[发明专利]一种劣化复合绝缘子检测装置及检测方法

权利要求书

1.一种劣化复合绝缘子检测装置，其特征在于，包括：

待测复合绝缘子：所述待测复合绝缘子为运行工况下的复合绝缘子；

电场测量传感器：用于测量所述待测复合绝缘子的轴向电场；

信号处理模块：用于获取所述电场测量传感器的轴向电场数据并绘制电场分布曲线，并根据所述电场分布曲线的平滑程度评价所述待测复合绝缘子的劣化程度。

2.根据权利要求1所述的劣化复合绝缘子检测装置，其特征在于，所述电场测量传感器包括：单模光纤、光纤布拉格光栅和逆压电材料层，所述光纤布拉格光栅刻在所述单模光纤上，所述逆压材料层涂覆或粘贴在所单模光纤外层。

3.根据权利要求1所述的劣化复合绝缘子检测装置，其特征在于，所述信号处理模块包括：光纤波长解调仪、通讯光纤和显示终端，所述光纤波长解调仪通过所述通讯光纤与所述显示终端电连接；所述光纤波长解调仪用于获取所述电场测量传感器的轴向电场数据并绘制电场分布曲线，所述显示终端显示所述电场分布曲线。

4.根据权利要求3所述的劣化复合绝缘子检测装置，其特征在于，所述光纤波长解调仪包括：宽带光源、隔离器、耦合器、可调谐F-P滤波器、信号发生器、光电检测器、信号转换器和光纤布拉格光栅。

5.根据权利要求1所述的劣化复合绝缘子检测装置，其特征在于，还包括绝缘杆，所述绝缘杆平行于所述复合绝缘子的轴向方向设置，所述电场测量传感器通过绝缘绳与所述绝缘杆滑动连接。

6.根据权利要求5所述的劣化复合绝缘子检测装置，其特征在于，还包括导轨，所述导轨平行于所述绝缘杆设置，所述电场测量传感器通过绝缘绳同时与所述导轨及所述绝缘杆滑动连接。

7.一种劣化复合绝缘子检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1，平行于待测复合绝缘子的轴向方向移动电场测量传感器，从而测量待测复合绝缘子的轴向电场；

步骤S2，电场测量传感器将测量获得的轴向电场数据传输至信号处理模块，所述信号处理模块汇总轴向电场数据并绘制电场分布曲线，并根据电场分布曲线的平滑程度评价复合绝缘子的劣化程度，所述平滑程度包括光滑和不光滑；若光滑则没有发生劣化，若不光滑则发生劣变。

8.根据权利要求7所述的劣化复合绝缘子检测方法，其特征在于，所述电场测量传感器包括光纤布拉格光栅，应力作用会导致光纤弹性形变、光纤弹光效应和由光纤内部应力引起的波导效应，引起所述光纤布拉格光栅布拉格波长漂移，轴向应变引起的布拉格漂移可由下式表示

Δλ_β＝λ_β(1-P_e)ε＝K_B,εε

式中，P_e为光纤弹光系数，ε为光纤轴向应变变化量，K_B,ε为布拉格光栅的轴向应变灵敏系数，λ_β为布拉格波长，Δλ_β为布拉格波长变化量。

9.根据权利要求7所述的劣化复合绝缘子检测方法，其特征在于，所述信号处理模块包括通讯光纤、光纤波长解调仪和显示终端，所述光纤波长解调仪包括：宽带光源、隔离器、耦合器、可调谐F-P滤波器、信号发生器、光电检测器、信号转换器和光纤布拉格光栅，

所述信号处理模块的工作步骤包括：

所述宽带光源发出的光经过所述隔离器、耦合器后分为两路，

一路光纤射入所述光纤布拉格光栅，光纤布拉格光栅会根据纤芯折射率相应反射窄带光，窄带光经过所述耦合器进入所述光电检测器；

另一路宽带光进入所述可调谐F-P滤波器，在所述信号发生器发出的锯齿波控制下进行滤波处理，不同电压幅值的锯齿波能解调出中心波长不同的窄带光再射入所述光电检测器；

所述信号转换器将所述光电检测器的波长变化转换成电场信号输出给显示终端，并通过数据处理程序绘制复合绝缘子随轴向距离变化的电场分布曲线。