一种套管末屏放电超声检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种套管末屏放电超声检测装置，该装置包括：超声接收器，用于将接收到的超声信号转换成模拟电信号；放大电路，与所述超声接收器相连接，接收所述超声接收器转换的模拟电信号进行匹配放大；滤波电路，与所述放大电路相连接，将放大的模拟电信号进行带通滤波；模拟/数字采集电路，与所述滤波电路相连接，将所述模拟电信号转换成数字信号；主控电路，与所述模拟/数字采集电路相连接，接收转换后的数字信号进行处理；外围设备，与所述主控电路相连接，用于数据的输入/输出和存储。本实用新型专利技术能够方便地确定高压套管末屏是否存在放电，从而减少电力事故的发生，减少经济损失和社会影响。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电气设备故障诊断领域，特别涉及套管末屏放电的超声检测装置。
技术介绍
高压套管是一种在电力系统中应用极其广泛和众多的元件，起到高压绝缘和机械支撑的作用，目前以电容型套管居多。这些电容型设备，如油纸绝缘的套管、电流互感器，绝缘是由一层层绝缘纸卷制而成。每层绝缘纸间卷有锡箔层，称为电容屏。这种结构可以使电压分布均勻。最外一层电容屏称为末屏。由于介损测量、电容测量、脉冲电流法局部放电测量等电力预防性试验的需要，套管内部的末屏非死接地，易在接地处出现接触不良或断开问题。在电力运行中，一旦套管末屏接地不良，末屏将产生较高的悬浮电位，从而引起末屏对地放电。该种类型的放电在起始阶段就表现出放电量特别大，放电次数较多的特征，并产生较高的热量。长时间的高能、高热放电会进一步加大末屏与接地极之间的间隙，若任其发展最终会导致严重短路事故。近年来，套管末屏接地不良引起的电力事故并不罕见，受到了电力行业相关企业和机构的重视。红外成像仪、紫外成像仪、局放超声检测装置等常用仪器应用于套管末屏放电带电检测都有局限性。红外成像与温度紧密相关，而套管末屏放电不一定伴随有明显的温升， 即便有也较为滞后，且受季节、天气等环境影响大，检测直观性和准确性不够。套管末屏放电发生在金属外壳内，紫外成像难以诊断到放电辐射出的紫外线。局部放电超声检测装置通常需要在每台套管内部安装接触式传感器，并通过缆线传递信号，安装复杂，造价高。现有技术中有一种绝缘子污秽放电超声监测方法和装置，采用了非接触式的超声监测方法，通过对超声传感器获得的放电超声信号进行处理判断，监测绝缘子表面污秽放电的情况。但是该现有技术仅针对绝缘子污秽引起的表面放电，无法通过对外壳遮挡、检测距离变化、湿度影响、风的影响、大气压力影响等因素进行修正之后得到套管末屏放电的准确信息，并且该技术仅用于监测，没有实现便携巡检用途。总之，目前还没有专门针对套管末屏放电的可直观观察放电幅值及波形且操作简单的带电检测方法和便携装置。
技术实现思路
本技术实施例的目的在于提供一种套管末屏放电超声检测装置，以解决现有技术无法直观观察放电幅值及波形、操作复杂、携带不方便的缺陷。为实现上述目的，本技术实施例提供一种套管末屏放电超声检测装置，该装置包括超声接收器，用于将接收到的超声信号转换成模拟电信号；放大电路，与所述超声接收器相连接，接收所述超声接收器转换的模拟电信号进行匹配放大；滤波电路，与所述放大电路相连接，将放大的模拟电信号进行带通滤波；模拟/数字采集电路，与所述滤波电路相连接，将所述模拟电信号转换成数字信号；主控电路，与所述模拟/数字采集电路相连3接，接收转换后的数字信号进行处理；外围设备，与所述主控电路相连接，用于数据的输入 /输出和存储。在一优选实施例中，本技术的套管末屏放电超声检测装置还包括主红外定位镜头，与所述超声接收器相连接，利用红外光线的线性特征以及较好可视性使超声接收器与套管末屏处于同一直线上，保证超声接收器在较小角度范围内，最大地接收来自末屏放电的超声信号。所述外围设备包括设置面板，用于供用户进行参数设置；存储卡，用于存储数据；显示屏，用于显示检测结果；所述显示屏是液晶显示屏；音频输出设备，用于音频信号实时输出，所述音频输出设备是耳机或扬声器。在一优选实施例中，本技术的套管末屏放电超声检测装置还包括电源，用于给所述套管末屏放电超声检测装置的各个部件及电路提供工作电力，所述电源为蓄电池。所述超声接收器是频率为40kHz的超声传感器。本技术实施例提供的套管末屏放电超声检测装置能清楚观察放电幅值、放电波形等信息，并听到放电声音，可以方便地确定高压套管末屏是否存在放电。另外，利用该装置长期积累的检测数据进行分析可以了解设备工作状态，提高设备缺陷的预知能力，为电力设备状态检修或状态评估提供有效的数据支持，从而减少电力事故的发生，减少经济损失和社会影响。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本申请的一部分， 并不构成对本技术的限定。