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絕緣子串低零值瓷瓶檢測儀的制作方法

文檔序號:6092137閱讀:824來源:國知局
專利名稱:絕緣子串低零值瓷瓶檢測儀的制作方法
技術領域
本實用新型涉及高電壓技術領域,是絕緣子絕緣電阻測量用的一種新型儀器。適用于在高空對高壓電力線路及發(fā)變電站架空導線用絕緣子的絕緣電阻測量。
隨著電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展,電力線路和發(fā)變電站應用的高壓瓷瓶數(shù)量大增。高壓瓷瓶在強電場及機械負載、溫度等長期作用下,絕緣性能逐漸老化使絕緣電阻降低成為低值瓷瓶,甚至有的瓷瓶絕緣電阻變?yōu)榱愠蔀榱阒荡善?,這些低零值瓷瓶在絕緣子串中分擔的電壓降低或分擔電壓為零,使其它瓷瓶分擔的電壓增高,一方面加速了瓷瓶的老化,一方面降低了絕緣子串的閃絡電壓,使線路的跳閘和停電事故次數(shù)增多。對電力系統(tǒng)的運行安全是一種很大的威脅。絕緣子串中低零值瓷瓶的存在是一種潛在的隱患,故有關規(guī)程規(guī)定對絕緣子串瓷瓶的絕緣電阻應定期進行檢測。及時檢測出并更換絕緣子串中的低零值瓷瓶,對保證電力系統(tǒng)的安全運行是一種行之有效的反事故措施。故低零值瓷瓶的檢測具有重大的經(jīng)濟和社會效益。
當前是用電壓分布測桿、測量絕緣子串在運行中每個瓷瓶分擔的電壓值,來判定其是否是低零值瓷瓶。這需要操作人員爬到電力線絡桿塔上去,舉看沉重的測桿進行測量。不僅勞動強度大,對操作人員來說安全性差,而且在測量機理上存在著缺點,要使被測絕緣子放電,形成短路,故曾因測零值瓷瓶而導致發(fā)生線路跳閘事故。
國內(nèi)、外雖已有無線電技術、紅外線技術等研制零值瓷瓶地面檢測裝置的先例,但技術復雜、測量準確性低、實用性差、價格太高。
此外,在停電情況下可用絕緣搖表測量瓷瓶等電力設備的絕緣電阻值。但是現(xiàn)普遍使用的流比計型絕緣搖表體積較大,重量較重,不能在電力線路桿塔懸掛的絕緣子高空處測量瓷瓶的絕緣電阻。若將絕緣搖表放在地面上,則需兩條十到幾十米的測量引線,而且必需兩人共同操作,很不方便,所以一般均不采用此法。
本實用新型的目的是在定期停電清擦電力線路瓷瓶時,順便完成絕緣子串低零值瓷瓶的準確檢測工作。對本實用新型的要求是自帶電源;體積小,重量輕,可裝在衣服口袋中攜帶;測量瓷瓶絕緣電阻時可一手持握本測量儀,一手進行操作,適用于操作人員站、坐在電力線路導線上清擦瓷瓶前、后進行瓷瓶絕緣電阻的測量。
使用本實用新型的優(yōu)點是測量結(jié)果準確、操作簡便、比較安全、節(jié)省了專為測量絕緣子串中低零瓷瓶而花費的大量人力、物力;防止因低零值瓷瓶的存在而造成的線路停電事故,故具有很大的經(jīng)濟和社會效益。
實現(xiàn)本實用新型任務的辦法是利用伏——安法測量電阻的基本原理,用干電池做電源,采用先進的電子技術和電子元器件組成的輕便絕緣電阻測量儀;包括有干電池組成的電流單元[1];振蕩單元[2];功率放大單元[3];交流升壓單元[4];整流升壓單元[5];校準、測量切換單元[6];被測值來樣單元[7];讀值指示單元[8]。
由4節(jié)干電池(B)組成6V電源單元[1]供給振蕩單元[2],功率放大單元[3]中的運算放大器的工作電源。振蕩單元[2]由運算放大器及RC串并聯(lián)振蕩器構(gòu)成,輸出15KHZ的正弦波信號,經(jīng)由運算放大器及阻抗匹配變壓器(T)構(gòu)成的功率放大單元[3]最大輸出電流0.25A;交流升壓單元[4]輸出電壓120~140V;整流升壓單元[5]輸出電壓2500V,通過校準切換單元[6]由顯示單元[8]顯示2500V,若輸出電壓不是2500V時,調(diào)節(jié)升壓單元[4]中的調(diào)壓電位器使整流升壓單元[5]的輸出電壓為2500V;電壓校準后,校準測量切換單元[6]使2500V施加到被測瓷瓶上,經(jīng)被測值采樣單元[7]采集流經(jīng)被測瓷瓶的電流信號,由讀值指示單元[8]的指針微安表指示被測瓷瓶的絕緣電阻兆歐值。
