基于紫外光聚光的gis盆式絕緣子缺陷放電檢測(cè)裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種電氣設(shè)備故障檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域的基于紫外光聚光的GIS盆式絕緣子缺陷放電檢測(cè)裝置，包括：GIS封閉氣室和與GIS封閉氣室相對(duì)設(shè)置的聚光器，其中：GIS封閉氣室的壁面相對(duì)于盆式絕緣子設(shè)有周向均布的若干個(gè)入射窗口，入射窗口切平面的法向量上設(shè)有水平放置的聚光器且入射窗口高度與聚光器內(nèi)徑相同。所述的聚光器為一端封閉的空心圓柱，其內(nèi)設(shè)有自由曲面反射鏡和紫外光探測(cè)器。本實(shí)用新型能夠減少GIS氣室中母線對(duì)紫外光的干擾，實(shí)現(xiàn)紫外光的聚光增強(qiáng)，提高檢測(cè)效率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
基于紫外光聚光的GIS盆式絕緣子缺陷放電檢測(cè)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型涉及的是一種電氣設(shè)備故障檢測(cè)領(lǐng)域的技術(shù)，具體是一種基于紫外光 聚光的GIS盆式絕緣子缺陷放電檢測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] GIS(Gas Insulated Switchgear，氣體絕緣開(kāi)關(guān))是特高壓電網(wǎng)中的重要組成設(shè) 備之一。在生產(chǎn)過(guò)程中材料缺陷、零部件裝配失誤，以及在運(yùn)輸中和現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)受到的外部 環(huán)境影響，易造成端面絕緣盆子的缺陷，從而導(dǎo)致GIS設(shè)備故障和事故呈高發(fā)事態(tài)，給社會(huì) 帶來(lái)了經(jīng)濟(jì)損失和人身傷害。因此需要對(duì)GIS設(shè)備進(jìn)行全天候、24小時(shí)帶電監(jiān)測(cè)。
[0003] 高壓設(shè)備發(fā)生電離放電時(shí)，根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的不同，會(huì)產(chǎn)生電暈、閃絡(luò)或者電弧，而 輻射的光波主要集中在紫外波段，因此采用紫外光探測(cè)法對(duì)GIS設(shè)備中盆式絕緣子缺陷放 電進(jìn)行監(jiān)測(cè)是一種可靠的技術(shù)。設(shè)備管理人員可根據(jù)盆式絕緣子表面的紫外光輻射量，對(duì) 每臺(tái)設(shè)備的狀態(tài)演變情況進(jìn)行監(jiān)控。紫外光探測(cè)法可以做到不停電、不改變系統(tǒng)的運(yùn)行狀 態(tài)，從而得到設(shè)備在運(yùn)行狀態(tài)下的真實(shí)信息，迅速、形象、直觀地顯示出GIS的運(yùn)行狀態(tài)和故 障情況。但是受GIS設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響，目前紫外光探測(cè)的范圍有限，難以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、高效 的監(jiān)測(cè)。
[0004] 經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)號(hào)CN104749500A，公開(kāi)（公告）日 2015.07.01，公開(kāi)了一種帶有放電觀察窗的GIS設(shè)備，所述GIS腔體的頂面和或側(cè)面上設(shè)置 有觀察窗，所述觀察窗的直徑和中心軸線對(duì)地傾角由GIS腔體內(nèi)安裝的盆式絕緣子錐臺(tái)截 面的母線長(zhǎng)度和傾角確定。但是該技術(shù)沒(méi)有考慮到GIS設(shè)備內(nèi)部母線對(duì)于紫外光觀測(cè)的干 擾，且觀測(cè)到的局部放電的光現(xiàn)象僅作為故障診斷的輔助手段，無(wú)法實(shí)現(xiàn)獨(dú)立監(jiān)測(cè)分析。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005] 本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提出了一種基于紫外光聚光的GIS盆 式絕緣子缺陷放電檢測(cè)裝置，能夠減少GIS氣室中母線對(duì)紫外光的干擾，實(shí)現(xiàn)紫外光的聚光 增強(qiáng)，提高檢測(cè)效率。
