[實(shí)用新型]一種尖端脈沖探測(cè)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820966649.2
• 申請(qǐng)日: 2018-06-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN208297662U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李兵;齊威;馮澤斌;齊月靜;韓曉泉;劉廣義;楊軍紅
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京科益虹源光電技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01R31/12
• 分類(lèi)號(hào): G01R31/12;G01J11/00
• 代理公司: 深圳市科進(jìn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44316
• 代理人: 曹衛(wèi)良

本實(shí)用新型提供的尖端脈沖探測(cè)系統(tǒng)，包括光電轉(zhuǎn)換模塊、模擬電路模塊、數(shù)字電路模塊、上位機(jī)以及電源接口模塊。本實(shí)用新型提供的尖端脈沖探測(cè)系統(tǒng)具有抗干擾能力強(qiáng)、體積小巧，實(shí)現(xiàn)對(duì)距離探測(cè)器0.5米半球范圍內(nèi)的尖端放電識(shí)別與方位探測(cè)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及紫外光電傳感器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種尖端脈沖探測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

局部放電是高壓電場(chǎng)使空氣電離并放電的現(xiàn)象，是設(shè)備故障的早期征兆。高壓電力系統(tǒng)中設(shè)備絕緣處發(fā)生的局部放電現(xiàn)象會(huì)造成設(shè)備損壞、能源和經(jīng)濟(jì)損失、系統(tǒng)安全隱患等多種后果。其中，高壓開(kāi)關(guān)柜、環(huán)網(wǎng)柜電纜分支箱及GIS設(shè)備(氣體絕緣組合電氣設(shè)備)等等高壓電力設(shè)備是常常出現(xiàn)局部放電現(xiàn)象的設(shè)備。絕緣部位局部放電會(huì)產(chǎn)生腐蝕性物質(zhì)如臭氧和氮氧化物，在高濕度狀態(tài)下會(huì)釋放硝酸，會(huì)加速絕緣部分的腐蝕，進(jìn)而增強(qiáng)局部放電的強(qiáng)度。因此對(duì)局部放電的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可以及早發(fā)現(xiàn)高壓電力設(shè)備的安全隱患，保障電力系統(tǒng)的安全平穩(wěn)運(yùn)行。

目前應(yīng)用于局部放電監(jiān)測(cè)的探測(cè)方法主要有：超聲波法(AE)、特高頻法 (UHF)以及紫外探測(cè)法。超聲波法是探測(cè)局部放電中的超聲波脈沖，能夠?qū)崿F(xiàn)局部放電診斷和放電源的準(zhǔn)確定位。但超聲波法要利用多個(gè)傳感器組成陣列才能實(shí)現(xiàn)對(duì)放電位置的定位，且因聲波傳播特性，易受機(jī)械振動(dòng)的影響。特高頻法的測(cè)量對(duì)象是局部放電時(shí)產(chǎn)生的高頻電磁輻射。特高頻法在GIS設(shè)備中的應(yīng)用效果最好，已是國(guó)際上對(duì)GIS設(shè)備普遍采用的檢測(cè)技術(shù)。特高頻法特高頻法易受環(huán)境中其他電磁干擾信號(hào)的影響，且成本高。

紫外檢測(cè)法的測(cè)量對(duì)象是局部放電中輻射光譜的紫外成分。相對(duì)于超聲波法與特高頻法，紫外監(jiān)測(cè)法具有原理簡(jiǎn)單有效、不受環(huán)境電磁干擾、靈敏度高、可早期診斷等優(yōu)勢(shì)。目前被應(yīng)用于紫外探測(cè)的主要的探測(cè)器有：光電倍增管、硅基光電探測(cè)器等。光電倍增管具有較高靈敏度而且響應(yīng)速度快。但真空封裝的光電倍增管體積較大，易受電磁干擾，工作時(shí)需要大功率電源和陰極制冷。硅基光電傳感器對(duì)可見(jiàn)光波段響應(yīng)，對(duì)紫外波段并不敏感，可見(jiàn)光抑制比較低。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種尖端脈沖探測(cè)系統(tǒng)，解決局部放電紫外光信號(hào)采集、信號(hào)處理、放電脈沖波形顯示、放電源方位判定的技術(shù)問(wèn)題。

本實(shí)用新型提供一種尖端脈沖探測(cè)系統(tǒng)，包括光電轉(zhuǎn)換模塊、模擬電路模塊、數(shù)字電路模塊、上位機(jī)以及電源接口模塊，其中，

所述光電轉(zhuǎn)換模塊用于將電暈放電采集到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，將所述電信號(hào)通過(guò)I/V轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)；

所述模擬電路模塊用于對(duì)所述模擬信號(hào)進(jìn)行多級(jí)放大，使得所述模擬信號(hào)滿(mǎn)足模數(shù)轉(zhuǎn)換需要；

所述數(shù)字電路模塊用于對(duì)放大后的所述模擬信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換和閾值濾波得到多通道信號(hào)，對(duì)所述多通道信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)編碼后將信號(hào)碼流發(fā)送至所述上位機(jī)；

所述上位機(jī)用于對(duì)所述信號(hào)碼流進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取、數(shù)據(jù)幀拆分、輸出波形并輸出方位判定結(jié)果。

作為一種可選的方案，所述光電轉(zhuǎn)換模塊包括SiC碳化硅紫外傳感器以及I/V轉(zhuǎn)換單元，所述碳化硅紫外傳感器用于在采集局部放電產(chǎn)生的紫外光信號(hào)并生成電信號(hào)，所述I/V轉(zhuǎn)換模塊將所述電信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)輸出至模擬電路模塊。

作為一種可選的方案，所述多級(jí)放大為二級(jí)放大，所述模擬電路模塊包括前置放大電路和二級(jí)放大電路，所述前置放大電路用于對(duì)所述模擬信號(hào)進(jìn)行前置放大后輸出至所述二級(jí)放大電路，所述二級(jí)放大電路用于對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行二次放大后輸出至所述數(shù)字電路模塊。

作為一種可選的方案，所述數(shù)字電路模塊包括A/D轉(zhuǎn)換單元、閾值濾波單元以及數(shù)據(jù)編碼分發(fā)單元，所述A/D轉(zhuǎn)換單元用于對(duì)所述模擬信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到數(shù)字信號(hào)，所述閾值濾波單元用于對(duì)所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行閾值濾波得到四通道信號(hào)，所述數(shù)據(jù)編碼分發(fā)單元用于對(duì)所述四通道信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)編碼，并通過(guò)串口將信號(hào)碼流發(fā)送至所述上位機(jī)。