具有辅助定位功能的隔离器低零位带电检测装置

　　输电线路中的低值和零值瓷绝缘子是威胁安全传输系统稳定运行的因素之一。统的检测方法是使用火花叉。于特高压和特高压的安全距离增加，绝缘子链很长且距离变大，这使得采用传统方法变得困难。
　　文介绍了一种具有辅助定位功能的低零值便携式隔离探测器。测试仪使用电控绝缘吊索并自动控制叉头位置，这不仅保持了火花叉法的简单特性，而且使长距离检测变得切实可行。前，在中国普遍使用短叉或火花隙检测方法来检测低零隔离器。
　　管还有其他替代方法，例如在充电过程中直接检测电阻，检测噪声无线电波，红外热成像，漏电检测电流和接地电流。晕脉冲和局部放电电流等，由于实际的可操作性和现场检测精度无法满足要求。得大促销[1，2]。于特高压和特高压输电线路，由于增加了绝缘距离并延长了绝缘子链的长度，如果继续使用火花叉，其火花叉的长度必须非常长。

　　且操作非常困难。了解决该问题，近年来有报道说，以低零率检测出攀爬机器人，已逐渐达到实用水平。点是成本高和操作相对复杂。[3]本文提出了一种检测装置，其具有短路叉易于操作的特征并且可以精确地检测低零隔离器。能在特高压和特高压输电线路上使用火花叉法的根本原因是由于绝缘距离和杆长度的增加。很难使用。体表现在三个方面：手动握杆的难度增加，叉头与绝缘子对齐的难度以及通过听声音识别放电强度的难度[4]。要解决了这些问题并改进了火花叉法，这种简单实用的方法就可以扩展到特高压和特高压输电线路中绝缘子的检测。了解决固定杆子的困难，增加了一个电控绝缘吊索，如图1中实线3所示。缘吊索的一端连接到远程控制的电动葫芦上，以调节吊索的长度。

