懸式絕緣子分布電壓無線傳輸測(cè)量裝置的研制-標(biāo)準(zhǔn)圖集電氣圖集

懸式絕緣子分布電壓無線傳輸測(cè)量裝置的研制

國(guó)網(wǎng)煙臺(tái)供電公司變電檢修室常青QC小組

一、小組概況

國(guó)網(wǎng)煙臺(tái)供電公司常青QC小組是一個(gè)具有較強(qiáng)理論基礎(chǔ)和豐富工作經(jīng)驗(yàn)的小組。小組

自成立以來，定期開展QC活動(dòng)，堅(jiān)持技術(shù)創(chuàng)新，注重解決各類現(xiàn)場(chǎng)問題，取得了良好成績(jī),

獲得了多項(xiàng)QC成果及專利成果獎(jiǎng)勵(lì)，先后獲得“科技創(chuàng)新先進(jìn)單位”、“全國(guó)電力行業(yè)質(zhì)

量信得過小組”、“山東省優(yōu)秀質(zhì)量管理小組”等榮譽(yù)稱號(hào)。

表I小組成員概況表

小組名稱常青QC小組成立日期2010.3發(fā)布人梁雯、宋方超

所在部門煙臺(tái)供電公司課題類型創(chuàng)新型組長(zhǎng)金愛民

QC/305-02.06-

注冊(cè)號(hào)登記日期2016.1成員人數(shù)10

2016

TQC教育人均48小時(shí)2016年1月至

活動(dòng)次數(shù)每月5次活動(dòng)時(shí)間

情況考試成績(jī)優(yōu)秀2016年9月

姓％性別文化程度職務(wù)及職稱小組職務(wù)組內(nèi)分工

金愛民男中專班長(zhǎng)組長(zhǎng)方案制定

小

宋志濤男大專技師組員技術(shù)指導(dǎo)

郭富勝男博士副班長(zhǎng)組員課題實(shí)施

組

梁小雨女本科工程師組員課題實(shí)施

成高振興男碩士工程師組員課題實(shí)施

梁雯女博士助理工程師組員報(bào)告撰寫

員

宋方超男碩士助理工程師組員課題實(shí)施

武文成男碩士助理工程師組員課題實(shí)施

滿超楠女碩士助理工程師組員課題實(shí)施

孫國(guó)峰男碩士助理工程師組員課題實(shí)施

制表人：郭富勝制表時(shí)間：2016-1-8

二、選擇課題

（一）課題背景

在高壓輸電線路上，絕緣子起到對(duì)導(dǎo)線固定懸掛和對(duì)桿塔絕緣的作用。

1

圖1線路中懸掛的絕緣子串

小組成員統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，僅煙臺(tái)公司使用的絕緣子數(shù)量就達(dá)到了5萬多片。

表2煙臺(tái)公司絕緣子數(shù)量統(tǒng)計(jì)表

變電站名稱絕緣子數(shù)/片變電站名稱絕緣子數(shù)/片變電站名稱絕緣子數(shù)/片

桃村變電站2163路宿變電站408初家變電站270

開發(fā)變電站174古柳變電站1620豐粟變電站240

徐家店變電站528掖縣變電站2160崗翁變電站216

金牛山變電站312東江變電站1455海發(fā)變電站667

祟義變電站585沈布變電站972沙旺變電站378

沐山變電站226蘆頭變電站747上疥變電站619

蠶莊變電站384梁家變電站282新港變電站216

竹林變電站294湯邱變電站1608新橋變電站210

寧海變電站432福山變電站1193..........