[0006] 本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，
[0007] 本實(shí)用新型包括:GIS封閉氣室和與GIS封閉氣室相對(duì)設(shè)置的聚光器，其中：GIS封 閉氣室的壁面相對(duì)于盆式絕緣子設(shè)有周向均布的若干個(gè)入射窗口，入射窗口切平面的法向 量上設(shè)有水平放置的聚光器且入射窗口高度與聚光器內(nèi)徑相同；
[0008] 所述的聚光器為一端封閉的空心圓柱，其內(nèi)設(shè)有自由曲面反射鏡和紫外光探測(cè) 器。
[0009] 所述的紫外光探測(cè)器安裝于聚光器開(kāi)口端頂部，靠近入射窗口 一側(cè);所述的自由 曲面反射鏡傾斜設(shè)置于紫外光探測(cè)器與聚光器封閉端之間。
[0010] 技術(shù)效果
[0011] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型通過(guò)多個(gè)入射窗口增大了紫外光的收集范圍，減小 了 GIS封閉氣室內(nèi)母線的干擾，同時(shí)通過(guò)自由曲面反射鏡提高了紫外光探測(cè)器表面的輻照 度，保證了盆式絕緣子表面缺陷放電探測(cè)的靈敏度。
【附圖說(shuō)明】
[0012] 圖1為本實(shí)用新型裝置示意圖；
[0013] 圖2為本實(shí)用新型裝置平面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014] 圖中：圖2(a)為圖1中裝置一端面的俯視圖，圖2(b)為圖2(a)中的A-A剖視圖；
[0015] 圖3為本實(shí)用新型在GIS封閉氣室局部放電時(shí)的部分聚光光路圖；
[0016] 圖4為實(shí)施例1中三個(gè)紫外光探測(cè)器的探測(cè)范圍疊加圖；
[0017] 圖中：GIS封閉氣室1、入射窗口 11、盆式絕緣子12、母線13、聚光器2、紫外光探測(cè)器 3、自由曲面反射鏡4。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例在以本實(shí)用新型技術(shù)方案為前 提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限 于下述的實(shí)施例。
[0019] 實(shí)施例1
[0020] 如圖1和圖2(a)和(b)所示，本實(shí)施例包括:含3跟母線13的GIS封閉氣室1和與GIS 封閉氣室1相對(duì)設(shè)置的聚光器2,其中：GIS封閉氣室1的壁面相對(duì)于盆式絕緣子12設(shè)有周向 均布的若干個(gè)入射窗口 11，入射窗口 11的切平面法向量上設(shè)有水平放置的聚光器2且入射 窗口高度與聚光器內(nèi)徑相同；
[0021] 如圖3所示，所述的聚光器2為一端封閉的空心圓柱，其內(nèi)設(shè)有自由曲面反射鏡4和 紫外光探測(cè)器3。
[0022] 所述的紫外光探測(cè)器3安裝于聚光器2的開(kāi)口端頂部，靠近入射窗口 11 一側(cè)。
[0023] 所述的自由曲面反射鏡4傾斜設(shè)置于紫外光探測(cè)器3與聚光器2的封閉端之間。
[0024] 所述的入射窗口 11優(yōu)選為設(shè)置于兩根母線13之間的GIS封閉氣室1壁面上。
[0025]所述的聚光器2的內(nèi)表面拋光并設(shè)有一層紫外增強(qiáng)鋁膜，在240-400nm的紫外光反 射率大于92 %。
[0026]所述的入射窗口 11材質(zhì)優(yōu)選為藍(lán)寶石玻璃，在240-400nm波段的透過(guò)率為80%以 上。
[0027] 所述的聚光器2為PMMA、PC、金屬材料、K9玻璃或者石英玻璃中的任意一種。由于聚 光器2的內(nèi)表面鍍有紫外增強(qiáng)鋁，可以高效地在圓柱內(nèi)腔中，多次反射紫外光，以增強(qiáng)紫外 光的收集能力。
[0028] 所述的自由曲面反射鏡4為PMMA、PC、金屬材料、K9玻璃或者石英玻璃中的任意一 種。
