[发明专利]硅油检测器和电力终端组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种硅油检测器，尤其涉及一种用于检测从填充有硅油的户外电力终端中泄漏出的硅油的硅油检测器。

背景技术

填充有硅油的高压户外电力终端可以用于170kV高压工程领域，例如，充油高压电缆配件。然而，有时这些户外电力终端存在漏油的风险，漏油会导致很严重的电力故障。同时，由于这些户外电力终端往往安装在离地面很高的部位，这些漏油现象很难及时被发现。

在现有的用于检测漏油的检测器中，一般是根据漏油包裹导电粒子表面使得导电层的电阻发生变化的特性来检测是否存在漏油现象。因此，现有的油检测器一般直接采用导电粒子本身组成导电层或者是将导电粒子加到多孔材料如PTFE中形成导电层。但是，这种现有的油检测器存在如下缺点：当漏油包裹住导电粒子时，导电层的电阻变化不是非常快速和显著，因此，检测灵敏度不够，容易出现漏油报警不及时的现象，难以及时发现高压电缆配件中的漏油现象，从而存在由漏油引起的严重电力故障的隐患。

为了解决前述技术问题，日本专利文献JP1265138A公开了一种利用光纤检测漏油的检测器，其具有固定在塑料表面的光纤内芯，通过探测漏油滴落至光纤内芯表面处，来检测漏油的存在。但是，该日本专利文献存在如下缺点：

1)需要将光纤用聚合物进行浇注再抛磨至光纤内芯层表面处，因此制备较为复杂；

2)光纤的尺寸非常小，难以扩大检测范围，因此，需要使用漏斗形接油盘才能扩展其检测范围；

3)受光纤材料和结构的限制，其不能轻易排除水对光信号的影响，容易将水误报成硅油。

发明内容

针对现有技术中存在的前述技术问题，本发明旨在于提供一种能够快速且准确地检测到硅油泄漏的硅油检测器。

根据本发明的一个方面，提供一种硅油检测器，包括：由透明材料介质制成的透明部件；和激光源，用于向透明部件内发射激光束，其中，在透明部件上形成有凹槽，凹槽具有朝向入射的激光束的侧面；入射的激光束在侧面上的入射角θ被选择为使得：当凹槽中为空气介质时，入射的激光束在侧面处发生全发射，并沿全反射路径从透明部件中射出；当凹槽中为硅油介质时，入射的激光束在侧面处发生折射而不发生全反射，并沿不同于全反射路径的折射路径从透明部件中射出；因而能够根据激光束从透明部件中射出的路径的不同来判断是否有硅油流到透明部件的凹槽中。

根据本发明的一个优选实施例，当透明材料介质的折射率n₁大于硅油介质的折射率n₂时，入射的激光束在侧面上的入射角θ被选择为满足下面的公式(1)：

arcsin(1/n₁)＝θ_c1≤θ＜θ_c2＝arcsin(n₂/n₁)(1)，

当透明材料介质的折射率n₁小于硅油介质的折射率n₂时，所述入射的激光束(L)在所述侧面(111)上的入射角θ被选择为满足下面的公式(2)：

arcsin(1/n₁)＝θ_c1≤θ＜90°(2)，

其中，

θ_c1为激光束由透明材料介质射到透明材料介质与空气介质的界面时发生全反射的临界角，

θ_c2为激光束由透明材料介质射到透明材料介质与硅油介质的界面时发生全反射的临界角，

空气介质的折射率等于1。

根据本发明的另一个优选实施例，所述透明材料介质的折射率n₁和入射的激光束在侧面上的入射角θ被选择为使得：当凹槽中为水介质时，入射的激光束在侧面处发生全发射，并沿全反射路径从透明部件中射出，因而能够防止将水介质误报成硅油介质。

根据本发明的另一个优选实施例，当透明材料介质的折射率n₁大于硅油介质的折射率n₂时，入射的激光束在侧面上的入射角θ被选择为满足下面的公式(3)：

arcsin(n₃/n₁)＝θ_c3≤θ＜θ_c2(3)，

当透明材料介质的折射率n₁小于硅油介质的折射率n₂时，所述入射的激光束(L)在所述侧面(111)上的入射角θ被选择为满足下面的公式(4)：