總計(jì)53927

制表人：武文成制表時(shí)間：2016-1-15

但受到環(huán)境、運(yùn)行因素的影響，絕緣子在運(yùn)行過程中會(huì)發(fā)生劣化，按DLAT626-2005《劣

化盤形懸式絕緣子檢測(cè)規(guī)程》要求，低于300MQ的絕緣子判定為劣化絕緣子。對(duì)于絕緣電

阻為10MQ以上的劣化絕緣子稱為低值絕緣子，絕緣電阻為10MQ以下者稱為零值絕緣子。

當(dāng)絕緣子串中存在低、零值絕緣子時(shí)，就有可能存在以下隱患：

(1)減少絕緣子串的整體爬電距離，增加該串絕緣子的閃絡(luò)概率；

(2)絕緣子發(fā)生閃絡(luò)，導(dǎo)致其脫開掉落；

(3)造成線路短路接地，引發(fā)大面積停電。

如果這些絕緣子不能及時(shí)被檢測(cè)出來，就會(huì)導(dǎo)致線路短路事故的發(fā)生，嚴(yán)重影響電網(wǎng)的

安全可靠運(yùn)行。

2

圖2線路短路事故

因此，對(duì)運(yùn)行中的絕緣子進(jìn)行低值、零值檢測(cè)是一項(xiàng)必須開展的重要工作。

（二）課題的提出

1.傳統(tǒng)檢測(cè)方法

目前，我們采用的絕緣子檢測(cè)方法為火花間隙法，其工作原理為：檢測(cè)桿端部裝有一個(gè)

留有間隙的金屬探頭，當(dāng)探頭接觸被測(cè)絕緣子上下兩端的鋼帽時(shí)，間隙會(huì)產(chǎn)生火花，工作人

員通過火花和放電聲音判斷絕緣子劣化情況,如果被測(cè)絕緣子是零值絕緣子,就不承受電壓,

沒有火花和放電聲音。檢測(cè)原理如圖3所示，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)情況如圖4所示。

圖3火花間隙法檢測(cè)原理圖

2016-1-18

3

2.傳統(tǒng)檢測(cè)方法存在問題

小組成員對(duì)2015年我公司所轄變電站懸式絕緣子檢零工作進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如表3所示。

表3絕緣子檢測(cè)工作統(tǒng)計(jì)表(2015)

變電站名稱絕緣子數(shù)/片檢出數(shù)/片核定數(shù)/片誤檢率/%

桃村變電站2163372240.5

開發(fā)變電站1744325.0

徐家店變電站528181327.8

海發(fā)變電站3124325.0

祟義變電站5856433.3

沐山變電站2265340.0

蠶莊變電站3843233.3

竹林變電站2942150.0

寧海變電站4328625.0

路宿變電站40810730.0

古柳變電站1620221245.4

掖縣變電站2160351945.7

東江變電站1455241345.8

沈靜變電站97220955.0

蘆頭變電站747141121.4

梁家變電站2825420.0

湯邱變電站1608271737.1

總計(jì)1435024414938.9

制表人：郭富勝制表時(shí)間：2016-1-22

通過統(tǒng)計(jì)表可以看出：傳統(tǒng)檢測(cè)方法的誤檢率高達(dá)38.9%。小組成員討論得出，產(chǎn)

生這么高誤檢率的原因主要有以下四個(gè)方面：

(1)檢測(cè)結(jié)果受周圍環(huán)境、背景噪聲影響大；

(2)通過聲音判斷不準(zhǔn)確；

(3)無法定量檢測(cè)絕緣子的分布電壓；

(4)檢測(cè)工作危險(xiǎn)性高、強(qiáng)度大。

因此，我們急需研究一種新的檢測(cè)方法。

3.課題提出

使用火花間隙法檢測(cè)零值絕緣子不僅耗費(fèi)大量人力，而且誤檢率高達(dá)38.9%,不能滿足

目前懸式絕緣子的檢測(cè)工作。為解決這一問題，小組成員從工作實(shí)際出發(fā)，利用QC理念，

探討如何解決這一問題，最終決定研究一種新的檢測(cè)方法取代傳統(tǒng)檢測(cè)方法。

(三)選擇并確定課題

1.提出課題

小組成員開拓思路、集思廣益，運(yùn)用“頭腦風(fēng)暴法”提出了三個(gè)課題，如圖5所示：

4

圖5親和圖

制圖人：宋方超制圖時(shí)間：2016-1-25

2.課題分析

小組成員對(duì)三個(gè)課題進(jìn)行分析對(duì)比，如表4所示。

表4課題分析對(duì)比表

課題提出課題分析課題評(píng)價(jià)結(jié)論

工作量每檢測(cè)100片絕緣子耗用20工時(shí)

