[发明专利]用于气体绝缘开关设备的绝缘缺陷检测的内置式光电一体化传感器

说明书

本发明公开了一种用于气体绝缘开关设备的绝缘缺陷检测的内置式光电一体化传感器，包括：主盖板，其轴向方向上具有第一端面和第二端面；特高频传感器，其设于所述第二端面上；接头，其设于第一端面上，所述特高频传感器与所述接头连接；光学探头，其设于所述主盖板上，其中所述光学探头包括连接组件和柱状的导光棒，其中所述连接组件具有第一端和第二端，所述第一端与主盖板的第一端面连接，所述连接组件的第二端设有用于与光纤连接的光纤接口，所述导光棒具有近端和远端，所述导光棒的近端设于连接组件内，所述光纤接口与导光棒的近端之间具有导光孔。该传感器既适合局部放电进行特高频法检测，也可以进行光学检测。

技术领域

本发明涉及光电传感器，具体为用于气体绝缘开关设备的内置式光电一体化传感器。

背景技术

随着国民经济的不断发展和我国电力系统规模的不断增加，对电网运行的安全性和可靠性要求日益提高。电网的安全运行，主要取决于高压电力设备的安全运行，而电力设备的运行可靠性在很大程度上依赖于电力设备制造和安装的质量以及设备的运行维护和必要的预防性试验等。

气体绝缘开关设备(GIS)因其可靠性高，占地面积小、维护简单、检修周期长等优点而在电网中得到了广泛的应用。研究表明，GIS设备设计、制造、运输、安装过程中的一些偶然因素会造成一些先天性局部缺陷，如气泡、裂缝、悬浮导电质点和毛刺等。这些缺陷会造成GIS设备某些区域电场强度过高，当高于绝缘介质的击穿场强时就会发生局部放电。局部放电既是表征GIS设备绝缘状况的特征量，又是引起绝缘劣化的主要原因。通过局部放电检测，可及时发现GIS设备内部存在的绝缘缺陷，避免设备发生突发性绝缘击穿事故，这对保证GIS设备及电网的安全稳定运行具有十分重要的意义。

局部放电检测方法大致可分为脉冲电流法、超声波法、化学检测法、特高频法和光学检测法五种。光学检测法是通过检测电力设备内部的发光现象来判断设备是否发生了局部放电。GIS设备发生局部放电时，各种电离、激发和复合均伴随有光的辐射，发光也是局部放电的一个特征。相对目前常用的特高频和超声波检测方法，光学检测法用于检测GIS设备内部局放时有一些明显的优势：1)由于检测的是发光现象，不受电磁环境干扰、设备振动类干扰的影响，具有优良的抗干扰性能；2)由于GIS设备是全封闭的结构，在GIS设备内部不存在外部干扰光源，能进一步提高光学检测结果的有效性。此外，从检测原理来看，光学检测法本身具有优于特高频等其它方法的检测灵敏度，因而，随着光学传感技术的快速发展，基于光学的GIS局放检测技术具有良好的发展及应用前景，是未来局放检测领域一个重要的研究方向。

在现有的检测技术中，特高频法检测范围最宽，光学法抗干扰性能最强，可靠性最高，如果将两种检测技术结合起来，将会极大提高检测效率和检测结果的可靠性，然而要将两种检测技术结合起来，首先要解决的关键问题是特高频传感器和光学传感器的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于气体绝缘开关设备的绝缘缺陷检测的内置式光电一体化传感器，该内置式光电一体化传感器既可以对局部放电进行特高频法检测，又可以进行光学检测，两种检测方法可以同时进行，也可以分开进行，从而提高了采用该传感器的检测技术的检测范围及可靠性。

基于上述目的，本发明提供了一种用于气体绝缘开关设备的绝缘缺陷检测的内置式光电一体化传感器，包括：

主盖板，其轴向方向上具有第一端面和第二端面；

特高频传感器，其设于所述第二端面上；

接头，其设于第一端面上，所述特高频传感器与所述接头连接；

光学探头，其设于所述主盖板上，其中所述光学探头包括连接组件和柱状的导光棒，其中所述连接组件具有第一端和第二端，所述第一端与主盖板的第一端面连接，所述连接组件的第二端设有用于与光纤连接的光纤接口，所述导光棒具有近端和远端，所述导光棒的近端设于连接组件内，所述光纤接口与导光棒的近端之间具有导光孔，所述导光棒的远端自连接组件的第一端伸出而位于主盖板的第二端面一侧。