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专利名称：高压智能磁性表笔及绝缘子智能检测设备的制作方法
高压智能磁性表笔及绝缘子智能检测设备技术领域
本发明是关于一种高压电线检测设备，尤其是指一种高压智能磁性表笔以及应用 该表笔的绝缘子智能检测设备。
背景技术：
随着国家智能电网规划的进一步实施，特高压输电线路对国家智能电网建设起着 关键的作用，针对特高压输电线路的状态检修也就成了特高压输电线路正常运行中不可或 缺的部分。其中，输电线路具有用来固定导体的绝缘子，绝缘子是使导体保持电气性能的重 要部件，所以对绝缘子的定期检测至关重要，是特高压输电线路状态检修的重要一步。
目前，国内特高压交流输电线路的绝缘子智能型检测设备较少，现有的检测设备 如图1所示，具有一特高压输电线路绝缘子智能检测仪9 (专利号为CN201120449131. X)， 从智能检测仪9中探出两根直径为2-3mm的平行的钢条表笔91，测量时，作业人员双手握持 并移动智能检测仪9，使两根钢条表笔91的检测端分别接触绝缘子8的钢帽81的两端，用 以检测绝缘子物理特性。
然而在实际测量作业过程中，采用上述的设备检测绝缘子仍存在以下问题
1.绝缘子的钢帽的两端为柱面结构(如图1)，其与钢条表笔的检测端相接触时， 仅为线接触甚至点接触，导致接触面积较小，容易接触不良，又由于智能检测仪是作业人员 手持的，当手有抖动时，便更增加了接触不良情况的发生率，最终使测量结果不准确；
2.在测量过程中，由于检测工作是在高空进行，并且作业人员需要两只手同时握 住检测设备，只得以双脚固定身体，使得作业人员容易高空跌落，存在极大安全隐患；
3.由于绝缘子成串状，轴向尺寸较长，在测量过程中，需要作业人员手持检测设备 不断移动来进行绝缘子各段的检测，而在每段的检测中，又需要使两根钢条表笔的检测端 与绝缘子仔细对位贴合，如此复杂的操作流程，导致检测效率低下，无法按期完成大量检测 工作；
4.智能检测仪在通电后，表笔检测端即具有高压，如果此时作业人员不小心触碰 检测端，则极可能导致触电，造成人身伤害。
上述情况中，轻者绝缘子测量不准确、效率低下，重者作业人员受伤，所以急需对 现有技术的检测设备进行改良。而本发明人根据其多年的业内工作经验，采用设计新的表 笔连接现有检测仪的组合，来克服上述问题。发明内容
为克服背景技术中所述的一系列严重问题，本发明的目的在于提供一种高压智能 磁性表笔，通过将现有技术的硬质的钢条表笔更换为软质的表笔导线，并在表笔检测端内 设有磁性件以吸附绝缘子，不仅解放了作业人员的双手以扶持固定物，保障了作业人员安 全，而且还通过磁性力作用使表笔检测端和绝缘子的接触更为紧密可靠，极大地减少了接 触不良的发生，使检测仪测量结果更准确可靠。
上述本发明的目的，是由以下的技术方案所实现的
一种高压智能磁性表笔，具有由导体连接的检测端和插接端，其中插接端插接于 绝缘子智能检测仪的对应接口，所述高压智能磁性表笔的检测端和插接端由可弯折的导线 束连接，且该检测端内设有一用以吸附待检测元件的磁性件。如图2和图3所示。通过使用 软质可弯折的表笔导线，并在表笔检测端设有磁性件，使得在检测作业过程中，作业人员只 需将表笔检测端吸附于绝缘子后，再将检测仪放入兜中，如此便可腾出双手以扶持固定物， 保障了作业人员安全；其次，磁性力作用使表笔检测端和绝缘子的接触更为紧密可靠，极大 地减少了接触不良的发生，使检测仪测量结果更准确可靠。
如上所述的高压智能磁性表笔的检测端的磁性件外包覆有一侧用于接触绝缘子、 另一侧用于电连接所述导线束的金属壳体，金属壳体外还包覆有绝缘的橡胶套。如图3所 示。采用磁性件设于检测端后，当检测端吸附绝缘子时，因磁力作用，检测端会与绝缘子发 生撞击，如果使磁性件直接撞击接触绝缘子，很容易导致磁性件碎裂报废。所以在磁性件外 包覆金属壳体，使金属壳体代为承受撞击力，并承担导体的角色，便保护了磁性件，使其不 易撞碎，延长了磁性件的使用寿命。而外套橡胶套保证作业人员不直接触碰金属件，避免触 电危险。