1.需要拆卸后檢

選取100片劣化絕緣子

測(cè)量懸式測(cè)，工作量大不

劣化絕緣檢出劣化絕

絕緣子絕準(zhǔn)確性準(zhǔn)確率2.檢測(cè)準(zhǔn)確率高選

子數(shù)量緣子數(shù)量

緣電阻3.需線路停電，擇

100片100片100%

減少供電負(fù)荷

經(jīng)濟(jì)性需停電作業(yè)，經(jīng)濟(jì)損失不可估量。

工作量每檢測(cè)100片絕緣子耗用4工時(shí)。

選取100片劣化絕緣子1.工作量相對(duì)小

加裝火花

劣化絕緣檢出劣化絕2.通過聲音判斷不

間隙檢測(cè)準(zhǔn)確性準(zhǔn)確率

子數(shù)量緣子數(shù)量準(zhǔn)確性低選

聲音放大

3.研制簡(jiǎn)單，造

裝置100片67片67%擇

價(jià)低

研制聲音放大裝置需投入資金2000

經(jīng)濟(jì)性

元，研制時(shí)間1個(gè)月。

工作量每檢測(cè)100片絕緣子耗用4工時(shí)

選取100片劣化絕緣子

1.工作量相對(duì)小

測(cè)量懸式劣化絕緣檢出劣化絕

準(zhǔn)確性準(zhǔn)確率2.檢測(cè)準(zhǔn)確率高選

絕緣子分子數(shù)量緣子數(shù)量

3.制作過程復(fù)擇

布電壓

100片100片100%雜，造價(jià)略高

研制分布電壓測(cè)量裝置需投入資金1

經(jīng)濟(jì)性

萬元，研制時(shí)間4個(gè)月.

制表人：梁雯制表時(shí)間：2016-1-25

通過分析對(duì)比表可以看出，“測(cè)量懸式絕緣子分布電壓”這一課題綜檢測(cè)準(zhǔn)確率高，工

作量小，所以小組選擇這一課題作為本次QC活動(dòng)課題。

5

3.課題查新

小組成員查閱往年電力系統(tǒng)的優(yōu)秀質(zhì)量管理成果，沒有發(fā)現(xiàn)“懸式絕緣子分布電壓測(cè)量

裝置”這一課題。

小組成員應(yīng)用國(guó)家專利查新系統(tǒng)，確定檢索詞為“懸式絕緣子、分布電壓、測(cè)量”，未

找到相關(guān)內(nèi)容，目前沒有一種基于分布電壓法對(duì)懸式絕緣子進(jìn)行測(cè)量的裝置。

檢索項(xiàng)目或困還二一麗留行分布一斕KZS

顯示設(shè)量：設(shè)置顯示手段過濾中國(guó)文覦類組設(shè)黃林序方式設(shè)置日期區(qū)間設(shè)置文獻(xiàn)優(yōu)先顯示語言

選擇愫作：全逢本頁取涓全選瀏覽文獻(xiàn)砒L全部文獻(xiàn)

沒有臉?biāo)鞯浇Y(jié)果？

選擇掾作：全選本頁取消全選瀏覽文獻(xiàn)瀏覽全部文獻(xiàn)

檢常項(xiàng)目發(fā)明名v懸式避行分布電壓測(cè)量JO

防校聲明系步地由咨詢信箝聯(lián)系建（0貨皆艘接流量統(tǒng)計(jì)票燒幫助

圖6課題查新

制圖人：梁小雨制圖時(shí)間:2016-1-28

4.確定課題

最終，小組確定本次QC活動(dòng)課題為：

懸式絕緣子分布電壓測(cè)量裝置的研制

三'設(shè)定目標(biāo)及可行性分析

（一）設(shè)定目標(biāo)

小組成員對(duì)我公司不同電壓等級(jí)電力線路上安裝的絕緣子片數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并計(jì)算每片絕

緣子承擔(dān)的電壓值，如表5所示。

表5絕緣子片數(shù)及實(shí)際電壓統(tǒng)計(jì)表

電壓等級(jí)/kV絕緣子數(shù)量/片承擔(dān)電壓值/kV

3545.1

11097.1

220158.5

制表人：武文成制表時(shí)間：2016-2-24

通過表6可知，每片絕緣子承擔(dān)的電壓值不超過10kV,即測(cè)量范圍在0~10kV就能滿

足檢測(cè)要求：根據(jù)計(jì)算結(jié)果可知，當(dāng)測(cè)量誤差值超過O.lkV時(shí)，就不能精準(zhǔn)判斷絕緣子的劣

6

化情況。根據(jù)誤差計(jì)算公式:

