特高压是指±千伏及以上的直流电和千伏及以上交流电的电压等级。特高压能大大提升我国电网的输送能力。据国家电网公司提供的数据显示，一回路特高压直流电网可以送万千瓦电量，相当于现有千伏直流电网的5到6倍，而且送电距离也是后者的2到3倍，因此效率大大提高。输送同样功率的电量，如果采用特高压线路输电可以比采用千伏高压线路节省60%的土地资源。

交流方面，中国已经建成的超高压是西北电网千伏的交流实验工程。首个国内最高电压等级特高压交流示范工程，是我国自主研发、设计和建设的具有自主知识产权的千伏交流输变电工程——晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程，全长公里，纵跨晋豫鄂三省，其中还包含黄河和汉江两个大跨越段。线路起自山西kV晋东南变电站，经河南kV南阳开关站，止于湖北kV荆门变电站。

直流方面，四川向家坝——上海±千伏特高压直流输电示范工程已顺利投入运行，这是规划建设的世界上电压等级最高、输送距离最远、容量最大的直流输电工程；锦屏-苏南±kV特高压直流线路工程也于年5月13日顺利通过竣工验收。

特高压输电线线路里程长、跨度大、杆塔多，绝缘子使用数量多、种类多，要了解绝缘子的优劣情况，主要从两个方面来分析。一方面是绝缘子的防污闪能力，依据电网污闪经验可知，绝缘子运行中积污严重会导致其绝缘能力下降，发生污闪的几率增大，运行人员要了解运行中绝缘子的积污情况，就要对其进行适时检测和监控。

自然污秽主要来源千海洋、沼泽、土塌等自然环境，我们内陆地区主要有农田尘土污秽、盐碱污秽、鸟类污秽等。工业污秽主要指生产过程中烟囱的气液、固等污秽物质。主要分布在工业集中的地区，包括发电厂、化工厂、水泥厂、冶炼厂、矿场等工业厂排出的烟尘和水雾。

大气环境中存在的污秽按形状可以划分为颗粒性污秽和气体性污秽两大类，颗粒污秽包括灰尘、烟尘、金属粉尘、液滴雨滴；气体性污秽呈气态弥漫在空气中，具有很强的覆盖性能，其成分因污染源、工业原料和主要工艺而不同，目前常见的主要有硫氢化物、氮氧化物、碳氧化物、氢化合物。

此外，绝缘子表面的污秽，取决于当地环境的污秽水平，也受大气条件的影响，对绝缘子自身形状、尺寸、安装方式，表面光泽度也有密切关系，绝缘子表面的污秽程度宜接影响绝缘子设备的耐压水平，因此防止线路污闪就必须掌握绝缘子自身的污秽严重程度。

测量绝缘子有如下几种方法

1、电导率法。电导率的定义为绝缘子单位表面污层的电导值，它是污层上的电流与电庄之比与绝缘子形状系数的乘积，污层电导率能综合反映污层的污秽及潮湿程度，应在污层饱和受潮条件下进行，在绝缘子上加适当的工频电压，测其泄露电流，测量时还需将测得的电导率换再乘以标准温度20°C下的值。

2、泄露电流法。是指污秽受潮时在运行电压下测得的流过绝缘子表面污层的电流，泄霓电流的变化特征能够反应污层脏污程度和湿润程度.

3、火花间隙法。火花间隙检测装置是早期绝缘子检测的主要仪器，其工作原理是根据火花间隙放电声音确定不良绝缘子，火花间隙测试原理简单，操作方便，缺点是准确度偏低。

4、兆欧表检测法。使用兆欧表逐片对绝缘子进行电阻测量，通过测量绝缘子两端的绝缘电阻，来分析判断不良绝缘子。

5、红外测温法。当不良绝缘子的绝缘件有微小裂纹时，会形成一定区域的低阻抗区，泄露电流流过低阻抗区，该区电流密度加大，表面温度升高，通过使用红外成像仪器的测量可以得到该物件的热像图，通过对热像图的分析，可以判断绝缘子各个部位实际温度的分布情况，从而分别出不良绝缘子。

