[發明專利]一種GIS分解氣體的檢測裝置

在審

• 申請號: 202110243617.6
• 申請日: 2021-03-05
• 公開（公告）號: CN113008866A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 王浩州;胡錦;錢國超;彭慶軍;鄒德旭;王建新;陳偉根;鄒閱培;周峰;王品一
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司電力科學研究院;云南電網有限責任公司昆明供電局
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65;G01N21/01
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理有限公司 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本申請提供了一種GIS分解氣體的檢測裝置，包括：激光器、光束校準單元、濾波單元、近心雙向多通道腔和光譜采集單元。其中，激光器發射激光至光束校準單元；光束校準單元對接收的激光校準質量并發送至濾波單元；濾波單元對接收的激光進行濾除處理，并發送至近心雙向多通道腔；近心雙向多通道腔可充入GIS分解氣體，且近心雙向多通道腔接收濾波單元發送的激光以使激光照射GIS分解氣體，得到拉曼散射光，以及將拉曼散射光發送至濾波單元；濾波單元將拉曼散射光發送至光譜采集單元；光譜采集單元對拉曼散射光進行濾除處理，以獲取斯托克斯拉曼散射光，并對斯托克斯拉曼散射光進行檢測分析。本申請可以對GIS分解氣體進行高靈敏度的檢測。

技術領域

本申請涉及電氣設備故障檢測技術領域，尤其涉及一種GIS分解氣體的檢測裝置。

背景技術

運行SF6絕緣組合電器(GIS)在電、熱、環境等多種因素作用下會發生分解并產生各種反映故障性質和絕緣性能的氣體，例如二氧化硫、硫化氫、一氧化碳和二氧化碳等，這些氣體均勻分布在GIS中，統稱為GIS分解氣體。通過對GIS分解氣體進行分析可以有效地判斷GIS早期潛伏性故障，通過準確檢測分解氣體濃度可以對GIS故障類型做出判斷。因此準確檢測GIS微量故障特征氣體對確保大型電力設備安全可靠運行具有非常重要的意義。

現有的GIS分解氣體檢測方法一般為化學方法和光學方法，化學方法中氣相色譜法價格昂貴且檢測時間較長，檢測管法檢測精度低。半導體傳感器法對氣體選擇性差，存在交叉敏感。光學方法中紅外吸收光譜法和光聲光譜法無法在高濃度背景下實現高靈敏多組分測量，不同氣體需要不同的激光光源，導致檢測效果較差。因此現有技術在檢測GIS分解氣體時的檢測效果差。

發明內容

本申請提供了一種GIS分解氣體的檢測裝置，以解決現有技術存在的問題。

為了解決上述技術問題，本申請實施例公開了如下技術方案：

本申請提供了一種GIS分解氣體的檢測裝置，包括：激光器、光束校準單元、濾波單元、近心雙向多通道腔和光譜采集單元；

所述激光器被配置為發射激光至所述光束校準單元；

所述光束校準單元與所述激光器相連接，被配置為對接收的激光校準質量并發送至所述濾波單元；

所述濾波單元與所述光束校準單元相連接，被配置為對接收的激光進行濾除處理，并發送至所述近心雙向多通道腔；

所述近心雙向多通道腔可充入GIS分解氣體，且所述近心雙向多通道腔與所述濾波單元相連接，被配置為接收濾波單元發送的激光以使激光照射GIS分解氣體，得到拉曼散射光，以及將拉曼散射光發送至所述濾波單元；

所述濾波單元進一步被配置為將拉曼散射光發送至所述光譜采集單元；

所述光譜采集單元與所述濾波單元相連接，被配置為對拉曼散射光進行濾除處理，以獲取斯托克斯拉曼散射光，并對斯托克斯拉曼散射光進行檢測分析。

可選的，所述激光器采用443nm半導體激光器，用于產生單模激光。

可選的，所述光束校準單元包括準直鏡和體布拉格光柵；

所述準直鏡與激光器連接，用于濾除慢軸上的激光，并將快軸上的激光反射到體布拉格光柵；

所述體布拉格光柵用于選擇預設帶寬的激光。

可選的，所述濾波單元包括依次連接的第一帶寬濾波鏡、第一聚焦透鏡和第二帶寬濾波鏡；且所述第一帶寬濾波鏡、所述第一聚焦透鏡和所述第二帶寬濾波鏡在水平方向上呈一條直線；

所述第一帶寬濾波鏡與所述體布拉格光柵連接，用于消除熒光以及濾除預設帶寬以外的激光；

所述第一聚焦透鏡的焦距為25cm，用于對預設帶寬的激光進行聚焦并發送至所述第二帶寬濾波鏡；