測(cè)量誤差=最不產(chǎn)值x100%

里程

得到測(cè)量誤差為1%,即當(dāng)測(cè)量誤差＜1%就能滿足檢測(cè)要求。

小組成員通過以上分析確定量化目標(biāo)為：

1.檢測(cè)范圍0~10kV；

2.測(cè)量誤差＜1%。

（二）目標(biāo)可行性分析

1.小組成員對(duì)檢測(cè)范圍0~10kV的量化目標(biāo)分析如下:

想要測(cè)量絕緣子上的分布電壓,就必須將絕緣子實(shí)際承擔(dān)的電壓值轉(zhuǎn)換成測(cè)量電路可測(cè)

量的電壓值，這一過程就是由分壓器來實(shí)現(xiàn)的，分壓器的原理如圖7所示。

高

壓

臂

采

集

電

壓

輸

低

出

壓

電

臂

壓

圖7分壓器原理圖

制圖人：郭富勝制圖時(shí)間：2016-2-26

檢測(cè)范圍主要是由分壓器的分壓比決定，分壓器分壓比的計(jì)算公式如下：

輸出電壓低壓臂

分壓比=X100%=r…X100%

采集電壓低壓臂+[WJ壓臂

由于測(cè)量電壓可檢測(cè)的電壓值（低壓輸出）最高為5V,而采集電壓（高壓）最大值設(shè)

定為10kV,計(jì)算可得分壓比為5X10-4,如果分壓器分壓比小于5x10-4,就能滿足檢測(cè)范圍

在0~10kV。

分壓比的大小取決于其高、低壓臂的阻值，小組成員通過市場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前電子科技

市場(chǎng)可以買到的高壓電阻阻值范圍從幾歐到幾十兆歐都有，歐與兆歐之間數(shù)量級(jí)相差1OR

小于5x10",滿足檢測(cè)需求。

2.小組成員對(duì)測(cè)量誤差〈現(xiàn)的量化目標(biāo)分析如下：

測(cè)量誤差的大小主要由高壓分壓器阻臂的精度、濾波電路對(duì)信號(hào)的衰減以及A/D轉(zhuǎn)換

器的精度決定。

7

(1)高壓分壓器阻臂的精度主要由購(gòu)買的阻抗元件決定，目前電子科技市場(chǎng)可以買到

的電阻元件誤差小于0.3%。

(2)濾波電路會(huì)對(duì)采集到的電壓信號(hào)產(chǎn)生一定衰減，但常用的濾波電路對(duì)信號(hào)幅值的

衰減不超過其幅值的0.2%?

(3)A/D轉(zhuǎn)換器的精度主要由其位數(shù)決定，常用的A/D轉(zhuǎn)換器有8位和16位的，8

位的A/D精度可達(dá)到1/28,16位的精度可達(dá)到1/2%無論選用哪款A(yù)/D轉(zhuǎn)換器，其轉(zhuǎn)換誤

差都不會(huì)超過01％。

通過計(jì)算，測(cè)量電路的總誤差不超過0.6%,小于目標(biāo)設(shè)定的1%。

通過以上分析，從技術(shù)方面是可行的，同時(shí)，小組成員具有較強(qiáng)的業(yè)務(wù)能力，所以：

我們的目標(biāo)可以實(shí)現(xiàn)！

四、提出方案并確定最佳方案

(-)提出方案

小組成員根據(jù)數(shù)據(jù)的采集和顯示不在同一位置、需要實(shí)時(shí)傳輸這一特性，提出有線傳輸

和無線傳輸兩種方案，并進(jìn)行對(duì)比分析，如表6所示。

表6方案的對(duì)比分析

方案方案描述方案分析方案評(píng)價(jià)結(jié)論

1.連線多，

信號(hào)傳輸7隹確率測(cè)試空間跨越

通過連接信號(hào)線序號(hào)1210平均值大，測(cè)量不

傳輸電壓信號(hào)。輸入安全

121()不

有線(V)2.連接轉(zhuǎn)

