[发明专利]一种监测绝缘子表面污秽电导率的系统及方法

权利要求书

1.一种监测绝缘子表面污秽电导率的系统，其特征在于，包括依次连接的测量单元、数据采集单元、数据处理单元及计算机；

所述测量单元由信号源电路、定值电阻（R_s）、定值电容（C_s）和绝缘子表面污秽的等效电阻（R_x）构成，其中定值电容（C_s）与绝缘子表面污秽的等效电阻（R_x）并联后依次与所述定值电阻（R_s）、信号源电路串联；

所述数据处理单元由第一过零比较器、第二过零比较器及相角差检测电路构成。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述信号源电路由依次连接的电源电路、振荡电路、低通滤波电路及幅值调整电路构成。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述定值电阻（R_s）由一个以上的电阻串联或并联或混联构成；所述定值电容（C_s）由一个以上的电容串联或并联或混联构成；绝缘子表面污秽等效电阻（R_x）是指悬挂在输电线路杆塔上不带电的或用于测量用的绝缘子表面污秽的等效电阻或者在实验室人工气候箱内悬挂不带电的绝缘子表面污秽的等效电阻。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一过零比较器和第二过零比较器结构相同，均包括第三运算放大器（F₃），三极管（M₁），第七电阻（R₇），第八电阻（R₈）及第九电阻（R₉），所述第七电阻（R₇）连接在第三运算放大器（F₃）的负极输入端及信号源电路之间，第八电阻（R₈）连接在三极管（M₁）的基极和第三运算放大器（F₃）的输出端之间，第九电阻（R₉）连接在所述三极管（M₁）的集电极和直流电压源之间，第三运算放大器（F₃）的正极输入端接地线，三极管（M₁）的射极接地线。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述相角差检测电路由第一JK触发器（JK₁）、第二JK触发器（JK₂）及与非门（G）构成；所述第一JK触发器（JK₁）及第二JK触发器（JK₂）的结构及参数是相同的，其中第一JK触发器的第一输出（Q₁）和第二输出（）分别接第二JK触发器的第三输入（J₂）和第四输入（K₂），第二JK触发器的第三输出（Q₂）和第四输出（）分别接第一JK触发器的第一输入（K₁）和第二输入（J₁），与非门（G）的输入端分别接第一JK触发器的第一输出端（Q₁）和所述第二JK触发器的第三输出端（Q₂）。

6.一种如权利要求1－5任一项所述的一种监测绝缘子表面污秽电导率的系统的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1数据采集单元采集信号源电路的电压信号及定值电阻的电压信号，并将所采集信号传输到数据处理单元；

S2数据处理单元经过处理得到两个信号的相角差信号，并将该信号通过无线网络传输到计算机；

S3计算机判断经过无线网络接收的相角差信号的占空比d是否小于0.25，是则计算相角差θ，否则重新读取相角差信号占空比，

所述计算相角差θ的公式为：

θ=d×360°

其中，θ为绝缘子表面污秽相角差，d为相角差占空比；

S4根据相角差θ，得到绝缘子表面污秽等效电阻R_x的计算公式为：

Rx=1ωCs+(1ωCs)2+4RsωCstan(θ)-4Rs22[1tan(θ)-RsωCs]]]>

其中，R_x为绝缘子表面污秽的等效电阻，ω为测量电路中的角频率，C_s为定值电容，R_s为定值电阻，θ为相角差；

S5进一步得到绝缘子表面污秽电导率γ的计算公式为：

γ=fK_t/R_x

其中，f为绝缘子表面形状系数，K_t为绝缘子表面温度补偿系数，R_x为绝缘子表面污秽的等效电阻；

S6计算机将S5得到的电导率与发生闪络报警阀值进行比较，判断出输电线路是否处于危险期，如果处于危险期，则及时发出报警。