如上所述的高压智能磁性表笔检测端的磁性件为一环形磁铁，环形磁铁的轴线位 于所述导线束朝向该检测端的延伸线上。如图3所示。借此，使磁吸力能与表笔检测端和 绝缘子的接触表面相垂直，使吸附更为稳定可靠，不至于作业过程中表笔掉落。
如上所述的高压智能磁性表笔还设有一能根据光强度连通或断开表笔电路的光 敏开关装置，所述光敏开关装置具有设置于所述磁性表笔检测端的光敏传感器、增设于所 述绝缘子智能检测仪内的模数转换芯片、与模数转换芯片连接的光敏控制电路以及设置于 所述导线束内的连接光敏传感器和控制芯片的光敏信号线。借由设置光敏开关装置，通过 检测端的光感，使表笔只有在与绝缘子良好接触时(检测端内光线暗)，才能输出5000V高 压；在表笔离开绝缘子后(检测端内光线强)，表笔电路断开。如此便能够防止工作人员触 电，保护了他们的人身安全。
如上所述的高压智能磁性表笔的检测端的金属壳体具有一贯通的对应所述环形 磁铁的中孔的中空部，该中空部内设置有所述光敏传感器，光敏传感器的感光端沿所述环 形磁铁的轴线朝向检测端外；所述导线束具有检测电线和光敏信号线两条平行且互不干涉 的导线，其中光敏信号线具有正极线和负极线，所述光敏传感器的输出端的正负极分别连 接在该正极线和负极线上。借由光敏传感器的感光端朝向检测端外，实现了检测端在接触 绝缘子时入射光敏传感器的光线变弱；而离开绝缘子后，入射光敏传感器的光线变强。并通 过将光敏传感器的信号输出沿导线束传递至绝缘子智能检测仪来进行表笔电路连通或断 开的处理。
如上所述的高压智能磁性表笔，所述光敏开关装置在该金属壳体的中空部内、在 光敏传感器的感光端的外周侧还设有一透明的绝缘壳体。借此，使光敏传感器不会被环形 磁铁和金属壳体短路，避免外界强电干扰；同时绝缘壳体为透明材质保证其透光性。
如上所述的高压智能磁性表笔的检测端的橡胶套朝检测端外沿所述环形磁铁的 轴线方向一体延伸设有一当所述金属壳体与所述绝缘子接触时能阻挡光线射入所述光敏 传感器的弹性的遮光罩。借此，当检测端接触绝缘子时，遮光罩顶抵于绝缘子上，和绝缘子表面共同封住检测端的开口，使外界光线无法射入检测端内的光敏传感器，使光敏传感器 对光的检测更为有效，保证光敏开关装置对表笔电路的控制更为可靠。如上所述的高压智能磁性表笔，所述导线束具有绝缘皮，绝缘皮内具有包覆所述 光敏信号线的光敏线屏蔽层和包覆所述检测电线的高压线屏蔽层，其中光敏线屏蔽层为金 属材质的网状管体，而高压线屏蔽层为绝缘体。借此，使弱电的光敏信号线和强电的检测电 线互不干扰，更保证光控的有效性以及检测设备运行稳定性。本发明还提供一种绝缘子智能检测设备，具有一绝缘子智能检测仪，其两个输入 端分别插接有如上所述的高压智能磁性表笔。


图1为现有技术的绝缘子智能型检测设备的示意图；图2为本发明的绝缘子智能检测设备的整体示意图；图3为本发明的高压智能磁性表笔的检测端的侧剖视图；图4为本发明的高压智能磁性表笔的导线束的纵截面图；图5为本发明的光敏开关装置的电路图。
具体实施例方式为令本发明的目的、技术手段及技术效果有更完整及清楚的揭露，以下进行详细 说明，并请一并参阅附图及部件标号。请参阅图2及图3所示，本发明提供一种高压智能磁性表笔，具有由导体连接的检 测端1和插接端2，其中插接端2插接于绝缘子智能检测仪9的对应接口，所述高压智能磁 性表笔的检测端1和插接端2由可弯折的导线束3连接，且该检测端1内设有一用以吸附 待检测元件的磁性件。如图3所示，检测端1的磁性件外包覆有一侧用于接触绝缘子8、另一侧用于电连 接导线束3的金属壳体12，金属壳体12外还包覆有绝缘的橡胶套13。金属壳体用于防撞， 但本发明也可不设置金属壳体，而采用不易撞碎的磁性件材质。