選

傳輸輸出換部位多，

0.9810擇

(V)易出現(xiàn)接觸

準(zhǔn)確不良，導(dǎo)致

989910099.5

率％電壓信號(hào)不

穩(wěn)定

信號(hào)傳輸準(zhǔn)確率測(cè)試

利用集成模塊，無序號(hào)1210平均值1.傳輸不

線傳輸電壓信號(hào)。輸入受空間位置

1210

無線U嘴口(V)影響選

傳輸輸出2.抗干擾擇

1210

(V)能力強(qiáng)，信

準(zhǔn)確號(hào)傳輸穩(wěn)定

10099100100

率％

制表人：宋方超制表時(shí)間：2016-3-1

8

結(jié)論：通過兩個(gè)方案的對(duì)比選擇，小組選擇了無線傳輸方式，最終優(yōu)化課題為：

懸式絕緣子分布電壓無線傳輸測(cè)量裝置的研制

(二)細(xì)化并確定最佳方案

1.方案一級(jí)分解

課題方案選定后，小組對(duì)方案進(jìn)行一級(jí)分解，如圖8所示。

圖8方案一級(jí)分解示意圖

制圖人：武文成制圖時(shí)間：2016-3-3

2.方案二級(jí)分解

(1)采集模塊

采集模塊主要用于采集分布電壓數(shù)據(jù)，小組成員對(duì)采集模塊進(jìn)行二級(jí)分解，將其分解為

接觸探頭、高壓分壓器、信號(hào)傳輸線、絕緣支撐桿四部分。

圖9方案二級(jí)分解示意圖

制圖人：武文成制圖時(shí)間：2016-3-3

隨后又對(duì)高壓分壓器進(jìn)行三級(jí)分解，將其分解為

圖10方案三級(jí)分解示意圖

制圖人：武文成制圖時(shí)間：2016-3-3

9

1）接觸探頭

①接觸探頭形式的選擇

接觸探頭的作用是直接接觸單片絕緣子進(jìn)行測(cè)量，因不同電壓等級(jí)的絕緣子厚度不同，

小組成員針對(duì)接觸探頭的間距，提出間距固定、間距可調(diào)兩種形式，并進(jìn)行對(duì)比分析，如表

7所示。

表7接觸探頭形式分析比較

方案分析結(jié)

方案方案描述

優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)論

探頭間距固定1.探頭間距不能與

通過兩個(gè)間距固定的絕緣子厚度良好匹不

1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；

探頭對(duì)不同厚度的絕配，測(cè)量有局限性選

2.價(jià)格相對(duì)便宜。

緣子進(jìn)行測(cè)量。2.探頭接觸不良，擇

測(cè)量數(shù)據(jù)不穩(wěn)定

探頭間距可調(diào)

一個(gè)探頭采用柔韌性

1.能夠測(cè)量不同厚

較強(qiáng)的壓縮彈簧作為

度的絕緣子選

觸臂，可以任意轉(zhuǎn)動(dòng)，制作相對(duì)復(fù)雜

2.探頭接觸良好，擇

通過調(diào)節(jié)探頭間距測(cè)

測(cè)量數(shù)據(jù)穩(wěn)定

量不同厚度絕緣子。

制表人：孫國(guó)峰制表時(shí)間：2016-3-7

結(jié)論：經(jīng)過對(duì)比分析，間距可調(diào)探頭可以滿足不同厚度絕緣子的檢測(cè)需求，因此小組選

擇間距可調(diào)式探頭。

②接觸探頭材料的選擇

接觸探頭形式選定后，小組成員優(yōu)選鋁合金、304不銹鋼和黃銅三種制作材料進(jìn)行對(duì)比,

如圖11所示。

鋁合金304不銹鋼黃銅

圖11接觸探頭材料

小組成員對(duì)三種材料的性能進(jìn)行對(duì)比分析，如表8所示。

10

表8材料對(duì)比分析表

材料

鋁合金304不銹鋼黃銅

性能

在鋁中添加合金元素強(qiáng)在鋼中添加銀、銘等金

材料描述由銅和鋅所組成的合金

化后制得的合金金屬屬元素使其耐受腐蝕

密度2.8g/cm37.93g/cm38.9g/cm3

價(jià)格15.5元/公斤17.5元/公斤25元/公斤

彈性72GPa195GPa119GPa

屈服強(qiáng)度167MPa205MPa200MPa

結(jié)論不選擇選擇不選擇

制表人：梁雯制表時(shí)間：2016-3-11

結(jié)論：經(jīng)過對(duì)比分析，304不銹鋼雖然比鋁合金重，但在彈性和屈服強(qiáng)度特性上表現(xiàn)優(yōu)

