[发明专利]用于沿面闪络预放电的光电观测装置

说明书

本发明公开了一种用于沿面闪络预放电的光电观测装置，用于沿面闪络预放电的光电观测装置中，电源配置成生成预定电压；腔体提供预定气压的透明空间；第一电极设在所述透明空间中且电连接所述电源；第二电极设在所述透明空间中且接地；绝缘子设在所述第一电极和第二电极之间；针电极紧贴所述绝缘子的表面以引发电子崩；透镜组对准所述绝缘子表面的多个预定位置以聚焦预放电产生的光信号；多个光电倍增管分别距离所述针电极的尖端不同的预定距离，连接所述透镜组以将采集的所述光信号转换成电信号。

技术领域

本发明属于闪络放电技术领域，特别是一种用于沿面闪络预放电的光电观测装置。

背景技术

绝缘子被广泛应用于电力设备中，是电力设备内绝缘和外绝缘的重要组成部分。运行经验表明，绝缘子沿面相较于同等尺寸的间隙绝缘性能更差，放电往往发生在绝缘子沿面。根据CIGRE的事故统计表明，绝缘子沿面闪络造成的绝缘失效故障占所有失效故障的30％以上。随着电力设备电压等级的逐渐升高，绝缘子沿面闪络对电力设备安全稳定运行造成的隐患更为重大。因此，研究绝缘子沿面闪络发生发展机制，提升绝缘子沿面绝缘性能，是电力系统亟需解决的问题。

而目前对绝缘子沿面闪络的发生发展过程的研究认为，沿面闪络过程可分为两个阶段。首先是起始阶段，在这一阶段由于三结合点、导电微粒、静电电荷或电场畸变而产生初始电子崩。当自由电子、离子的数量足够时，绝缘子表面发生流注发展。第二阶段被称为发展阶段，伴随着沿面流注的明亮发光，流注贯穿整个绝缘子表面，流注发展时间通常在几十到几百纳秒。绝缘子沿面放电之前也存在电流和光信号，称之为预放电。预放电特性的现有方法是记录预放电电流的波形，预放电电流检测需要分离位移电流和传导电流，无法对预放电的位置进行空间定位，并且响应速度较慢。随着光电技术的发展，应用精度高，响应快的光电方法对预放电过程进行检测的研究越来越多。

在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成在本国中本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提出一种用于沿面闪络预放电的光电观测装置，既能满足对沿面闪络预放电的观测，又具有高空间分辨的优点。

本发明的目的是通过以下技术方案予以实现，一种用于沿面闪络预放电的光电观测装置包括：

电源，其配置成生成预定电压；

腔体，其提供预定气压的透明空间；

第一电极，其设在所述透明空间中且电连接所述电源；

第二电极，其设在所述透明空间中且接地；

绝缘子，其设在所述第一电极和第二电极之间；

针电极，其紧贴所述绝缘子的表面以引发电子崩；

透镜组，其对准所述绝缘子表面的多个预定位置以聚焦预放电产生的光信号；

多个光电倍增管，其分别距离所述针电极的尖端不同的预定距离，连接所述透镜组以将采集的所述光信号转换成电信号。

所述的用于沿面闪络预放电的光电观测装置中，光电观测装置还包括，

直流稳压电源，其连接所述光电倍增管以提供增益，

示波器，其连接所述电源和光电倍增管以显示电信号。

所述的用于沿面闪络预放电的光电观测装置中，所述多个光电倍增管、直流稳压电源和示波器均设在屏蔽箱中。

所述的用于沿面闪络预放电的光电观测装置中，所述多个光电倍增管在针电极轴向方向上分别距离所述针电极的尖端不同的预定距离。

所述的用于沿面闪络预放电的光电观测装置中，所述预定距离至少包括距离尖端0mm、40mm或80mm。