35千伏故障巡检验电器的制作方法

1.本发明属于故障检测领域，尤其涉及一种用于对带电运行的35千伏电力设备进行检测的装置。


背景技术：

2.母线是指在变电站中各级电压配电装置之间的电连接部件(或装置)，以及变压器等电气设备和相应配电装置之间的电连接部件(或装置)，其大都采用矩形或圆形截面的导线或绞线，统称为母线。
3.在电力系统中，母线是用以传输电能，电站或变电站内输送电能用的总导线。通过它，把发电机、变压器或整流器输出的电能输送给变电站内各个用电节点，起着汇集、分配和传送电能的作用。
4.母线按外型和结构，大致分为以下三类：
5.硬母线：包括矩形母线、槽形母线、管形母线等。
6.软母线：包括铝绞线、铜绞线、钢芯铝绞线、扩径空心导线等。
7.封闭母线：包括共箱母线、分相母线等。
8.母线通常用高导电率的铜、铝质材料制成的，用以传输电能，具有汇集和分配电力的，是变电站主设备。
9.常见的母线故障有：
10.1、母线绝缘子和断路器套管的闪络或损坏；
11.2、母线电压互感器、电流互感器的故障引起；
12.3、运行人员误操作等。
13.母线故障的危害：若母线发生故障，将使接于母线上的所有设备断路器动作，使其上的全部设备被迫停电，造成发面积停电，危及设备安全，甚至使电力系统稳定性遭到破坏，导致电力系统崩溃瓦解。
14.当发生电力系统母线故障时，运行工作人员到现场检查设备，因是高压带电设备，只能通过仪器、摄像头变焦进行远距离的观察，或是使用诸如高压验电器等绝缘工具进行表面化的检查。