異，因此小組決定選用304不銹鋼作為接觸探頭材料。

2）高壓分壓器

①分壓器電路

小組成員根據(jù)高壓分壓器常用的電路形式提出電阻分壓器和阻容分壓器兩種形式，其原

理如圖12所示。

電阻分壓器阻容分壓器

圖12高壓分壓器形式

制圖人：郭富勝制圖時(shí)間：2016-3-14

小組成員對(duì)兩種電路形式進(jìn)行對(duì)比選擇，如表9所示。

表9分壓器電路比較分析表

形式電阻分壓器阻容分壓器

由于對(duì)地雜散電容的影響，測(cè)量會(huì)引

對(duì)地雜散電容同樣會(huì)引起相應(yīng)的幅

準(zhǔn)確度起一定的幅值誤差，測(cè)量電壓越高，

值誤差，但也會(huì)減少波形畸變。

誤差越大。

11

測(cè)量時(shí)，絕緣子上的交流高壓信號(hào)瞬

測(cè)量時(shí)，電阻需要消耗能量，引起本

穩(wěn)定性間疊加到電容分壓器上面，會(huì)在低壓

身發(fā)熱，對(duì)分壓比穩(wěn)定性有一定影響

端產(chǎn)生較大的脈沖信號(hào)。

電阻分壓器分壓比不受頻率影響，波阻容分壓器分壓比隨頻率的變化而

形真實(shí)反映實(shí)際信號(hào)，畸變小。變化，波形畸變大。

畸變程度

經(jīng)濟(jì)性制作成本高

結(jié)論選擇不選擇

制表人：郭富勝制表時(shí)間：2016-3-15

結(jié)論：經(jīng)過對(duì)比分析，電阻分壓器輸出波形畸變小，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確穩(wěn)定，能保證裝置的檢測(cè)

精度，因此小組選擇電阻分壓器。

②分壓器封裝

為保證測(cè)量安全，需要對(duì)高壓分壓器進(jìn)行封裝。小組成員提出氣體、液體、固體三種封

裝形式，并進(jìn)行對(duì)比分析，如表10所示。

表10封裝材料對(duì)比分析表

方案分析

方案主要材料結(jié)論

優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)

SF

61.密封工藝要求高，

易漏氣

不

1密.度小2.放電產(chǎn)生有毒氣

氣體封裝選

2占.用空間小體，不環(huán)保

擇

3抗.沖擊性弱

4造.價(jià)高

X變壓器油

不

1.流動(dòng)性強(qiáng)L易吸潮

液體封裝選

2散.熱性好2.密封性差，易泄漏

擇

12

制表人：武文成制表時(shí)間：2016-3-16

結(jié)論：經(jīng)過對(duì)比分析，固體封裝密封性好，抗機(jī)械沖擊能力強(qiáng)，因此小組選擇環(huán)氧樹脂

固體封裝。

3）信號(hào)傳輸線

采集到的絕緣子分布電壓需要傳輸?shù)叫盘?hào)調(diào)理電路中進(jìn)行處理，小組提出采用光纖傳輸

線和抗干擾屏蔽線兩種形式，如圖13所示。

小組成員對(duì)兩種信號(hào)線的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比選擇，如表11所示。

表11信號(hào)傳輸線對(duì)比分析表

方案光纖傳輸線抗干擾屏蔽線

利用光導(dǎo)纖維作傳輸媒質(zhì)，引導(dǎo)信號(hào)由四根平行的導(dǎo)電金屬線構(gòu)成，并包

傳輸原理

在光纖內(nèi)沿光纖規(guī)定的途徑傳輸。覆屏蔽層。

傳輸速度10GB/S1?2GB/S

傳輸容量2GB/s.m3.4MB/s.m

傳輸距離60km1000m

抗干擾能力較強(qiáng)強(qiáng)

價(jià)格20元/米1.5元/米

結(jié)論不選擇選擇

制表人：高振興制表時(shí)間：2016-3-18

結(jié)論：經(jīng)過對(duì)比分析，在關(guān)鍵參數(shù)均能滿足要求的前提下，抗干擾屏蔽線具有重量輕、

抗干擾能力強(qiáng)、傳輸距離遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn)，更適用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，因此小組選擇抗干擾屏蔽線。