　　立的吊索；另一端连接到检测装置的检测头。1中标有8的小方块是用于电动遥控葫芦的遥控按钮。头由两个金属量叉组成。于I型绳索，为确保两个金属叉可以与绝缘子的金属帽接触，必须使叉头部分垂直于绝缘子链。1中标有6的小方块是电气连接。连接接头由安装在检测头中的重力传感器控制。
　　果检测头偏离预定角度（以接地平面为参考），则控制电连接接头达到预定角度。以根据支柱的位置和绝缘链的悬挂形式（I型，V型，牵引链[5-7]]）调整预定义的角度。花叉法依赖于观察放电火花的强度并听取放电声以确定低零绝缘子[8]。
　　着距离的增加，看或听变得更加困难。前，有许多评估低零隔离器的方法，例如音频检测方法，判断绝缘子链分布电压变化的方法，检测绝缘子链的电压的方法。缘电阻等[8-11]。简单，最直观的判断是绝缘电阻值。句话说，在检测头中安装了绝缘电阻测试模块，并且使用电容器绕过通过隔离器的电源频率电流，以测量绝缘电阻值。缘体[12，13]。通过无线模块将其发送到地面上的接收终端。检测装置主要分为四个部分：检测头，控制器，可控绝缘吊索和便携式接地端子。量头主要负责绝缘电阻的测量，测量头的姿态控制以及测量数据的无线传输；控制器用于控制隔离吊索的回缩和低零报警。携式接地端子用于记录收集的绝缘电阻值。测头的功能图如图2所示。过从测量仪器伸出的两个金属探针将测量电压施加到隔离器的两端。滤波器用于对隔离器上生成的系统电压的电源频率分量进行滤波，以防止电源频率分量损坏检测头并避免影响检测结果。测。流器和分压器恢复流过绝缘子的电流和实际测得的电压。DC / DC升压电路和倍压整流电路将电池电压从3.6 V增加到2500 V，并通过负电压反馈使2500 V的电压稳定。检测头中设计了三维重力传感器，可以通过检测重力传感器来获得检测头的姿态。量I形弦时，检测头必须保持与接地平面平行。引绳的测量是使检测头沿接地平面的法线方向偏转一定角度，测量V弦时传感器头的姿势必须由操作员确定。整位置。些设置是根据3D传感器的计算值和预定义值自动进行的。了防止操作员意外触摸检测头的2500 V高压，在检测头上安装了高压传感器。检测头靠近带电绝缘体时，电缆两个金属探针会检测到高压电场，并由高压传感器生成工作电压。到电压后，将判断阈值电压以启动2500 V DC电压发生器。线通讯模块采用WIFI模式，因此便携式接地终端可以使用平板电脑或手机作为终端来记录检测到的绝缘电阻值。用低功耗ATmega8微控制器控制检测头。由18650锂离子电池供电，该电池为微控制器产生3.3 V电压，为执行器和通信模块产生5 V电压。1中标有8的小块是控制器，用于控制绝缘带的长度，传感器头的姿态和低位零报警。制器的功能框图如图3所示。节显示和控制器中的声音和视觉警报是为了提醒操作员绝缘测量值是否达到警告值。于操作员在操作过程中的主要注意力是控制传感器头进入测试位置，因此不可能将注意力从钥匙的位置转移开，因此设计钥匙的钥匙以及如何握住杠杆，即应考虑盲手柄。实际测量绝缘子的绝缘电阻值时，需要在绝缘电阻值上标记绝缘子的序列号和分区号。果您是手动计数，此功能非常有用，因为超高压绝缘子的链数很多，因此很容易错误地计数。缘线的长度与绝缘子的位置有关，利用绝缘线的长度，可以分配与绝缘子的绝缘电阻值相对应的绝缘子编号自动。控绝缘带的原理图如图4所示，其中绝缘绳的长度由光电编码盘测量，由于可伸缩线圈的影响，必须进行长度校正。创建一个校准表。线收发器模块主要完成传感器头与控制器和便携式接地端子之间的通信。
　　测头在使用过程中与绝缘子的金属配件直接接触，并且会受到冠部的干扰以及现场电线和金属配件产生的强电场。究表明，塔上或附近的无线电干扰水平主要与无线干扰的频率有关。着频率的增加，干扰程度逐渐降低。频率范围为0.5 MHz至30 MHz时，干扰水平会随着频率的增加而急剧下降。于≥49.75〜222.75 MHz（电视广播频段）的频率，可以忽略由表冠引起的干扰[1]。
　　了方便检测头，控制器，可控绝缘带和便携式接地端子之间的通信需求，使用了WIFI通信模块。测器检测过程必须确保测量数据有效且准确，并且可以可靠地传输数据。外，由于绝缘的检测要求检测器可以在室外环境中连续运行，因此在检测过程中也需要尽可能节省能量[14]。

　　合以上因素。整的检测流程图如图5所示。设备加电后，检测设备会立即进行自检，以消除诸如电池电量不足和电池故障之类的故障。信建立连接。正常测量中，为了节省能量，采用了启动搜索控制器的测量命令。果在启动延迟时间内未收到测量命令，则MCU进入待机状态，所有其他模块均关闭[16]。检测到测量信号时，请等待测量仪器由于感应而接近隔离器电压触发信号。有在检测到触发信号之后，才打开2500 V DC高压发生器，并开始采样，计算采样和发送数据过程。据理论计算，测量设备的所有部件均由锂离子电池供电（便携式接地端子除外）。虑到电源模块的效率，在正常运行和使用条件下，连续运行时间> 8小时。时，检测到的数据通过无线模块传输到便携式地面终端，便携式地面终端的软件可以方便地读取和存储获取的数据，方便查看杆塔上每串绝缘子的优缺点。存和历史分析[16]。了测试设备的效率，使用了九个隔离器，其中两个隔离器的两端均与高压电阻器相连，并通过电桥检查了高压电阻器。加70kV的测试电压。测头连接到四个隔离的1.5 m杆，总长度为6.3 m。于可控的绝缘吊索悬挂在传感头上，即使绝缘棒的长度达到6米，人员仍可以轻松操作它。试电压不会影响WIFI通信的准确性，也不会影响测试的准确性。
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