进一步地，磁性件为一环形磁铁11，环形磁铁11的轴线位于所述导线束3朝向该 检测端1的延伸线上。但本发明并不以此为限，磁性件采用其他材质、其他形状亦为可行; 采用环形磁铁11是为了在其中孔处容纳下文所述的光敏传感器41。请一并参阅图3图5所示，本发明的高压智能磁性表笔还设有一能根据光强度连 通或断开表笔电路的光敏开关装置，所述光敏开关装置具有设置于所述磁性表笔检测端1 的光敏传感器41、增设于所述绝缘子智能检测仪9内的模数转换芯片42、与模数转换芯片 42连接的光敏控制电路以及设置于所述导线束3内的连接光敏传感器41和控制芯片42的 光敏信号线43。进一步地，检测端1的金属壳体12具有一贯通的对应所述环形磁铁11的中孔的 中空部120，该中空部120内设置有所述光敏传感器41，光敏传感器41的感光端410沿所 述环形磁铁11的轴线朝向检测端1外；所述导线束3具有检测电线31和光敏信号线43两 条平行且互不干涉的导线，其中光敏信号线43具有正极线431和负极线432 (如图4)，光敏 传感器41的输出端412的正负极分别连接在该正极线431和负极线432上。
请再参阅图3，所述光敏开关装置在金属壳体12的中空部410内、在光敏传感器 41的感光端410的外周侧还设有一透明的绝缘壳体44。绝缘壳体44可为整体透明或者仅 设置为在感光端410处的平面透明，只要能使光线射入光敏传感器41的感光端410，就均为 可行的实施方式。
进一步地，检测端I的橡胶套13朝检测端I外沿所述环形磁铁11的轴线方向一 体延伸设有一当所述金属壳体12与所述绝缘子8接触时能阻挡光线射入所述光敏传感器 41的弹性的遮光罩131。遮光罩131可设置成如图3所示的环齿状套体，以利于折叠而不 影响金属壳体12与绝缘子8的接触，但也可设置为其他形状，在此不一列举。
请再参阅图4所示,导线束3具有绝缘皮30,绝缘皮30内具有包覆所述光敏信号 线43的光敏线屏蔽层33和包覆所述检测电线31的高压线屏蔽层32，其中光敏线屏蔽层 33为金属材质的网状管体，而高压线屏蔽层32为绝缘体。
本发明还提供一种绝缘子智能检测设备，具有一绝缘子智能检测仪，其两个输入 端分别插接有如上所述的高压智能磁性表笔。
本发明所采用的光敏传感器是高性能光敏传感器，可以选用信利佳公司的GM 系列或EKPS系列光敏传感器，而模数转换芯片可以采用Texas Instruments公司的 SN74AHC1G08芯片，当然，并不以此为限。
请参阅图5，揭示了本发明的绝缘子智能检测设备的光敏开关装置的电路连接关 系。图中右侧的芯片即为模数转换芯片42，该芯片的管脚A和管脚B分别连接第一根和第 二根高压智能磁性表笔的光敏信号线43的正极线431，而管脚GND连接第一根和第二根高 压智能磁性表笔的光敏信号线43的负极线432，其中，管脚A和B用于检测表笔与绝缘子接 触的模拟信号，电压越高表示接触越好；而该模数转换芯片42通过将A、B管脚的输入转换 为数字信号以提高系统的抗干扰能力，并从管脚Y输出给绝缘子智能检测仪的连接电路进 行电压判断，当管脚Y的输出为高电平(> 2. 4V)并且管脚A、B的电压同时大于2. 4V时， 认为表笔和绝缘子良好接触，可以启动表笔电路通过检测电线31向检测端I送电，否则，断 开表笔电路，如此即可实现根据光强度连通或断开表笔电路的功能。
以下以本发明的较佳实施例为例，描述本发明的工作原理
首先将本发明两支高压智能磁性表笔的插接端(即三线制插头)与智能绝缘子检 测仪的对应接口连接牢靠，然后将表笔检测端分别吸附到绝缘子的两端，在完全吸附之前， 表笔电路不通电；当两根表笔的检测端分别吸附到如图2所示的绝缘子的Al和A2处之后， 智能绝缘子检测仪启动高压进行绝缘子测量，测量完成后，自动通知作业人员，然后，作业 人员只需要将位于绝缘子Al点的表笔吸附到绝缘子A3点一步操作，本发明的绝缘子智能 检测设备就可以自动继续测量绝缘子下一段的物理特性，以此类推，直到完成所有绝缘子 的测量工作。
