[发明专利]一种基于静电探头的GIL绝缘子表面电荷在线监测系统

权利要求书

1.一种基于静电探头的GIL绝缘子表面电荷在线监测系统，其特征在于，包括静电探头（5），静电探头（5）包括三个沿静电探头（5）周向均匀分布有的扇环形紫铜电极（6），扇环形紫铜电极（6）之间固定有扇环形的环氧绝缘体（7），环氧绝缘体（7）与接地外壳（4）固定连接；扇环形紫铜电极（6）通过导线均连接有电阻分压臂，电阻分压臂电连接有运算放大器，运算放大器电连接示波器；数据采集系统包括与扇环形紫铜电极（6）电连接的高压电阻，电阻分压臂电连接接地的低压电阻和运算放大器，运算放大器电连接示波器；

所述数据采集系统根据气体绝缘输电线路刚通电运行时的扇环形紫铜电极（6）的感应电势与气体绝缘输电线路正常输电时扇环形紫铜电极（6）的感应电势之间的差值，以实时监测绝缘子表面电荷积聚程度；以三个扇环形紫铜电极（6）的平均感应电势或最大的感应电势与安全阈值进行比较；当平均感应电势或最大的感应电势超过预设的安全阈值时示波器通过无线连接的报警器进行报警。

2.如权利要求1所述的基于静电探头的GIL绝缘子表面电荷在线监测系统，其特征在于，所述扇环形紫铜电极（6）的弧宽为1 mm，弧长为87 mm，到绝缘子（1）表面的垂直距离为0.6 mm；静电探头（5）距接地外壳（4）距离为0.4 mm。

3.如权利要求1所述的基于静电探头的GIL绝缘子表面电荷在线监测系统，其特征在于，所述绝缘子（1）安装在气体绝缘输电线路内；气体绝缘输电线路包括高压导体（3）和接地外壳（4），绝缘子处于高压导体（3）和接地外壳（4）之间。

4.如权利要求1所述的基于静电探头的GIL绝缘子表面电荷在线监测系统，其特征在于，所述高压电阻为电阻采用多级串联方式实现10¹⁵ Ω数量级电阻的大电组。

5.如权利要求1所述的基于静电探头的GIL绝缘子表面电荷在线监测系统，其特征在于，将所述扇环形紫铜电极（6）的个数、弧长、环宽、距绝缘子表面的垂直距离以及距接地外壳（4）的距离输入COMSOL Multiphysics多物理场仿真软件，预测得到静电探头（5）电极（6）的感应电势的范围，根据静电探头（5）电极感应电势的范围，得到分压臂中低压电阻的阻值与表面电荷积聚的安全阈值。