专利名称：污秽绝缘子外绝缘强度监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电力工程技术领域，特别是涉及一种污秽绝缘子外绝缘强度监测
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背景技术：
绝缘子运行环境恶劣，其表面的积污不可避免。当遇到雾、毛毛雨、露等潮湿天气时，绝缘子的电气强度将明显下降，容易引发污秽闪络事故，即污闪。污闪事故危害巨大，严重威胁电力系统的安全稳定运行。但是有计划的定期清洗和检修以及相应的防污闪措施并不能杜绝污闪事故的发生。因此，开展绝缘子污秽监测，对其外绝缘强度进行监测，提前采取具有针对性的预防措施，可有效避免污闪事故的发生，对提高电力系统运行的安全与稳定性具有重要作用。传统的污秽绝缘子外绝缘强度监测主要用等值盐密法、电导率法和泄漏电流等，根据等值盐密、电导率和泄漏电流来判别污秽绝缘子的外绝缘强度。等值盐密法和电导率法采用人工测量，操作较复杂，监测准确率难以保证、监测效率低。泄漏电流法需要对绝缘子进行改造，加装电流传感器，监测成本高。
实用新型内容基于 此，有必要提供一种可靠性高、效率高及成本低的污秽绝缘子外绝缘强度监测装置。一种污秽绝缘子外绝缘强度监测装置，包括接收低频声信号的低频声传感器
10、提取低频声信号的特征量的特征提取电路20以及处理器模块30 ；所述低频声传感器10设于被监测绝缘子的设定距离上；所述特征提取电路20连接在所述低频声传感器10与所述处理器模块30之间。上述污秽绝缘子外绝缘强度监测装置，通过接收绝缘子污秽放电发射的低频声信号，利用低频声信号的特征量来识别对应污秽绝缘子的外绝缘强度。适用于对不同电压等级、不同类型的绝缘子进行监测，监测结果可靠性高，监测效率高、成本低。
图1为一个实施例的污秽绝缘子外绝缘强度监测装置结构示意图；图2为一个较佳实施例的污秽绝缘子外绝缘强度监测装置结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的污秽绝缘子外绝缘强度监测装置的具体实施方式
作详细描述。图1为一个实施例的污秽绝缘子外绝缘强度监测装置结构示意图，主要包括包括接收低频声信号的低频声传感器10、提取低频声信号的特征量的特征提取电路20以及处理器模块30。所述低频声传感器10设于被监测绝缘子的设定距离上，在该距离上可以接收绝缘子污秽放电发射的低频声信号。所述特征提取电路20连接在所述低频声传感器10与所述处理器模块30之间。其工作原理是所述低频声传感器10接收，所述特征提取电路20提取所述低频声信号的特征量，所述处理器模块30根据所述特征量识别出对应污秽绝缘子的外绝缘强度。根据实验研究表明，绝缘子污秽放电发射的低频声信号与放电强度之间存在对应关系。而由等值盐密(ESDD)可知，绝缘子污秽放电强度与其外绝缘强度之间是存在对应关系的。由此可见，绝缘子污秽放电发射的低频声信号与污秽放电强度及其外绝缘强度都存在对应关系。基于上述实验研究，同时考虑到在绝缘子污秽放电发展的整个过程中，放电由弱变强的趋势是确定的，即随着绝缘子污秽放电程度的发展，放电逐步增强，如由微弱的辉光放电到强烈的局部电弧放电的发展过程。本实用新型的污秽绝缘子外绝缘强度监测装置，通过接收绝缘子污秽放电发射的低频声信号，利用低频声信号的特征量来识别对应污秽绝缘子的外绝缘强度。适用于对不同电压等级、不同类型的绝缘子进行监测，监测结果可靠性高，监测效率高、成本低。在一个实施例中，所述特征量包括能量特征量和频谱特征量。根据实验研究表明，随着绝缘子污秽放电能量的增加，绝缘子污秽放电发射的低频声信号也逐渐增大。也就是说，在绝缘子污秽放电的过程中，发射的低频声信号也是由弱变强发展。例如，从开始的轻微的电晕声，到后面嗡嗡的电弧声。基于上述实验研究可知，绝缘子发射的低频声信号也是由弱变强，其发射的低频声信号能量也相应增加，同时，低频声信号的中心频谱会降低。因此，根据污秽放电声发射信号的能量和频率特征量，可对污秽绝缘子外绝缘强度进行阶段划分，根据低频声信号的强弱就可以判断出污秽绝缘子的外绝缘强度，进而确定是否即将闪络。为了更清晰本实用新型的技术方案，