4）絕緣支撐桿

①絕緣支撐桿材料的選擇

13

絕緣支撐桿用于室外高空帶電作業(yè)，所需材料應(yīng)滿足強(qiáng)度高、耐電性好等特點(diǎn)，才能保

圖14三種材料的硬度、耐熱性和彎曲強(qiáng)度

制圖人：梁小雨制圖時(shí)間：2016-3-22

表12材料對(duì)比分析表

方案分析

方案主要材料結(jié)論

優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)

1.強(qiáng)度高

環(huán)氧樹脂和無堿玻2.絕緣性能好選

復(fù)合材料密度大

璃纖維材料合成3工.藝性好擇

4價(jià).格低

不

xrfxjrtf-jfcr玻璃纖維耐高溫，絕熱質(zhì)脆，易折斷選

擇

1.耐高溫不

質(zhì)脆易碎，機(jī)械性能

電木酚醛塑料2強(qiáng).度高選

差。

3表.面堅(jiān)硬擇

制表人：梁小雨制表時(shí)間：2016-3-22

結(jié)論：經(jīng)過對(duì)比分析，復(fù)合材料具有強(qiáng)度高、耐電性好、抗彎曲能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，小組決

定選用復(fù)合材料。

②絕緣支撐桿形式的選擇

不同電壓等級(jí)的檢測(cè)工作需要滿足不同的安全距離，因此需要設(shè)計(jì)長(zhǎng)度可調(diào)的支撐桿。

經(jīng)過分析，小組提出伸縮式、分節(jié)式兩種結(jié)構(gòu)形式，并進(jìn)行對(duì)比分析，如表13所示。

表13絕緣桿形式比較分析表

方案分析

方案形式結(jié)論

優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)

不

采用三節(jié)伸縮設(shè)1.易攜帶1.不耐用

伸縮型選

計(jì)2.可伸縮定位任意長(zhǎng)度2.成本高

擇

14

1耐.用性好

采用三節(jié)分段設(shè)

2成.本低選

分節(jié)型計(jì)，分節(jié)處采用螺長(zhǎng)度固定

3質(zhì).量輕擇

旋接口

4體.積小

制表人：宋方超制表時(shí)間：2016-3-24

因探頭固定在絕緣桿上使用，易導(dǎo)致絕緣桿彎曲變形。針對(duì)此問題，小組成員郭富勝在

實(shí)訓(xùn)室對(duì)伸縮式和分節(jié)式絕緣桿分別進(jìn)行負(fù)重能力試驗(yàn)，如圖15所示。

圖15絕緣桿負(fù)重能力試驗(yàn)

小組成員對(duì)負(fù)重絕緣桿的對(duì)地高度進(jìn)行測(cè)量，如表14所示。

表14負(fù)重能力測(cè)試表

懸掛重量/kg12345

伸縮式118116112107101

對(duì)地高度/cm

分節(jié)式120119117114111

制表人：宋方超制表時(shí)間：2016-3-25

結(jié)論：由表14可以看出，在同等負(fù)重的情況下，分節(jié)式比伸縮式離地距離大，負(fù)重能

力強(qiáng)，所以選擇分節(jié)式絕緣桿。

(2)傳輸模塊

傳輸模塊主要用于將采集到的電壓信號(hào)傳輸至接收終端，按需對(duì)其進(jìn)行二級(jí)分解，如圖

16所示，將其分解為信號(hào)調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、傳輸控制電路、無線傳輸模塊。

圖16方案二級(jí)分解示意圖

制圖人：郭富勝制圖時(shí)間：2016-3-16

15

然后對(duì)信號(hào)調(diào)理電路進(jìn)行三級(jí)分解，如圖17所示，將其分解為濾波電路、整流電路。

然后小組成員對(duì)各部分進(jìn)行了對(duì)比選擇。

廠濾波電路

信號(hào)調(diào)理電路

-----整流電路

圖17方案三級(jí)分解示意圖

制圖人：郭富勝制圖時(shí)間：2016-3-16

1）信號(hào)調(diào)理電路

①濾波電路

高壓分壓器輸出的電壓信號(hào)包括工頻分量和高頻分量，為保證測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，應(yīng)濾

除電壓信號(hào)中的高頻分量。經(jīng)過分析，小組提出無源濾波電路和有源濾波電路兩種方案，原

理如圖18所示。

無源濾波電路原理圖有源濾波電路原理圖

圖18低通濾波電路圖

制圖人：武文成制圖時(shí)間：2016-3-28

小組成