[发明专利]用于SF6

权利要求书

1.一种用于SF₆气体绝缘设备的全光学绝缘故障监测系统，其包括数据采集卡和监控设备，其特征在于：

所述全光学绝缘故障在线监测系统还包括至少三个构造成能布置在所述SF₆气体绝缘设备中不同位置的光纤干涉腔探头，每个所述光纤干涉腔探头构造成用于监测SF₆气体绝缘设备中由于绝缘故障而产生的特征气体组分以及局放超声波信号，进而监测SF₆气体绝缘设备的故障发生情况；

针对每一个所述光纤干涉腔探头分别设置有可调谐解调激光器、可调谐激发激光器、环形器、光电探测器、调制激发光光路光纤以及解调光光路光纤；

每个所述光纤干涉腔探头的本体由呈中空圆柱状的熔硅管构成，其包括进光及进气口、出光及进气口、光纤干涉腔端面以及石墨烯振膜，所述石墨烯振膜以遮盖住所述熔硅管一端开口的方式粘附于所述熔硅管的一个端部，所述光纤干涉腔端面位于所述熔硅管的内部空间并与所述石墨烯振膜平行，所述光纤干涉腔端面与所述石墨烯振膜之间的空间限定为光纤干涉腔；

SF₆气体绝缘设备中的绝缘气体经由所述进光及进气口和/或所述出光及进气口进入光纤干涉腔内；

所述可调谐激发激光器产生的调制激发光经由所述调制激发光光路光纤从所述进光及进气口传导进入所述光纤干涉腔腔内，并从所述出光及进气口射出所述光纤干涉腔。

2.根据权利要求1所述的全光学绝缘故障监测系统，其特征在于：

所述可调谐解调激光器发出的激光经由所述环形器传导至所述光纤干涉腔探头，在所述光纤干涉腔探头处反射的激光经由所述环形器传导至所述光电探测器，

所述解调光光路光纤相对于所述光纤干涉腔探头而定位成延伸进入到所述光纤干涉腔探头，使得所述可调谐解调激光器发出的可调谐激光能通过所述解调光光路光纤传导至所述光纤干涉腔探头中并发生反射，反射光传导回所述解调光光路光纤时发生干涉，

所述调制激发光光路光纤设置成能将所述可调谐激发激光器产生的调制激发光传导进入到所述光纤干涉腔探头内，然后从所述光纤干涉腔探头射出，

所述光电探测器配置用于读取干涉光的光强并进行解调以确定局放超声波信号的频率和大小，探测光声信号并进行解调。

3.根据权利要求2所述的全光学绝缘故障监测系统，其特征在于：所述石墨烯振膜的厚度在10nm-10μm的范围内。

4.根据权利要求2所述的全光学绝缘故障监测系统，其特征在于：所述光纤干涉腔的直径在200μm-5mm的范围内。

5.根据权利要求2所述的全光学绝缘故障监测系统，其特征在于：

所述光纤干涉腔端面与所述石墨烯振膜之间的距离限定为光纤干涉腔的腔长，所述腔长在50μm-500μm的范围内。

6.根据权利要求1所述的全光学绝缘故障监测系统，其特征在于：

所述全光学绝缘故障在线监测系统包括第一光纤干涉腔探头、第二光纤干涉腔探头、第三光纤干涉腔探头和第四光纤干涉腔探头，它们构造成能均匀地布置在所述SF₆气体绝缘设备中的不同位置。

7.根据权利要求6所述的全光学绝缘故障监测系统，其特征在于：所述可调谐解调激光器是中心波长1550.12nm、线宽为3kHz的窄线宽激光器。