技术实现要素：

15.本发明所要解决的技术问题是提供一种35千伏故障巡检验电器。其将高压验电器的优良绝缘性能和摄像头模组的实时视频功能相结合，能够在35千伏母排发生故障时，利用设置在高压验电器前端的wi-fi摄像头功能模组近距离、无接触、安全地观察故障部位的影像，可以直接仔细观察运行中电气设备故障点，提高了设备运行巡视质量，提高了技术水平和现场分析故障的能力，对运行设备缺陷的分析、判断、解决、促进缺陷的处理，有非常好的应用效果。
16.本发明的技术方案是：提供一种35千伏故障巡检验电器，包括带有手柄的高压验
电器，其特征是：
17.在高压验电器的前端，设置一个摄像头功能模组，用于对位于高压验电器前端所指向的带电设备的局部细节，进行近距离、无接触式的影像拍摄；
18.所述的摄像头功能模组包括外壳；
19.在外壳的顶端，设置功能按钮；
20.在外壳的下端，设置连接组件；
21.在外壳内设置摄像头模组、led照明以及电池；
22.在外壳的背面设置有盖板，在盖板上设置有usb充电口及电源照明开关；
23.在摄像头功能模组的外壳侧面，设置一个带有无线天线的无线传输模块，用于将摄像头功能模组所拍摄到的图像传输至手持式通讯工具中进行就地显示或视频存储；
24.在高压验电器的前端，设置一个固定连接件；
25.所述的连接组件与固定连接件配合，将摄像头功能模组的外壳及无线传输模块固接为一体，经固定连接件与高压验电器的前端固接为一体；
26.在手持式移动通讯工具中，安装有视频app，用于在摄像头功能模组与手持式通讯工具之间建立数据传输通道和对摄像头功能模组进行对应的功能设置；
27.所述的35千伏故障巡检验电器，通过在高压验电器的前端，设置一个带有无线传输模块的摄像头功能模组，一方面保持了高压验电器的接触式或非接触式感应验电功能；另一方面，利用设置在高压验电器前端的wi-fi摄像头功能模组，能够在35千伏母排发生故障时，利用设置在在高压验电器前端的摄像头功能模组近距离、无接触地观察故障部位的影像。
28.具体的，所述带有无线传输模块的摄像头功能模组为组合式wi-fi摄像头功能模组。
29.进一步的，所述的35千伏故障巡检验电器，在移动通讯工具中采用与组合式wi-fi摄像头功能模组配套的视频app，通过无线传输模块将摄像头功能模组所拍摄到的图像传输、显示在移动通讯工具上，通过对视频app的操作，可以选择录制视频，也可进行所拍摄影像的截图或保存。
30.具体的，所述的35千伏故障巡检验电器，利用高压验电器良好的绝缘功能，对故障部位进行近距离的、无接触式检查，同时也能够对带电部位发出报警警示；另一方面，可以弥补现有验电器无法对故障部位进行近距离观察的缺陷，使运行工作人员能够安全、方便、可靠地检查母排故障部位、故障情况，提高了工作效率、保障了运行人员以及设备的安全。
31.具体的，所述高压验电器35kv绝缘杆的缩回态长度为42cm，伸长态长度为150cm。
32.进一步的，所述外壳的正面设置有摄像头模组镜头及led照明灯，在外壳的背面设置有minco usb充电口及电源照明开关，在外壳的顶部设置有摄像头模组的功能按键，在外壳的底部设置有与高压验电器收缩杆前端进行连接的连接组件，所有部件连接组装均为2mm的尼龙螺丝。
33.具体的，在所述外壳的内部，安装设置有摄像头功能模组，单芯片led灯以及单体锂电池。
34.进一步的，所述单芯片led灯的工作电压为3.7v，单体锂电池的输出电压为3.7v。
35.其所述的手持式移动通讯工具包括手机或平板电脑。
36.本技术方案所述的35千伏故障巡检验电器，将高压验电功能和近距离影像拍摄功能、近距离无线传输功能组合为一体，使得高压验电器具有了实时视频和近距离影像拍摄功能，避免了高电压局部放电以及强磁场环境对近距离影像观察的干扰，解决了变电站发生高压电气设备运行故障不能近距离巡查的难题；能够直接仔细观察运行中电气设备故障点，提高设备运行巡视质量，有助于对运行设备缺陷的分析、判断、解决、促进缺陷的处理。
37.与现有技术比较，本发明的优点是：
38.本发明的技术方案，将高压验电器的优良绝缘性能和摄像头模组的实时视频功能相结合，避免了高电压局部放电以及强磁场环境对微电子的干扰，解决了变电站发生高压电气设备运行故障(如，接头发热、电晕局部放电、闸刀分合情况等)不能近距离巡查的难题；现场实际运用效果良好，可以直接仔细观察运行中电气设备故障点，提高了设备运行巡视质量，对运行设备缺陷的分析、判断、解决、促进缺陷的处理，有非常好的应用效果，达到了预期的目标。
附图说明
39.图1是本发明摄像头模组的结构示意图；
40.图2a是本发明35千伏故障巡检验电器整体的前视结构示意图；
41.图2b是本发明35千伏故障巡检验电器整体的后视结构示意图；
42.图3是本发明手机app显示界面的示意图；
43.图4a至4d为观测带电设备上故障的实际影像视图。
44.图中1为外壳，2为功能按钮，3为连接组件，4为摄像头模组，5为led照明，6为电池，7为盖板。
45.a为高压验电器，b为手柄，c为固定连接件，d为无线传输模块，d1为无线天线，e为摄像头功能模组。
具体实施方式
46.下面结合附图对本发明做进一步说明。
47.高压验电器(亦称高压验电笔)，英文名称：high-voltage electroscope。由电子集成电路制成的声光提示，性能稳定、可靠。具有全电路自检功能和抗干扰性强等特点。
48.高压验电器主要用来检测高压架空线路、电缆线路、高压用电设备是否带电。
49.目前电力行业广泛使用的棒状伸缩型“声光双重显示”高压验电器，它具有以下特点：验电灵敏性高。不受阳光、噪声影响，白天黑夜户内户外均可使用；抗干扰性强，内设过压保护，温度自动补偿，具备全电路自检功能；内设电子自动开关，电路采用集成电路屏蔽，保证在高电压、强电场下集成电路安全可靠地工作；产品报警时发出“滴滴滴”的警告声音，简单明了，验电器的外壳为abs工程塑料，其伸缩操作杆由环氧树脂玻璃钢管制造；产品结构一体，使用存放方便。避免了工作人员的误操作，保障了人身安全。