[0029] 所述的自由曲面反射鏡4包括:前表面和后表面，其中：前表面為曲面，經(jīng)拋光處理 it沿右一巨夠招日苗e豐而士琢而.:太白?曲而結(jié)4的前豐而YV*r麻

[0030]本實(shí)施例中裝置的各項(xiàng)參數(shù)優(yōu)選為:入射窗口 11與GIS封閉氣室1中的盆式絕緣子 12的高度差為300mm，入射窗口 11高度和厚度分別為60mm和10_，聚光器2與入射窗口 11最 小間距為1~3mm，自由曲面反射鏡4的曲面半徑和厚度分別為60mm和5mm，聚光器2的高度、 內(nèi)表面直徑和外表面直徑分別為50mm、60mm和70mm。
[0031 ]本實(shí)用新型在工作時(shí)，盆式絕緣子12局部缺陷放電時(shí)，發(fā)出的紫外光經(jīng)入射窗口 11入射到聚光器2內(nèi)，一部分紫外光直接入射到紫外光探測(cè)器3上，一部分紫外光經(jīng)聚光器2 內(nèi)表面反射到紫外光探測(cè)器3和自由曲面反射鏡4上，另一部分紫外光直接入射到自由曲面 反射鏡4上，入射到自由曲面反射鏡4上的紫外光經(jīng)前表面反射后入射到紫外光探測(cè)器3上， 通過(guò)聚光器2內(nèi)表面和自由曲面反射鏡4增強(qiáng)的紫外光比直接入射到紫外光探測(cè)器3上的紫 外光能量高10倍，紫外光探測(cè)器3接受紫外光并進(jìn)行故障報(bào)警。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于紫外光聚光的GIS盆式絕緣子缺陷放電檢測(cè)裝置，其特征在于，包括:GIS封 閉氣室和與GIS封閉氣室相對(duì)設(shè)置的聚光器，其中：GIS封閉氣室的壁面相對(duì)于盆式絕緣子 設(shè)有周向均布的若干個(gè)入射窗口，入射窗口切平面的法向量上設(shè)有水平放置的聚光器且入 射窗口高度與聚光器內(nèi)徑相同。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于紫外光聚光的GIS盆式絕緣子缺陷放電檢測(cè)裝置，其特征 是，所述的聚光器為一端封閉的空心圓柱，其內(nèi)設(shè)有自由曲面反射鏡和紫外光探測(cè)器。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于紫外光聚光的GIS盆式絕緣子缺陷放電檢測(cè)裝置，其特征 是，所述的紫外光探測(cè)器安裝于聚光器開(kāi)口端頂部，靠近入射窗口 一側(cè);所述的自由曲面反 射鏡傾斜設(shè)置于紫外光探測(cè)器與聚光器封閉端之間。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述基于紫外光聚光的GIS盆式絕緣子缺陷放電檢測(cè)裝置，其特 征是，所述的入射窗口為藍(lán)寶石玻璃。5. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述基于紫外光聚光的GIS盆式絕緣子缺陷放電檢測(cè)裝置，其特 征是，所述的聚光器為PMMA、PC、金屬材料、K9玻璃或者石英玻璃。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述基于紫外光聚光的GIS盆式絕緣子缺陷放電檢測(cè)裝置，其特征 是，所述的聚光器的內(nèi)表面拋光并設(shè)有一層紫外增強(qiáng)鋁膜。7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述基于紫外光聚光的GIS盆式絕緣子缺陷放電檢測(cè)裝置，其特征 是，所述的自由曲面反射鏡包括:前表面和后表面，其中：前表面為曲面，經(jīng)拋光處理并設(shè)有 一層紫外增強(qiáng)鋁膜，后表面為平面。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述基于紫外光聚光的GIS盆式絕緣子缺陷放電檢測(cè)裝置，其特征 是，所述的自由曲面反射鏡為PMMA、PC、金屬材料、K9玻璃或者石英玻璃。
【文檔編號(hào)】G01R31/12GK205539334SQ201620216023
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年3月21日
【發(fā)明人】袁永剛, 王建忠, 劉伯路, 李政濤, 張璐璐
【申請(qǐng)人】上海申色電氣有限公司, 思源電氣股份有限公司