[發(fā)明專(zhuān)利]用于SF6

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910846364.4
• 申請(qǐng)日: 2019-09-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110542839B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 萬(wàn)福;陳偉根;楊天荷;張知先;王有元;杜林;李劍;周湶;譚亞雄;黃正勇;王飛鵬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01R31/12
• 分類(lèi)號(hào): G01R31/12
• 代理公司: 北京智繪未來(lái)專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 11689
• 代理人: 張紅蓮

1.一種用于SF₆氣體絕緣設(shè)備的全光學(xué)絕緣故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其包括數(shù)據(jù)采集卡和監(jiān)控設(shè)備，其特征在于：

所述全光學(xué)絕緣故障在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括至少三個(gè)構(gòu)造成能布置在所述SF₆氣體絕緣設(shè)備中不同位置的光纖干涉腔探頭，每個(gè)所述光纖干涉腔探頭構(gòu)造成用于監(jiān)測(cè)SF₆氣體絕緣設(shè)備中由于絕緣故障而產(chǎn)生的特征氣體組分以及局放超聲波信號(hào)，進(jìn)而監(jiān)測(cè)SF₆氣體絕緣設(shè)備的故障發(fā)生情況；

針對(duì)每一個(gè)所述光纖干涉腔探頭分別設(shè)置有可調(diào)諧解調(diào)激光器、可調(diào)諧激發(fā)激光器、環(huán)形器、光電探測(cè)器、調(diào)制激發(fā)光光路光纖以及解調(diào)光光路光纖；

每個(gè)所述光纖干涉腔探頭的本體由呈中空?qǐng)A柱狀的熔硅管構(gòu)成，其包括進(jìn)光及進(jìn)氣口、出光及進(jìn)氣口、光纖干涉腔端面以及石墨烯振膜，所述石墨烯振膜以遮蓋住所述熔硅管一端開(kāi)口的方式粘附于所述熔硅管的一個(gè)端部，所述光纖干涉腔端面位于所述熔硅管的內(nèi)部空間并與所述石墨烯振膜平行，所述光纖干涉腔端面與所述石墨烯振膜之間的空間限定為光纖干涉腔；

SF₆氣體絕緣設(shè)備中的絕緣氣體經(jīng)由所述進(jìn)光及進(jìn)氣口和/或所述出光及進(jìn)氣口進(jìn)入光纖干涉腔內(nèi)；

所述可調(diào)諧激發(fā)激光器產(chǎn)生的調(diào)制激發(fā)光經(jīng)由所述調(diào)制激發(fā)光光路光纖從所述進(jìn)光及進(jìn)氣口傳導(dǎo)進(jìn)入所述光纖干涉腔腔內(nèi)，并從所述出光及進(jìn)氣口射出所述光纖干涉腔。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全光學(xué)絕緣故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：

所述可調(diào)諧解調(diào)激光器發(fā)出的激光經(jīng)由所述環(huán)形器傳導(dǎo)至所述光纖干涉腔探頭，在所述光纖干涉腔探頭處反射的激光經(jīng)由所述環(huán)形器傳導(dǎo)至所述光電探測(cè)器，

所述解調(diào)光光路光纖相對(duì)于所述光纖干涉腔探頭而定位成延伸進(jìn)入到所述光纖干涉腔探頭，使得所述可調(diào)諧解調(diào)激光器發(fā)出的可調(diào)諧激光能通過(guò)所述解調(diào)光光路光纖傳導(dǎo)至所述光纖干涉腔探頭中并發(fā)生反射，反射光傳導(dǎo)回所述解調(diào)光光路光纖時(shí)發(fā)生干涉，

所述調(diào)制激發(fā)光光路光纖設(shè)置成能將所述可調(diào)諧激發(fā)激光器產(chǎn)生的調(diào)制激發(fā)光傳導(dǎo)進(jìn)入到所述光纖干涉腔探頭內(nèi)，然后從所述光纖干涉腔探頭射出，

所述光電探測(cè)器配置用于讀取干涉光的光強(qiáng)并進(jìn)行解調(diào)以確定局放超聲波信號(hào)的頻率和大小，探測(cè)光聲信號(hào)并進(jìn)行解調(diào)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全光學(xué)絕緣故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述石墨烯振膜的厚度在10nm-10μm的范圍內(nèi)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全光學(xué)絕緣故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述光纖干涉腔的直徑在200μm-5mm的范圍內(nèi)。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全光學(xué)絕緣故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：

所述光纖干涉腔端面與所述石墨烯振膜之間的距離限定為光纖干涉腔的腔長(zhǎng)，所述腔長(zhǎng)在50μm-500μm的范圍內(nèi)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全光學(xué)絕緣故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：

所述全光學(xué)絕緣故障在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括第一光纖干涉腔探頭、第二光纖干涉腔探頭、第三光纖干涉腔探頭和第四光纖干涉腔探頭，它們構(gòu)造成能均勻地布置在所述SF₆氣體絕緣設(shè)備中的不同位置。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的全光學(xué)絕緣故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述可調(diào)諧解調(diào)激光器是中心波長(zhǎng)1550.12nm、線寬為3kHz的窄線寬激光器。