50.目前高压验电笔可以简单检验电力设备是否带有高电压或是于运行设备故障的简单检查，而对于判断监视高压设备带电状况运行情况不能进行实时验电监视，比如：对于“拉开高压电力闸刀”操作，闸刀是拉开了、设备验电也没电，但是闸刀是否拉开位、闸刀刀口是否因蛮力损坏，这些都不能在拉开闸刀时进行人为的判断；再如：变电站主变接头发热
故障，只能是简单的带电验电接触下，并不能对故障部位作出细致的检查判断；而远距离变焦摄像并不能细致的观测到设备上的一颗螺丝、一根弹簧或者母线排背部的情况。
51.故此，本发明的技术方案，提供了一种具有近距离观察故障点影像功能的35千伏母排故障巡检验电器，其在高压验电器a的前端，设置了一个带有无线传输模块d的摄像头功能模组e(即组合式wi-fi摄像头功能模组)，用于对位于高压验电器前端所指向带电设备的局部细节，进行近距离、无接触式的影像拍摄。
52.在手持式通讯工具(诸如手机或平板电脑等)中安装有视频app，用于在摄像头功能模组与手持式通讯工具之间建立数据传输通道和对摄像头功能模组进行对应的功能设置；所述的无线传输模块将摄像头功能模组所拍摄到的图像传输至手持式通讯工具中进行就地显示或视频存储。
53.具体的，如图1中所示，所述的摄像头功能模组包括外壳1，在外壳的顶端，设置有按钮2，外壳的下端，设置有连接组件3，在外壳内设置有摄像头模组4、led照明5以及电池6，在外壳的背面设置有盖板7，在盖板上设置有usb充电口及电源照明开关。
54.如图2a和图2b中所示，在外壳的一侧设置有带有无线天线d1的无线传输模块d，无线传输模块经连接组件3与摄像头功能模组的外壳固接为一体，经固定连接件c与高压验电器a的前端固接为一体。
55.本发明的技术方案，一方面保持了原有高压验电器的接触式或非接触式感应验电功能；同时，保留了原有高压验电器的手柄b，以便于操作和人工手持。在无线传输模块d与高压验电器a的前端之间，设置有固定连接件c，用于将组合式wi-fi摄像头功能模组固定在高压验电器a的前端。
56.另一方面，利用设置在高压验电器前端的wi-fi摄像头功能模组，能够在35千伏母排发生故障时，利用设置在在高压验电器前端的wi-fi摄像头功能模组近距离、无接触地观察故障部位的影像。
57.采用本技术方案，一方面，由于高压验电器良好的绝缘状况，可以对故障部位进行近距离的无接触式检查，同时也可以对带电部位发出报警警示，提高工作安全性；另一方面，可以弥补现有验电器无法对故障部位进行近距离观察的缺陷，使运行工作人员能够安全、方便、可靠地检查母排故障部位、故障情况，提高了工作效率、保障了运行人员以及设备的安全。
58.35千伏高压设备安全距离大于0.7m，高压验电器35kv绝缘杆的缩回态长度42cm，伸长态长度150cm，所以要求高压验电器表面光滑、平整，防止高电压“爬电”、放电，防止高压强电场的干扰；所述的外壳材质必须为绝缘材料，不能包含金属螺丝。
59.作为直接接触高压设备的装置，本巡检摄像装置的外形要求越小越好，高度小于一般高压验电器(90mm)，宽度和一般高压验电器前端的底座(即前述的固定连接件)接近、还要考虑包括无线传输模块部分，以达到实时监控的目的。
60.本35千伏母排故障巡检验电器的高度为82mm，宽度为38mm，厚度为41mm(指其外壳的尺寸)。正面为摄像头模组镜头及led照明灯，背面为minco usb充电口及电源照明开关，顶部为摄像头模组的功能按键，底部为与高压验电器收缩杆前端进行连接的连接组件，所有部件连接组装均为2mm的尼龙螺丝。
61.在故障巡检验电器外壳的内部，安装有摄像头功能模组，单芯片led灯以及单体锂
电池一块。
62.单芯片led灯的工作电压为3.7v，单体锂电池的输出电压为3.7v。
63.所述组合式wi-fi摄像头功能模组的摄像头功能模组的感光面积为1/3英寸，设置有定焦镜头、红外夜视功能、wi-fi芯片，具备1080p清晰度、光线自感应以及wi-fi无线热点传输功能。
64.在手持式移动通讯工具中，设置有与组合式wi-fi摄像头功能模组配套的视频app，通过无线传输模块将摄像头功能模组所拍摄到的图像传输、显示在手持式移动通讯工具上，操作者在移动通讯工具上所看到的影像如图3中所示。通过对视频app的操作，可以选择录制视频，也可进行所拍摄影像的截图或保存。
65.在具体组装过程中，各零件使用m2尼龙螺丝组装后与35千伏高压验电器的前端连接成一体；现场实际使用时，打开后盖板上的电源开关、照明开关，摄像头模组工作；通过安装在手持式移动通讯工具(例如手机或平板电脑)中的app，连接摄像头的无线信号，打开手机app端，即可查看摄像头实时传输的画面。
66.实际工作中，根据高压电力验电笔的安全规程要求，绝缘杆可以有效保证安全，摄像头在led补光灯的照射下，能很好的近距离观察带电电力设备部位。例如：一颗螺丝锈迹的程度、母线排螺丝背后的锈迹、热缩管包裹的母线排等(这些都是在带电运行状态下不能靠直视检查到的部位)，提高了技术水平和现场分析故障的能力，对保证设备运行有显著帮助。
67.由于摄像头功能模组和近距离无线传输模块均已有市售产品，故对其工作原理和具体产品结构，不再详述。在具体实施本技术方案时，可参考摄像头功能模组和近距离无线传输模块的产品说明书，进行相关的数据传输设置及调节，操控与近距离无线传输模块相匹配的app软件进行相关的设置、调节或操作。
68.由于本技术方案采用将高压验电功能和近距离影像拍摄功能、近距离无线传输功能组合为一体，使得高压验电器具有了实时视频和近距离影像拍摄功能，避免了高电压局部放电以及强磁场环境对近距离影像观察的干扰，解决了变电站发生高压电气设备运行故障不能近距离巡查的难题；可以直接仔细观察运行中电气设备故障点，提高了设备运行巡视质量，对运行设备缺陷的分析、判断、解决、促进缺陷的处理，有非常好的应用效果，达到了预期的目标。
69.本发明可广泛用于手持式35千伏故障巡检装置的设计和制造领域。