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步說明

圖1、絕緣子串低零值瓷瓶檢測儀原理框圖;圖2、絕緣子串低零值瓷瓶檢測儀原理結(jié)構(gòu)圖;圖3、絕緣子串低零值瓷瓶檢測儀殼體面板示意圖。
見圖1和圖2所示的絕緣子串低零值瓷瓶檢測儀是由4節(jié)干電池組成的電源單元[1]供給振蕩單元[2]、功率放大單元[3]中運算放大器(分別為U1、U2)的電源。
振蕩單元[2]由運算放大器U1(LM324)及RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(其中R1=R2為480Ω、R3為30KΩ、R4為0~20KΩ可調(diào)電阻;C1=C2為0.022μF/63V)構(gòu)成。振蕩單元輸出15KHZ的正弦波信號,送入功率放大單元[3];由可調(diào)電位器W1阻值0~10KΩ)、運算放大器U2(LM386N)及R5、C3、C4構(gòu)成功率放大單元[3],其中(R5為10Ω、電解電容C3為100μF/16V、電容C4為0.05μF/63V)。經(jīng)C3輸出的功率送經(jīng)由鐵氧體磁芯的變壓器構(gòu)成的交流升壓單元[4],變壓器的匝數(shù)比為25/650~780、高壓側(cè)帶有3個分接頭,功率為1.5W。升壓變壓器輸出120~140V、15KHZ交流經(jīng)由電容C5、C6和硅堆D及保護電阻R6構(gòu)成的9級串級整流升壓單元[5],其中(C5為0.033μF/400V、C6為0.011μF/400V、D為1000V/0.01A、R6為10KΩ),輸出電壓為-2500V。由一單刀雙投開關K2構(gòu)成校準,測量單元[6],當?shù)堕lK2投向校準位置1時,不經(jīng)外電路,將2500V施加于限流電阻R7及電阻R8上(R7為9.78MΩ、R8為1.1MΩ),量程切換開關K3使分流電阻R9并聯(lián)在電阻R8上,使通過指示單元[8]微安表的電流為50μA,指示滿刻度,指示值表示2500V,若指示不是滿刻度,調(diào)功放單元[3]的電位器W1,改變功放大單元[3]的輸出,使交流升壓單元[5]的輸出為2500V(此即表的校準)。由兩根可伸出的具有彈性的測量引線、量程切換開關K3和限流電阻R7、R8及分流電阻R9(阻值為275KΩ)構(gòu)成被測值來樣單元[7]。當開關K2投向測量位置2時,2500V電壓施加于被測電阻RX及與其串聯(lián)的限流電阻R7、R8和分流電阻R9上,通過RX的電流(經(jīng)分流電阻R9分流)的一部分由微安表指示被測電阻值。由一只滿量程為50μA的指針式直流微安裝(G)及微安表過流保護裝置(與電阻R8并聯(lián)的氖氬氣體輝光放電管(P)NHO-13)構(gòu)成讀值指示單元[8];微安表盤上有3條刻度線一為0~2500V電壓刻度;一為有效量程0~40MΩ、另一條為40~1000MΩ(量程切換開關K3投向高阻時對應40~1000MΩ刻度值)。本實用新型中除整流升壓單元[5]中的限流電阻R6為1W外,其余電阻的功率均為0.125W。
圖3為絕緣子串低零值瓷瓶檢測儀殼體面板示意圖,本實用新型的殼體尺寸為長140mm、寬55mm、厚40mm。采用鋁合金板或用硬質(zhì)塑料制成外殼,面板用鋁合金板。面板上的各個數(shù)字分別表示1指針式儀表;2電源開關K1;3校準、測量切換開關K2;4量程切換開關K3;5為過流顯示氖氣放電管窗口;6電壓值調(diào)節(jié)旋鈕;7測量引線出口。本實用新型的讀值指示單元[8]中的指針式微安表可用3 1/2 位數(shù)字電壓表取代;并配以單片機使絕緣電阻測量的靈敏度和準確度進一步提高,并具有記憶功能,在一天的檢測工作完成時,可由微型打印機打印出低零值瓷瓶的檢測結(jié)果,發(fā)展為絕緣電阻測量用的系列產(chǎn)品。