绝缘子可简化成一个电阻（体电阻和表电阻并联）和一个电容的并联，将直流高压加载在绝缘子两端，电容的影响几乎可忽略，其工作原理如下图所示：

绝缘子检测原理图

测量系统由三部分组成，分别为地面站、检测终端和爬行机器人；平板电脑的操作界面是整个系统的控制中心和数据中心，用来给爬行机器人发送控制命令、接收来自于检测终端发送的数据显示并存储。检测终端是整个系统的测量中心，它嵌入到绝缘子检测机器人的机身内部。采用12Ｖ的锂电池供电，通过直流升压电路将２４Ｖ电压升高到0Ｖ的电压经保护电阻和旁路电容连接到机器人的检测探针。着机器人的爬行，将高压加载到绝缘子上产生回路。电流经过采样电阻形成采样电压。检测终端的中央处理器采集经过信号滤波处理的电流经过算法处理得出绝缘子电阻值，并将该数值通过无线传输模块到地面接收站。另一方面，检测终端作为控制命令的中转站，接收地面站的控制命令并将其转送给爬行机器人。绝缘子检测机器整个系统的执行机构，它接收来自检测终端的控制命令，按照控制命令的要求执行相应的动作。绝缘子检测人主要由传感器、电动机和中央处理器（ＣＰＵ）组成。电动机是爬行机器人的动作执行器，它按照中央处理器的命令要求运行。中央处理器是爬行机器人的核心部件，是机器人的大脑。

海恩德智能装备（南京）有限公司在以上研发的基础上，整合绝缘子检测方法，研发特高压绝缘子零值检测仪。该检测仪具有履带式攀爬机构行走效率高，十分钟即可攀爬一片绝缘子。

绝缘子串检测机器人主要由机器人本体和机器人遥控器组成。机器人能够检测绝缘子片的阻值和外观缺陷。遥控器可实时监控绝缘子串检测机器人，并可查看实时视频、记录检测数据。

传统的绝缘子检测方法劳动强度大，超过5米的绝缘子串绝缘杆无法抵达，带电最高可检测kV电压等级线路，检测项目单一，带电只能检测分布电压，无法实现阻值测量，检测精度差，带电情况下通过分布电压来间接判断绝缘子片优劣，属于定性判断，常出现误判、漏检等情况。

应用绝缘子检测机器人后，只需一人爬塔安装机器人，剩余工作全部机器人自动完成。带电最高可检测kV电压等级线路，检测项目多样，可实现电阻检测、分布电压检测、外观检测。检测精度高，带电检测误差1％左右，建立绝缘子片阻值数据库，精确判断绝缘子片状态，可及时发现临界损坏绝缘子片

特高压绝缘子检测机器人带电检测绝缘子

机器人具备电阻测量，自动判断低零值绝缘子片、声光报警、阻值曲线绘制等功能，且通过机器人的摄像头可以实现绝缘子片的外观检测，及时发现绝缘子表面破损、绝缘子裂纹、绝缘子钢脚钢帽连接状态。

机器人技术指标如下：

尺寸：**mm

重量：6.5kg

运行时长：机器人不间断运行时长≥8h

作业环境：kV及以下电压等级的耐张绝缘子串

作业能力：电阻测量、表面缺陷检测

行走机构：履带式行走机构

移动速度：≥mm/s

检测周期：10min/双联

遥控距离：无遮挡条件下≥1km

作业方式：带电作业

停电作业

保护装置：机器人有配套绝缘保护绳

遥控器技术指标如下：

尺寸：**40mm

重量：1kg

功耗：5W

电池：12V，5Ah

功能：检测绝缘子阻值显示；低值、零值报警

视频：绝缘子实时视频显示、录像、回放

遥控距离：无遮挡条件下1km

机器人使用的时候需要吊装到铁塔上，作业人员携带绝缘绳和滑轮爬塔。将滑轮固定于杆塔横担处或者绝缘子串低压侧金具上并穿过传递绳。

将传递绳的锁扣锁在机器人的吊环上，吊装机器人。作业过程中保证机器人与高压电输电线缆保持一定的安全绝缘距离，避免机器人碰触铁搭，防止造成机器人损坏和人员伤害。机器人外壳全部采用绝缘材料，不会发生拉弧放电现象。

输电线路绝缘子检测设备吊装

塔上作业人员拿到机器人后，将机器人挂在在靠近杆塔的一片绝缘子上。机器人整体形状呈弯钩状，只需作业人员将机器人从绝缘子串的右上方将机器人开口插入绝缘子串即可。

绝缘子检测机器人安放在输电线路铁塔

（1）将机器人检测探针向左上方摆开，

并将机器人从绝缘子串右上方向左下方插入到绝缘子串上

（2）将机器人安放于耐张双联串的右侧的绝缘子串上

（3）机器人安放完毕

安放完毕后，机器人自主沿输电线路绝缘子串行走，行走过程中，对绝缘子逐片检测。检测完毕后自主返回绝缘子串杆塔一侧。

整个检测过程持续十分钟左右，检测效率高。

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