以下结合附图产生较佳实施例。参见图2所示，图2为一个较佳实施例的污秽绝缘子外绝缘强度监测装置结构示意图。在一个实施例中，所述低频声传感器10的晶片振荡频率为20Hz 20kHz，中心频率约为12kHz。在一个实施例中，污秽绝缘子外绝缘强度监测装置还包括连接在所述低频声传感器10和特征提取电路20之间的信号采样电路40。优选的，还包括连接所述信号采样电路40的单片机41。由单片机41控制信号采样电路40进行数据采样及数字化处理，将低频声信号转换为标准的数字电压信号。该数字电压信号作为污秽绝缘子外绝缘强度判别的输入量。在一个实施例中，污秽绝缘子外绝缘强度监测装置还包括连接在所述低频声传感器10与信号采样电路40之间的滤波电路50。优选的，采用基于小波变换的方式滤除或抑制所述低频声信号中的环境噪声。通过滤除或抑制环境噪声，避免环境噪声的干扰，提高后续的声信号特征量提取及绝缘子外绝缘强度判别的准确度。[0028]在一个实施例中，污秽绝缘子外绝缘强度监测装置还包括连接在所述低频声传感器10与滤波电路50之间的放大电路60。通过放大电路60，实现低频声信号的功率放大。在一个实施例中，污秽绝缘子外绝缘强度监测装置还包括用于根据污秽绝缘子的外绝缘强度发布污闪预警信息的信息发布模块70 ;所述信息发布模块70连接所述处理器模块30。通过对污秽绝缘子的外绝缘强度识别结果，可以判断出污秽绝缘子是否即将闪络，根据上述判断信息及实际监测需求来发布污闪预警信息。在一个实施例中，污秽绝缘子外绝缘强度监测装置所述处理器模块30包括微处理器。以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求1.一种污秽绝缘子外绝缘强度监测装置，其特征在于，包括接收低频声信号的低频声传感器、提取低频声信号的特征量的特征提取电路以及处理器模块； 所述低频声传感器设于被监测绝缘子的设定距离上； 所述特征提取电路连接在所述低频声传感器与所述处理器模块之间。
2.根据权利要求1所述的污秽绝缘子外绝缘强度监测装置，其特征在于，所述特征量包括能量特征量和频谱特征量。
3.根据权利要求1或2所述的污秽绝缘子外绝缘强度监测装置，其特征在于，还包括连接在所述低频声传感器和特征提取电路之间的信号采样电路。
4.根据权利要求3所述的污秽绝缘子外绝缘强度监测装置，其特征在于，还包括连接所述信号采样电路的单片机。
5.根据权利要求3所述的污秽绝缘子外绝缘强度监测装置，其特征在于，还包括连接在所述低频声传感器与信号采样电路之间的滤波电路。
6.根据权利要求5所述的污秽绝缘子外绝缘强度监测装置，其特征在于，还包括连接在所述低频声传感器与滤波电路之间的放大电路。
7.根据权利要求1所述的污秽绝缘子外绝缘强度监测装置，其特征在于，还包括用于根据污秽绝缘子的外绝缘强度发布污闪预警信息的信息发布模块； 所述信息发布模块连接所述处理器模块。
8.根据权利要求1所述的污秽绝缘子外绝缘强度监测装置，其特征在于，所述低频声传感器的晶片振荡频率为20Hz 20kHz。
9.根据权利要求1所述的污秽绝缘子外绝缘强度监测装置，其特征在于，所述处理器模块包括微处理器。
专利摘要一种污秽绝缘子外绝缘强度监测装置，包括接收低频声信号的低频声传感器、提取低频声信号的特征量的特征提取电路以及处理器模块；所述低频声传感器设于被监测绝缘子的设定距离上；所述特征提取电路连接在所述低频声传感器与所述处理器模块之间。上述污秽绝缘子外绝缘强度监测装置，通过接收绝缘子污秽放电发射的低频声信号，利用低频声信号的特征量来识别对应污秽绝缘子的外绝缘强度。适用于对不同电压等级、不同类型的绝缘子进行监测，监测结果可靠性高，监测效率高、成本低。
文档编号G01R31/12GK202903957SQ20122063759
公开日2013年4月24日 申请日期2012年11月27日 优先权日2012年11月27日
发明者易满成, 舒乃秋, 黄慧红, 叶建斌, 李自品, 陈俊, 方健, 彭辉, 汪游胤, 李智宁 申请人:广州供电局有限公司