本发明可以用于电力系统中各种超高压、高压、低压电设备检测，只要被测目标能 够被磁性件吸附，就都可以使用。因此，应用前景广阔，具有巨大的经济效益。
以上所举仅为本发明示意性的部分实施例，并非用以限制本发明的范围，任何本 领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应 包括在本专利保护范围之内。
权利要求
1.一种高压智能磁性表笔，具有由导体连接的检测端和插接端，其中插接端插接于绝缘子智能检测仪的对应接口，其特征在于，所述高压智能磁性表笔的检测端和插接端由可弯折的导线束连接，且该检测端内设有一用以吸附待检测元件的磁性件。
2.根据权利要求1所述的高压智能磁性表笔，其特征在于，所述磁性表笔的检测端的磁性件外包覆有一侧用于接触绝缘子、另一侧用于电连接所述导线束的金属壳体，金属壳体外还包覆有绝缘的橡胶套。
3.根据权利要求1或2所述的高压智能磁性表笔，其特征在于，所述磁性表笔检测端的磁性件为一环形磁铁，环形磁铁的轴线位于所述导线束朝向该检测端的延伸线上。
4.根据权利要求3所述的高压智能磁性表笔，其特征在于，所述磁性表笔还设有一能根据光强度连通或断开表笔电路的光敏开关装置，所述光敏开关装置具有设置于所述磁性表笔检测端的光敏传感器、增设于所述绝缘子智能检测仪内的模数转换芯片、与模数转换芯片连接的光敏控制电路以及设置于所述导线束内的连接光敏传感器和控制芯片的光敏信号线。
5.根据权利要求4所述的高压智能磁性表笔，其特征在于，所述磁性表笔检测端的金属壳体具有一贯通的对应所述环形磁铁的中孔的中空部，该中空部内设置有所述光敏传感器，光敏传感器的感光端沿所述环形磁铁的轴线朝向检测端外；所述导线束具有检测电线和光敏信号线两条平行且互不干涉的导线，其中光敏信号线具有正极线和负极线，所述光敏传感器的输出端的正负极分别连接在该正极线和负极线上。
6.根据权利要求5所述的高压智能磁性表笔，其特征在于，所述光敏开关装置在该金属壳体的中空部内、在光敏传感器的感光端的外周侧还设有一透明的绝缘壳体。
7.根据权利要求5所述的高压智能磁性表笔，其特征在于，所述磁性表笔检测端的橡胶套朝检测端外沿所述环形磁铁的轴线方向一体延伸设有一当所述金属壳体与所述绝缘子接触时能阻挡光线射入所述光敏传感器的弹性的遮光罩。
8.根据权利要求5所述的高压智能磁性表笔，其特征在于，所述导线束具有绝缘皮，绝缘皮内具有包覆所述光敏信号线的光敏线屏蔽层和包覆所述检测电线的高压线屏蔽层，其中光敏线屏蔽层为金属材质的网状管体，而高压线屏蔽层为绝缘体。
9.一种绝缘子智能检测设备，具有一绝缘子智能检测仪，其特征在于，所述绝缘子智能检测仪的两个输入端分别插接有如权利要求1所述的高压智能磁性表笔。
全文摘要
本发明提供一种高压智能磁性表笔，具有由可弯折的导线束连接的检测端和插接端，其中插接端插接于绝缘子智能检测仪的对应接口，检测端内设有一用以吸附待检测元件的磁性件。通过使用软质可弯折的表笔导线，并在表笔检测端设有磁性件，使得在检测作业过程中，作业人员只需将表笔检测端吸附于绝缘子后，再将检测仪放入兜中，如此便可腾出双手以扶持固定物，保障了作业人员安全；其次，磁性力作用使表笔检测端和绝缘子的接触更为紧密可靠，极大地减少了接触不良的发生，使检测仪测量结果更准确可靠。此外，本发明还提供一种绝缘子智能检测设备，具有一绝缘子智能检测仪，其两个输入端分别插接有如上所述的高压智能磁性表笔。
文档编号G01R1/06GK103048566SQ201210559170
公开日2013年4月17日 申请日期2012年12月20日 优先权日2012年12月20日
发明者郭志广, 李红旗, 曹向勇, 秦源汛, 赵爽 申请人:北京国网富达科技发展有限责任公司