在附图中图1为本技术套管末屏放电超声检测装置的原理框图；图2为本技术套管末屏放电超声检测装置的侧面视图；图3为本技术套管末屏放电超声检测装置的正面视图；图4为本技术套管末屏放电超声检测装置的主控程序流程图。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本技术实施例做进一步详细说明。在此，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，但并不作为对本技术的限定。实施例一请参阅图1，图1是本技术套管末屏放电超声检测装置的原理框图，如图1所示，该套管末屏放电超声检测装置包括超声接收器1，用于将接收到的超声信号转换成模拟电信号；放大电路2，与所述超声接收器1相连接，接收所述超声接收器1转换的模拟电信号进行匹配放大；滤波电路3，与所述放大电路2相连接，将放大的模拟电信号进行带通滤波；模拟/数字(A/D)采集电路4，与所述滤波电路3相连接，将所述模拟电信号转换成数字信号；4主控电路5，与所述模拟/数字采集电路4相连接，接收转换后的数字信号进行处理；外围设备，与所述主控电路5相连接，用于数据的输入/输出和存储。所述外围设备包括设置面板6，用于供用户进行参数设置；存储卡7，用于存储数据；显示屏8，用于显示检测结果，本实施例中采用液晶显示屏为例；音频输出设备9，用于音频信号实时输出，该音频输出设备9可以是扬声器或者耳机、音箱等，本实施例以耳机为例。在本实施例中，超声接收器1采用频率为40kHz的超声传感器。放大电路2采用美国TI公司芯片LM3M构成的三级放大电路，以保证经一定传输距离衰减之后的末屏放电超声信号得以放大。滤波电路3采用基于MAXIM公司系列芯片MAX274的Chebyshev有源二阶带通滤波器。A/D采集电路4采用串行输入的12位高速模数转换芯片ADS7816S，同时增加由快速数字光隔芯片6N137构成的光电隔离电路，实现对主控电路有效的隔离保护。主控电路5采用ATMEL公司AVR系列8位高速单片机ATmagel6。该芯片内部已集成了定时/计数器，模拟比较器，串行通信接口，看门狗定时器WDT等电路，同时具有32个 I/O引脚，方便外围电路的扩展，满足本专利技术的设计要求。芯片内部还集成了 8路10位A/D 转换器，但精度较低，不被使用。设置面板6采用普通按键，存储卡7采用通用SD卡，显示屏8采用5. 7寸彩色液晶屏日立SX14Q004，音频输出设备9采用标准3. 5mm接口耳机。考虑到精度等因素，主控电路5所采用的ATmageie芯片还需配备合适的外围电路，主要包括系统时钟电路、外部复位电路、存储卡和音视频接口电路、实时时钟电路。另外，本实施例的套管末屏放电超声检测装置还包括一主红外定位镜头10(图2、 图3中)，用于将超声接收器1对准套管末屏，保证超声接收器1在较小角度范围内，最大地接收来自末屏放电的超声信号。本技术的套管末屏放电超声检测装置还包括电源，用于给所述套管末屏放电超声检测装置的各个部件及电路提供工作电力，通常使用蓄电池，具有良好的便携性。再请参阅图2和图3，图2是本技术套管末屏放电超声检测装置的侧面视图， 图3本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种套管末屏放电超声检测装置，其特征在于，该装置包括：超声接收器，用于将接收到的超声信号转换成模拟电信号；放大电路，与所述超声接收器相连接，接收所述超声接收器转换的模拟电信号进行匹配放大；滤波电路，与所述放大电路相连接，将放大的模拟电信号进行带通滤波；模拟／数字采集电路，与所述滤波电路相连接，将所述模拟电信号转换成数字信号；主控电路，与所述模拟／数字采集电路相连接，接收转换后的数字信号进行处理；外围设备，与所述主控电路相连接，用于数据的输入／输出和存储。

【技术特征摘要】
1.一种套管末屏放电超声检测装置，其特征在于，该装置包括 超声接收器，用于将接收到的超声信号转换成模拟电信号；放大电路，与所述超声接收器相连接，接收所述超声接收器转换的模拟电信号进行匹配放大；滤波电路，与所述放大电路相连接，将放大的模拟电信号进行带通滤波； 模拟/数字采集电路，与所述滤波电路相连接，将所述模拟电信号转换成数字信号； 主控电路，与所述模拟/数字采集电路相连接，接收转换后的数字信号进行处理； 外围设备，与所述主控电路相连接，用于数据的输入/输出和存储。2.根据权利要求1所述的套管末屏放电超声检测装置，其特征在于，还包括主红外定位镜头，与所述超声接收器相连接，利用红外光线的线性特征以及较好可视性使超声接收器与套管末屏处于同一直线上，保证超声接收器在较小角度范围内，最大地接收来自末屏放电的超声...

【专利技术属性】
技术研发人员：马继先，刘少宇，王剑，龙凯华，杨大伟，郝震，
申请(专利权)人：华北电力科学研究院有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：11