[实用新型]一种用于电气设备HF气体检测的在线监测装置

说明书

本实用新型公开了一种用于电气设备HF气体检测的在线监测装置，包括激光器、光纤气室、红外传感器和信号处理器，光纤气室内充有电气设备内的HF气体，且光纤气室上设有光纤入射端和光纤输出端，激光器通过入射光纤与光纤入射端连接，光纤输出端通过出射光纤与红外传感器连接，红外传感器的输出端与信号处理器线连接；检测时，激光器发射激光通过入射光纤从光纤入射端进入光纤气室内，经室内HF气体吸收形成出射激光后从光纤输出端输出至红外传感器，红外传感器将接收到的光信号转化为电信号并传输至信号处理器进行处理，得到光纤气室内HF气体的浓度信息，实现电气设备HF气体的实时在线检测，检测准确可靠。

技术领域

本实用新型涉及输电设备在线监测技术领域，特别是涉及一种用于电气设备HF气体检测的在线监测装置。

背景技术

六氟化硫(SF6)气体具有优良的绝缘和灭弧性能，作为高压电气设备的绝缘介质可以大大减小设备尺寸，因此广泛应用于气体绝缘断路器、高压开关、变压器、互感器等各种电气设备中。

当电气设备发生故障时，通常在固体绝缘物表面发生沿面闪络或在强电场处击穿气体从而与设备外壳间形成接地短路，此时的六氟化硫气体将与故障点处的绝缘介质或金属产生复杂的化学反应，生成大量氟化氢气体(HF)等分解产物并伴随粉尘，这些分解产物不仅会造成设备内部绝缘介质的性能劣化、金属腐蚀，而且会对其它电器设备的运行和区域工作人员的安全带来严重隐患。因此，对于六氟化硫中HF气体的检测非常重要。

目前检测多利用电化学传感器对电气设备中的HF气体进行离线检测，但HF气体具有强烈的腐蚀性，不适合离线检测，且离线检测存在测试不准确，易受环境影响，寿命短的问题。

因此如何使电气设备中HF气体的检测准确且安全简单，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于电气设备HF气体检测的在线监测装置，其能够实现电气设备HF气体的准确在线检测。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于电气设备HF气体检测的在线监测装置，包括用于发射激光的激光器、充有HF气体的光纤气室、用于将光信号转化为电信号的红外传感器，以及用于对所述电信号进行处理的信号处理器，所述光纤气室上设有将激光导入气室内的光纤入射端和将激光导出气室的光纤输出端，所述激光器通过入射光纤与所述光纤入射端连接，所述光纤输出端通过出射光纤与所述红外传感器连接，所述红外传感器的输出端与所述信号处理器线连接。

优选地，所述信号处理器包括线连接且分别用于将所述电信号进行前置放大处理、锁相放大处理和二次谐波处理并形成探测数据的前置放大器、锁相放大器和谐波调控器。

优选地，还包括用于接收所述探测数据并对所述探测数据进行分析和显示的上位机，所述上位机与所述信号处理器连接。

优选地，还包括用于控制所述激光器稳定输出激光的驱动器和温控器。

优选地，所述光纤气室为法兰盖，所述法兰盖内固定有与其同轴的空心圆环，所述光纤气室通过所述法兰盖安装在电气设备上，所述法兰盖的中心位置设有用于所述入射光纤和所述出射光纤进出的光纤导出孔。

优选地，所述空心圆环的圆周上设有入射准直器和出射准直器，所述入射准直器和所述出射准直器的出射方向均沿所述空心圆环的径向，所述入射准直器的出射端朝向所述空心圆环内，所述出射准直器的出射端朝向所述空心圆环外，所述入射光纤连接到所述入射准直器的入射端，所述出射准直器的出射端连接到所述出射光纤。

优选地，所述空心圆环的圆周上设有一个所述入射准直器和一个所述出射准直器，所述出射准直器设在所述空心圆环上与所述入射准直器正对的位置。