[發明專利]用于氣體絕緣開關設備的絕緣缺陷檢測的內置式光電一體化傳感器

有效

• 申請號: 201710429021.9
• 申請日: 2017-06-08
• 公開（公告）號: CN107247223B
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發明（設計）人: 錢勇;舒博;許永鵬;陳孝信;劉亞東;宋輝;羅林根;盛戈皞;江秀臣
• 申請（專利權）人: 上海交通大學;國網浙江省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 上海東信專利商標事務所(普通合伙) 31228
• 代理人: 楊丹莉;李丹

本發明公開了一種用于氣體絕緣開關設備的絕緣缺陷檢測的內置式光電一體化傳感器，包括：主蓋板，其軸向方向上具有第一端面和第二端面；特高頻傳感器，其設于所述第二端面上；接頭，其設于第一端面上，所述特高頻傳感器與所述接頭連接；光學探頭，其設于所述主蓋板上，其中所述光學探頭包括連接組件和柱狀的導光棒，其中所述連接組件具有第一端和第二端，所述第一端與主蓋板的第一端面連接，所述連接組件的第二端設有用于與光纖連接的光纖接口，所述導光棒具有近端和遠端，所述導光棒的近端設于連接組件內，所述光纖接口與導光棒的近端之間具有導光孔。該傳感器既適合局部放電進行特高頻法檢測，也可以進行光學檢測。

技術領域

本發明涉及光電傳感器，具體為用于氣體絕緣開關設備的內置式光電一體化傳感器。

背景技術

隨著國民經濟的不斷發展和我國電力系統規模的不斷增加，對電網運行的安全性和可靠性要求日益提高。電網的安全運行，主要取決于高壓電力設備的安全運行，而電力設備的運行可靠性在很大程度上依賴于電力設備制造和安裝的質量以及設備的運行維護和必要的預防性試驗等。

氣體絕緣開關設備(GIS)因其可靠性高，占地面積小、維護簡單、檢修周期長等優點而在電網中得到了廣泛的應用。研究表明，GIS設備設計、制造、運輸、安裝過程中的一些偶然因素會造成一些先天性局部缺陷，如氣泡、裂縫、懸浮導電質點和毛刺等。這些缺陷會造成GIS設備某些區域電場強度過高，當高于絕緣介質的擊穿場強時就會發生局部放電。局部放電既是表征GIS設備絕緣狀況的特征量，又是引起絕緣劣化的主要原因。通過局部放電檢測，可及時發現GIS設備內部存在的絕緣缺陷，避免設備發生突發性絕緣擊穿事故，這對保證GIS設備及電網的安全穩定運行具有十分重要的意義。

局部放電檢測方法大致可分為脈沖電流法、超聲波法、化學檢測法、特高頻法和光學檢測法五種。光學檢測法是通過檢測電力設備內部的發光現象來判斷設備是否發生了局部放電。GIS設備發生局部放電時，各種電離、激發和復合均伴隨有光的輻射，發光也是局部放電的一個特征。相對目前常用的特高頻和超聲波檢測方法，光學檢測法用于檢測GIS設備內部局放時有一些明顯的優勢：1)由于檢測的是發光現象，不受電磁環境干擾、設備振動類干擾的影響，具有優良的抗干擾性能；2)由于GIS設備是全封閉的結構，在GIS設備內部不存在外部干擾光源，能進一步提高光學檢測結果的有效性。此外，從檢測原理來看，光學檢測法本身具有優于特高頻等其它方法的檢測靈敏度，因而，隨著光學傳感技術的快速發展，基于光學的GIS局放檢測技術具有良好的發展及應用前景，是未來局放檢測領域一個重要的研究方向。

在現有的檢測技術中，特高頻法檢測范圍最寬，光學法抗干擾性能最強，可靠性最高，如果將兩種檢測技術結合起來，將會極大提高檢測效率和檢測結果的可靠性，然而要將兩種檢測技術結合起來，首先要解決的關鍵問題是特高頻傳感器和光學傳感器的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于氣體絕緣開關設備的絕緣缺陷檢測的內置式光電一體化傳感器，該內置式光電一體化傳感器既可以對局部放電進行特高頻法檢測，又可以進行光學檢測，兩種檢測方法可以同時進行，也可以分開進行，從而提高了采用該傳感器的檢測技術的檢測范圍及可靠性。

基于上述目的，本發明提供了一種用于氣體絕緣開關設備的絕緣缺陷檢測的內置式光電一體化傳感器，包括：

主蓋板，其軸向方向上具有第一端面和第二端面；

特高頻傳感器，其設于所述第二端面上；

接頭，其設于第一端面上，所述特高頻傳感器與所述接頭連接；

光學探頭，其設于所述主蓋板上，其中所述光學探頭包括連接組件和柱狀的導光棒，其中所述連接組件具有第一端和第二端，所述第一端與主蓋板的第一端面連接，所述連接組件的第二端設有用于與光纖連接的光纖接口，所述導光棒具有近端和遠端，所述導光棒的近端設于連接組件內，所述光纖接口與導光棒的近端之間具有導光孔，所述導光棒的遠端自連接組件的第一端伸出而位于主蓋板的第二端面一側。