[發(fā)明專利]一種用于GIS局部放電超聲檢測(cè)的盆式絕緣子

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010716731.1
• 申請(qǐng)日: 2020-07-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111913082A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 殷禹;吳昱怡;崔博源;王浩然;陳允;張猛;周宏揚(yáng);史榮斌;馬國(guó)明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司;華北電力大學(xué);國(guó)家電網(wǎng)有限公司;國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/12
• 分類號(hào): G01R31/12;H01B17/00;H01B17/38
• 代理公司: 北京工信聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11266
• 代理人: 姜麗樓

本發(fā)明提供了一種用于GIS局部放電超聲檢測(cè)的盆式絕緣子，包括：盆式絕緣子本體和光纖傳感器組件；其中，光纖傳感器組件，其埋設(shè)于弧形段的末端，所述弧形段的末端位于所述盆式絕緣子本體與氣體絕緣開(kāi)關(guān)設(shè)備外殼的連接端朝向所述盆式絕緣子本體內(nèi)部的一側(cè)，并且，所述光纖傳感器組件的尾纖延伸至連接端的外部。本發(fā)明提供的用于GIS局部放電超聲檢測(cè)的盆式絕緣子，通過(guò)將高靈敏度的光纖傳感器組件在盆式絕緣子澆注制作過(guò)程中固封在其內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)了傳感器與絕緣子的一體化，減少了超聲信號(hào)的傳播損耗，提高了GIS局部放電超聲信號(hào)的檢測(cè)靈敏度；此外，預(yù)埋的光纖傳感器組件可長(zhǎng)久、可靠地與GIS融合，無(wú)需頻繁拆卸傳感器件，便于運(yùn)維檢測(cè)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及局部放電超聲信號(hào)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種用于GIS局部放電超聲檢測(cè)的盆式絕緣子。

背景技術(shù)

氣體絕緣開(kāi)關(guān)設(shè)備（GIS）是變電站中的關(guān)鍵設(shè)備，它具有占地面積小，可靠性高，安全性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。GIS具有優(yōu)異的絕緣性能，故障率比傳統(tǒng)敞開(kāi)式的設(shè)備低一個(gè)數(shù)量級(jí)，提高了供電可靠性，為變電站帶來(lái)了巨大的綜合效益。但是，在制造、安裝GIS的各個(gè)環(huán)節(jié)中存在各種不確定因素，使得GIS中存在絕緣缺陷進(jìn)而在正常運(yùn)行中產(chǎn)生局部放電。在封閉的GIS中發(fā)生局部放電不易早期發(fā)現(xiàn)，而且由于GIS的緊湊排列，一個(gè)設(shè)備的故障就會(huì)波及臨近設(shè)備。因此，對(duì)于GIS局部放電的檢測(cè)具有重大的意義。

目前，GIS局部放電的檢測(cè)方法主要有電測(cè)法和非電測(cè)法，電測(cè)法包括脈沖電流法、特高頻檢測(cè)法。非電測(cè)法主要包括聲測(cè)法、化學(xué)測(cè)法。GIS現(xiàn)場(chǎng)結(jié)構(gòu)緊湊，高壓電磁干擾嚴(yán)重，傳統(tǒng)電測(cè)法在GIS局部放電檢測(cè)受到嚴(yán)重影響。聲測(cè)法以局部放電產(chǎn)生的超聲波信號(hào)為檢測(cè)對(duì)象，避免了電磁干擾的問(wèn)題，而且傳感器體積小，復(fù)用技術(shù)簡(jiǎn)單，在GIS局部放電檢測(cè)方面具有巨大的優(yōu)勢(shì)。近年來(lái)，光-聲測(cè)法具有良好的發(fā)展前景，該方法利用低成本、高靈敏度的光纖干涉?zhèn)鞲屑夹g(shù)實(shí)現(xiàn)了超聲信號(hào)的檢測(cè)，由于光纖優(yōu)良的絕緣性能，該方法具有優(yōu)良的可靠性。

雖然相關(guān)學(xué)者在Michelson干涉、Mach-Zehnder干涉、Fabry-Perot干涉、Sagnac干涉等干涉理論的基礎(chǔ)上，通過(guò)傳感拓?fù)浜退惴ǖ膬?yōu)化，在一定程度上提高了光纖超聲檢測(cè)的靈敏度，但是基本還局限于實(shí)驗(yàn)室的小模型，實(shí)際檢測(cè)效果并不好。首先，真實(shí)GIS內(nèi)部的超聲信號(hào)具有復(fù)雜的傳播路徑，超聲信號(hào)從發(fā)生處傳播到殼體外側(cè)的傳感器時(shí)衰減嚴(yán)重，所以檢測(cè)效果往往很差。其次，當(dāng)前光纖傳感單元需要反復(fù)拆卸，容易造成光纖傳感器的損壞。再次，對(duì)于絕緣子內(nèi)部缺陷導(dǎo)致的擊穿故障，傳統(tǒng)的在外殼上進(jìn)行局放檢測(cè)的方法，靈敏度不足，有必要設(shè)計(jì)更加貼近盆式絕緣子的局放檢測(cè)方法。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于此，本發(fā)明提出了一種用于GIS局部放電超聲檢測(cè)的盆式絕緣子，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中GIS局部放電超聲信號(hào)在傳播中的衰減過(guò)大，光-聲檢測(cè)法檢測(cè)效果較差的問(wèn)題。

本發(fā)明提出的用于GIS局部放電超聲檢測(cè)的盆式絕緣子，包括：盆式絕緣子本體和光纖傳感器組件；其中，所述光纖傳感器組件埋設(shè)于所述盆式絕緣子本體弧形段的末端，所述弧形段的末端位于所述盆式絕緣子本體與氣體絕緣開(kāi)關(guān)設(shè)備外殼的連接端朝向所述盆式絕緣子本體內(nèi)部的一側(cè)，并且，所述光纖傳感器組件的尾纖延伸至所述盆式絕緣子本體與氣體絕緣開(kāi)關(guān)設(shè)備外殼的連接端的外部。

進(jìn)一步地，上述用于GIS局部放電超聲檢測(cè)的盆式絕緣子中，所述光纖傳感器組件為螺旋狀結(jié)構(gòu)，所述尾纖自所述螺旋結(jié)構(gòu)的尾端延伸至所述盆式絕緣子本體與氣體絕緣開(kāi)關(guān)設(shè)備外殼的連接端。

進(jìn)一步地，上述用于GIS局部放電超聲檢測(cè)的盆式絕緣子中，所述光纖傳感器組件采用單模光纖繞制而成。

進(jìn)一步地，上述用于GIS局部放電超聲檢測(cè)的盆式絕緣子中，所述光纖傳感器組件的尾端與所述盆式絕緣子本體凸面之間的距離與所述光纖傳感器組件的起始端與所述盆式絕緣子本體凹面之間的距離相等。