權(quán)利要求1.一種涉及高電壓技術領域,主要用于高壓電力線路停電時線路瓷瓶絕緣電阻測量儀,包括有殼體、電池為電源單元[1]以及讀值指示單元[8],其特征在于電池電源單元[1]連接有振蕩單元[2]、功率放大單元[3]、交流升壓單元[4]、直流串級整流單元[5]以及讀值指示單元[8]。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瓷瓶絕緣電阻測量儀,其特征在于運算放大器及RC選頻電路構(gòu)成的振蕩單元[2],將電池電源單元[1]供給的直流電經(jīng)振蕩輸出12~18KHZ的正弦波信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瓷瓶絕緣電阻測量儀,其特征在于由運算放大器及交流升壓變壓器構(gòu)成的功率放大單元[3]和交流升壓單元[4],將振蕩單元[2]供給的正弦波信號經(jīng)功率放大和交流升壓后、輸出140~220V交流電壓、功率為0.5~2W。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瓷瓶絕緣電阻測量儀,其特征在于由交流升壓單元[4]輸出的交流電壓經(jīng)半導體整流元件和電容構(gòu)成的5~12級串級整流升壓單元[5],并通過改變交流升壓單元[4]變壓器高壓繞組的分接頭和調(diào)節(jié)功率放大單元[3]輸入所接的電位器(W1)、使校準、測量單元[6]的開關投向校準位置時,由讀值指示單元[8]指示2500V,做為測量絕緣電阻時的規(guī)定測量用電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瓷瓶絕緣電阻測量儀,其特征在于,由兩根可伸出的具有彈性的測量引線、量程切換開關K3和限流電阻R7、R8及分流電阻R9構(gòu)成被測值采樣單元[7],當校準、測量單元[6]的單刀雙投撥動開關K2投向測量位置時,由整流升壓單元[5]輸出的2500V電壓施加于被測電阻RX及限流電阻R7、R8,分流R9,流過RX的電流經(jīng)電阻R9分流后,由讀值指示單元[8]指示40MΩ以下的被測電阻值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瓷瓶絕緣電阻測量儀,其特征在于當被測電阻值大于40MΩ時,由量程切換開關K3切斷與電阻R8并聯(lián)的分流電阻R9,將有效量程擴大到1000MΩ~2000MΩ。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣瓷瓶絕緣電阻測量儀,其特征在于由一只滿量程為20~100μA的指針式直流微安表及氖氬氣體輝光放電管組成微安表過流保護裝置,構(gòu)成具有0~2500V電壓刻度線及有效量程為0~40MΩ和40~2000MΩ兩條電阻刻度的讀值指示單元[8],若通過被測電阻RX的電流未經(jīng)電阻R9分流,而超過讀值指示單元[8]微安表的滿量程電流時,該電流在電阻R8上的壓降高于氖氬氣體輝光放電管的放電電壓,則該管放電,將微安表短路,使微安表受到保護。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣子瓷瓶絕緣電阻測量儀,其特征在于讀值指示單元[8]可進一步改進,采用單片機和數(shù)字電壓表構(gòu)成,不僅可擴大電阻測量的有效量程、使測量靈敏度、準確度提高,而且顯示的被測值可以記憶,在一天的檢測工作結(jié)束時,可配以微型打印機打印出檢測結(jié)果。
專利摘要本實用新型涉及高電壓技術領域是人在高壓線路導線上對高壓電力線路瓷瓶的絕緣電阻進行測量的新儀器。本實用新型利用伏-安法測量電阻的基本原理,用干電池做電源,采用現(xiàn)代電子技術和電子元器件制成,可裝在衣服口袋中攜帶的2500V絕緣電阻測量儀,其有效量程為0~1000MΩ,操作簡便,特別適用于電力線路停電清擦瓷瓶時順便進行低、零值瓷瓶的檢測;也可用于高壓電力設備絕緣電阻的測量。
文檔編號G01R31/00GK2170529SQ93224548
公開日1994年6月29日 申請日期1993年9月20日 優(yōu)先權(quán)日1993年9月20日
發(fā)明者劉玄毅, 劉全, 王靜茹 申請人:東北電力學院
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