[发明专利]一种应用于灭弧实验光学诊断的内窥装置

说明书

本申请公开了一种应用于灭弧实验光学诊断的内窥装置，利用内窥镜反射观察绝缘子背面和观察窗无法看到的电极部分，借此来观察实验过程中是否出现局部放电或者绝缘子背面是否会产生电弧，然后在观察窗布置光纤阵列，获取内窥镜反射的光强信号，通过光电转换电路将光强信号转换为电压信号，得到各测试点随时间变化的情况，保存分析结果，判断放电腔体内部是否发生局部放电或者绝缘子背面是否出现沿面闪络的现象。相较于现有测试装置只能通过观察窗来观察电极间电弧，本申请的装置能获得更多的物理量，为数据分析提供更多的实验支持。

技术领域

本申请涉及分析及测量控制技术领域，尤其涉及一种应用于灭弧实验光学诊断的内窥装置。

背景技术

六氟化硫(SF₆)气体以其优良的绝缘和灭弧性能广泛应用于高压电力设备中。尽管SF₆气体作为绝缘和灭弧介质在110kV及以上电压等级的系统中占绝对主导地位，但是，由于SF₆气体极强的温室效应，由于SF₆气体的全球变暖系数(global warming potential，GWP)比CO₂气体高23900倍，并且极难降解，已被确定为温室气体，在1997年的全球变暖《京都议定书》中已被列入受限制的6种温室气体之一。因此，多年来人们从未间断过SF₆替代气体方面的探索，寻找一种能够代替SF₆或者部分代替SF₆气体的环境友好型气体，已经成为国内外研究的热点问题之一。

从1940年SF₆作为绝缘介质首先应用于电力系统以来，国内外研究者从未间断过在SF₆替代气体作为绝缘和灭弧介质方面的研究(主要是混合气体)，主要针对SF₆-N₂、纯CO₂、SF₆-CO₂、SF₆-N₂-CC₁₂F₂、SF₆-惰性气体(He，Ar，Xe，Kr)、SF₆-空气等。研究表明.在各种替代气体中SF₆-N₂混合气体具有较好的绝缘特性。并且1998年第37届国际大电网会议第21/23/27研究委员会也讨论认为，10％SF₆—90％N₂混合气体适合用于气体绝缘输电管线(GIL)中。近年来，SF₆替代气体灭弧特性也已引起了国内外学者的高度关注.并进行了非常有价值的相关研究工作。SF₆替代气体的研究已取得了一些积极成果，如含少量SF₆气体的SF₆-N₂混合气体已成功应用于气体绝缘变压器和气体绝缘管道等设备中，同时还研究了其他SF₆混合气体、干燥空气等途径。

近期，国际上该领域把主要焦点放在了一些具有很高绝缘性能、低温室效应的新型环保气体上。法国阿尔斯通(ALSTOM)和美国3M公司报道了其研究的g3气体及其作为绝缘和灭弧介质的应用。g3气体为氟化腈气体(C₄F₇N)与CO₂的混合气体，C₄F₇N气体的绝缘性能是SF₆的2.2倍以上，全球变暖潜能值(GWP)约为2200，但其液化温度较高(一个大气压下约为–4.7℃)。ALSTOM公司已将g3气体(C₄F₇N-CO₂混合气体)应用于一些GIL和GIS样机中，如420kVGIL、245kV TA和145kV GIS。

在目前的测试装置中，还没有对腔体内部发生的现象如局部放电或者绝缘子背面的沿面闪络进行观测的，大多还是集中于通过观察窗对电极间电弧进行检测。

发明内容

本申请提供了一种应用于灭弧实验光学诊断的内窥装置，对腔体内部发生的现象进行观测。