[實用新型]紅外線六氟化硫檢漏攝像儀

無效

• 申請號: 200820225310.3
• 申請日: 2008-11-13
• 公開（公告）號: CN201335762Y
• 公開（公告）日: 2009-10-28
• 發明（設計）人: 王樹鐸;魏守安;朱春才;王應軍
• 申請（專利權）人: 山東長運光電科技有限公司;王樹鐸
• 主分類號: G01M3/38
• 分類號: G01M3/38;G01N21/35
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司
• 代理人: 鞏同海

技術領域

本實用新型涉及一種檢測氣體泄漏的儀器，更確切地說是一種針對電力系統常用的六氟化硫(SF₆)氣體發生泄漏時，采用紅外線技術及時發現其泄漏位置、并且用可見的圖像直接顯示出來的儀器。

背景技術

六氟化硫氣體(SF6)由法國化學家Moissan和Lebeau于1900年合成，大約從20世紀60年代起，SF₆氣體作為優秀的絕緣和滅弧介質成功用于高壓開關及其設備。SF₆設備大量應用，一方面使電力生產更安全、更可靠，但另一方面，SF₆作為一種氣體絕緣介質，一旦發生泄漏事故，不僅會迅速降低電器的絕緣性能，而且還會危及到現場人員的人身安全。有資料統計表明，SF₆電力設備事故中，本體SF₆氣體泄漏引起的事故占38％。因此，對密封有SF₆介質的電器設備經常檢漏十分重要。

六氟化硫(SF₆)氣體是一種用于高壓斷路器和開關設備中的絕緣介質，在電力輸變系統中得到日益廣泛的應用；而一旦發生泄漏，將對環境和人員造成危害；及時發現SF₆泄漏對于電力系統的正常穩定運行具有極重要的意義。六氟化硫(SF₆)氣體本身無色無臭，傳統的檢漏方法無法直接判定泄漏位置；較新的技術是采用激光照射紅外成像，但激光器價格高昂、體積笨重。本實用新型用與SF₆分子光譜匹配的紅外輻射源和窄帶鑒別器件替代激光器，實現了對SF₆泄漏的檢測；SF₆氣體和泄漏所在的部位的映像，能清晰地顯示在攝像機監視器的屏幕上，即用可見的圖像直接顯示出來。

已有傳統的SF₆氣體泄漏檢測方法包括：氣體水分含量測量方法、鹵素檢漏儀、紫外線電離、激光光聲光譜法等；先定性或定量確定氣體檢漏區域或范圍；然后停運設備，再用分段包扎，涂復皂液進行逐段的確定泄漏點的確切位置。這些方法既費時又需將電器設備停運，造成人力財力的浪費。

SF6檢漏攝像儀用于檢測在線的、SF₆氣體絕緣的變電站電器設備上SF₆氣體的泄漏，能精確地觀察和確定泄漏位置，將被檢電器設備SF₆氣體和泄漏所在的確切位置的映像，清晰地顯示在攝像機監視器的屏幕上。

美國專利(US4,555,627)“背向散射吸收成像系統”中描述了關于這種系統的現有專利技術。該專利使用紅外激光照明為紅外攝像機提供一個紅外視野場景作為激光照亮的現場。如果被激光照明的氣體，吸收的是激光的波長；那么這種氣體在視頻圖像上會造成陰影，恰好使氣體變為可視化的煙霧狀。背向散射吸收成像系統已經利用激光成像使系統走向商業化，提供這種系統正常運作的波長是CO2激光器發出的9-11μm的波長。

美國電力研究院(EPRI)最早支持開發這種用于電力公司的新技術，原來是由美國海軍的勞倫斯-利物莫爾國家實驗室開發研究的；利用激光反向散射技術作鑒別檢測發現來自遇難船可能有危害的氣體泄漏。從上世紀末到本世紀初，EPRI支持開發了名為GasVue的激光照相機，已經在國外幾十家電力公司的變電站使用。例如：采用這種SF₆激光成像泄漏系統使伊利諾斯電力公司和南非的ESKOM公司及時發現SF₆泄漏，避免了故障發生，還節省了購買替補的SF₆氣體的費用，獲得了顯著的成本節約。不理想的是GasVue激光照相機結構復雜笨重，體積大，耗電多。其售價也高達20萬美元。

2004年2月10日獲準的美國專利(US?6,690,472B2)“脈沖激光行掃描在散射吸收成像系統中的應用”記述了它使用激光脈沖作為照明光源，用行掃描生成圖像。該發明描述與原來的美國專利(4,555,627)不同在于：原有專利中描述它使用一種單一頻率、連續發光的激光光源，沒有使用脈沖或連續波動式激光器。此項新的專利是使用高重復頻率脈沖激光器在一個行掃描模式運行；所描述使用的激光有幾個kHz的重復率，這是一個比較常見的晶體二極管泵浦固體激光器。二極管泵浦的固體激光器可能會有一些優點，包括體積小，功耗小。該發明如同在所有背向反射系統，都采用了激光器。