绝缘子覆冰在线监测专利技术分析

绝缘子覆冰在线监测专利技术分析

张瀛

（国家知识产权局专利局审查协作江苏中心，江苏苏州215000）

摘要：我国是冰灾多发的国家之一，输电线路和绝缘子受冰灾影响可能会出现坍塌断线和绝缘子闪络等重大电力事故，引起大面积停电。这严重威胁着多冰灾地区电力系统的安全运行，特别是2008年南方电网冰灾后，覆冰在线监测装置发展迅速，并开始在输电线路中广泛应用。

关键词：绝缘子；覆冰；在线监测；专利技术

1引言

我国是冰灾多发的国家之一，输电线路和绝缘子受冰灾影响可能会出现坍塌断线和绝缘子闪络等重大电力事故，引起大面积停电。这严重威胁着多冰灾地区电力系统的安全运行，特别是2008年南方电网冰灾后，覆冰在线监测装置发展迅速，并开始在输电线路中广泛应用。但覆冰在线监测的研究主要集中在对输电线路电缆的研究上，而对于绝缘子覆冰情况的研究大多集中在对绝缘子结构和涂覆材料进行改进从而防止覆冰上，而国内外专门针对绝缘子覆冰状态的监测情况非常少。

2专利技术分析

绝缘子覆冰后电气强度会明显降低，但行业内对覆冰绝缘子冰闪研究甚少，外国该领域研究主要集中在俄罗斯，均为采用力学方法进行测量，如RU2145758C1（2000年2月20日）和RU2255402C1（2005年6月27日）公开了采用拉力传感器对绝缘子串覆冰状态进行监测。RU2273932C2在2006年4月10日公开了采用拉力传感器对V型绝缘子串进行覆冰监测的方法。

自2009年开始我国陆续有研究所和高校进行了在实验模拟环境下的绝缘子覆冰监测，如中国电力科学研究院申请的CN201206987Y在2009年3月11日公开了一种绝缘子覆冰及测量装置，在人工环境及污秽实验室内的试验条件下，保证绝缘子不同部位的覆冰程度相似时，通过压力或重量传感器实时监测绝缘子表面的覆冰状态。

上海电力公司和华东电力试验研究院有限公司联合申请的CN202502188UU在2012年10月24日公开了一种覆冰绝缘子测试装置，其对绝缘子的覆冰情况进行精确模拟，并对试验电压及泄漏电流进行测量；而该申请人的同日申请CN202501864U，其提出一种绝缘子覆冰测量装置，包括拉力传感器和温度传感器，能分析比较在不同温度、不同湿度和不同风速条件下的绝缘子覆冰情况。

中国申请CN104537270A在2015年4月22日公开的用于覆冰监测的大重量绝缘子串挂点受力计算方法，其基于南方电网于2008年开始建立的“覆冰预警系统”，针对现有覆冰厚度计算模型的计算方法在500kV及以上线路，特别是大重量绝缘子串条件下的不适用性，建立了精确的绝缘子串受力分析模型，改善了覆冰厚度计算模型的计算方法。

中国申请CN104574407A在2015年4月29日提出了采用图像处理的方法计算绝缘子覆冰情况的方法，该方法可以实现远距离监测，而且相比传统的借助传感器的基于力学原理的方法，更加直观、经济、有效。近十年以来，图像处理的方法被用于进行输电线路覆冰监测。但是由于绝缘子的轮廓受覆冰影响很大，其效果很大程度上取决于边缘检测和图像分割的准确性。该申请提出了一种基于暗通道优先和解三角形法的绝缘子覆冰状况在线监测方法，在轻中度覆冰的情况下不需要知道绝缘子的尺寸就可以计算出其覆冰的状况，在重度覆冰的情况下可以结合绝缘子的尺寸信息计算出其覆冰状况。因为本发明无需做边缘检测，所以更加简单有效。

中国申请CN204301709U在2015年4月29日公开了一种绝缘子覆冰厚度在线测量系统的标定信息采集装置，同样采用了图像处理方法，通过对ccd相机采集的图像进行处理，实现了在线覆冰厚度测量。

3结束语

笔者分析了绝缘子在线监测领域的专利发展趋势。不难发现，我国的绝缘子在线监测起步较晚，经过十余年的努力，我国在专利方面已经作出了巨大的努力并取得了一定成绩。