[實用新型]一種用于GIS內(nèi)部缺陷檢測的光學(xué)探頭

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720914182.2
• 申請日: 2017-07-26
• 公開（公告）號: CN207074247U
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐鵬;戴緣生;周谷亮;楊凌輝;董晨曄;高凱;陸啟宇;田昊洋
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)上海市電力公司;華東電力試驗研究院有限公司;上海交通大學(xué)
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 上海科盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司31225
• 代理人: 趙志遠

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及GIS的光學(xué)檢測領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于GIS內(nèi)部缺陷檢測的光學(xué)探頭。

背景技術(shù)

氣體絕緣開關(guān)設(shè)備(GIS)因其可靠性高，占地面積小、維護簡單、檢修周期長等優(yōu)點而在電網(wǎng)中得到了廣泛的應(yīng)用。研究表明，GIS設(shè)備設(shè)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(dǎo)電質(zhì)點和毛刺等。這些缺陷會造成GIS設(shè)備某些區(qū)域電場強度過高，當高于絕緣介質(zhì)的擊穿場強時就會發(fā)生局部放電。局部放電既是表征GIS設(shè)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(fā)現(xiàn)GIS設(shè)備內(nèi)部存在的絕緣缺陷，避免設(shè)備發(fā)生突發(fā)性絕緣擊穿事故，這對保證GIS設(shè)備及電網(wǎng)的安全穩(wěn)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(xué)檢測法、特高頻法和光學(xué)檢測法五種。光學(xué)檢測法是通過檢測電力設(shè)備內(nèi)部的發(fā)光現(xiàn)象來判斷設(shè)備是否發(fā)生了局部放電。GIS設(shè)備發(fā)生局部放電時，各種電離、激發(fā)和復(fù)合均伴隨有光的輻射，發(fā)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(xué)檢測法用于檢測GIS設(shè)備內(nèi)部局放時有一些明顯的優(yōu)勢：1)由于檢測的是發(fā)光現(xiàn)象，不受電磁環(huán)境干擾、設(shè)備振動類干擾的影響，具有優(yōu)良的抗干擾性能；2)由于GIS設(shè)備是全封閉的結(jié)構(gòu)，在GIS設(shè)備內(nèi)部不存在外部干擾光源，能進一步提高光學(xué)檢測結(jié)果的有效性。此外，從檢測原理來看，光學(xué)檢測法本身具有優(yōu)于特高頻等其它方法的檢測靈敏度，因而，隨著光學(xué)傳感技術(shù)的快速發(fā)展，基于光學(xué)的GIS局放檢測技術(shù)具有良好的發(fā)展及應(yīng)用前景，是未來局放檢測領(lǐng)域一個重要的研究方向。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種靈敏度高、抗干擾能力強、導(dǎo)光效果好、檢測角度廣、多重密封效果好的用于GIS內(nèi)部缺陷檢測的光學(xué)探頭。

本實用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種用于GIS內(nèi)部缺陷檢測的光學(xué)探頭，該光學(xué)探頭一端固定在GIS設(shè)備的法蘭蓋板上，另一端伸入到GIS設(shè)備腔體內(nèi)部，該光學(xué)探頭包括圓形法蘭盤、導(dǎo)光棒和蓋板，所述的導(dǎo)光棒的一端插入圓形法蘭盤中心處，且與外接光纖連接，另一端伸入到GIS設(shè)備腔體內(nèi)部，所述的圓形法蘭盤的內(nèi)端面與法蘭蓋板緊貼，外端面與蓋板的內(nèi)端面壓緊。

所述的導(dǎo)光棒為石英導(dǎo)光棒，其一端為平面結(jié)構(gòu)，另一端呈球面結(jié)構(gòu)。

所述的圓形法蘭盤在內(nèi)端面中心處開設(shè)有一用以插入導(dǎo)光棒一端的中心通孔，在外端面中心處開設(shè)有一用以與法蘭蓋板扣合的圓孔結(jié)構(gòu)，所述的圓孔結(jié)構(gòu)與中心通孔連通，且圓孔結(jié)構(gòu)孔徑大于通孔孔徑。

所述的法蘭蓋板呈凸臺型，包括一體成型的外蓋板和中空的圓柱體結(jié)構(gòu)，所述的圓柱體結(jié)構(gòu)與圓孔結(jié)構(gòu)相互扣合。

所述的圓形法蘭盤的外端面上，在以圓形法蘭盤中心為圓心的圓上，依次交叉設(shè)有多個螺紋孔和沉頭孔，所述的沉頭孔內(nèi)設(shè)有與法蘭蓋板緊固的內(nèi)六角螺栓，所述的螺紋孔與設(shè)置在蓋板上的通孔位置相對，并通過內(nèi)六角螺栓固定。

所述的圓柱體結(jié)構(gòu)底部中心處開設(shè)有一圓孔，該圓孔的一端與中心通孔連通，另一端伸出圓柱體結(jié)構(gòu)形成外螺紋結(jié)構(gòu)，所述的外螺紋結(jié)構(gòu)作為與外接光纖連接的連接端。

所述的圓孔孔徑小于中心通孔孔徑。

所述的中心通孔的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有兩道用于軸密封的密封槽，并安裝軸密封圈。

所述的圓形法蘭盤的內(nèi)端面上設(shè)有一平面密封槽，內(nèi)部設(shè)置平面密封圈。

所述的圓孔結(jié)構(gòu)在與圓柱體結(jié)構(gòu)壓緊接觸的面上設(shè)有一道密封槽，并安裝密封圈。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點：

1、本實用新型通過內(nèi)置導(dǎo)光棒的形式檢測GIS設(shè)備內(nèi)部局部放電產(chǎn)生的光信號，具有靈敏度高、抗干擾能力強的優(yōu)點；

2、導(dǎo)光棒由石英材料制成，導(dǎo)光效果好，端部采用球面結(jié)構(gòu)，大幅提高光信號檢測的角度范圍；

3、設(shè)計新穎，采用多重密封結(jié)構(gòu)，密封效果好。

附圖說明

圖1是內(nèi)置式光學(xué)探頭整體結(jié)構(gòu)示意圖及剖面示意圖，其中，圖(1a)為整體結(jié)構(gòu)示意圖，圖(1b)為剖面示意圖。

圖2是導(dǎo)光棒結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是法蘭盤結(jié)構(gòu)示意圖，其中，圖(3a)為主視方向示意圖，圖(3b)為俯視方向示意圖。

圖4為蓋板結(jié)構(gòu)示意圖，其中，圖(4a)為主視方向示意圖，圖(4b)為俯視方向示意圖。

圖中標記說明：