获取的径向电场强度与所述合成绝缘子的标准径向电场强度进行一致性比较，如果不一致，则输出绝缘故障信息。用以通过测量合成绝缘子径向电场的变化来检测合成绝缘子内的绝缘缺陷。
文档编号G01R31/12GK101881804SQ20091008356
公开日2010年11月10日 申请日期2009年5月8日 优先权日2009年5月8日
发明者张立培, 袁亦超, 陈豪 申请人:华北电力科学研究院有限责任公司