[发明专利]一种劣化复合绝缘子检测装置及检测方法

说明书

本发明公开了一种劣化复合绝缘子检测装置及检测方法，所述检测装置包括待测复合绝缘子、电场测量传感器和信号处理模块，所述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；所述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。本发明采用逆压电光纤光栅传感器作为电场测量传感器，该传感器可对传统光学电场传感器无法测量的直流工况进行电场测量，测量精度更高且应用范围广。本申请的检测方法结果直观可靠、灵敏度高且其装置轻便、操作便捷，有利于对复合绝缘子运行状态及劣化程度进行长期连续的检测与评价。

技术领域

本发明属于线缆检测装置技术领域，特别涉及一种劣化复合绝缘子检测装置及检测方法。

背景技术

随着运行年限的增加，复合绝缘子的绝缘性能与机械性能在紫外线、温度、湿度、应力、污秽等多种的因素的综合作用下会发生不同程度的下降，进而发展为断串、掉线等事故，严重影响电网的安全稳定运行。因此，掌握复合绝缘子的劣化程度对维护电网安全稳定运行尤为重要。复合绝缘子的故障大致可分为芯棒断裂、界面导致的内绝缘击穿、污秽和伞裙护套老化导致的外绝缘故障三类。现有的复合绝缘子劣化程度评价方法有紫外成像法、红外测温法、超声波法、泄漏电流测量法、憎水性测量法、电场分布法等方法。上述方法中，憎水性测量法可以通过护套伞裙老化程度判断外绝缘老化情况，泄露电流法可以通过在测量泄漏电流判断内绝缘界面老化情况，但这两种方法无法在运行状况下使用，只能用于故障检测；紫外成像法可以检测发生表面放电的故障类型，这种方法无法对界面老化程度进行评价；红外测温法可以对由于放电所产生的异常温升现象进行检测，若温升不显著则检测效果不明显，对仪器的要求较高同时受环境因素制约。电场测量法可以通过测量复合绝缘子表面的轴向电场分布有效检测出复合绝缘子的故障位置和劣化情况，可以有效检测出由内绝缘界面问题所导致的复合绝缘子缺陷，对天气条件的要求较低而且检测方式简单可靠便于巡检人员操作。正常运行工况下的复合绝缘子电场分布呈现U型分布规律的光滑曲线，劣化的复合绝缘子在缺陷处的轴向电场会降低，对应电场分布曲线的区域会发生畸变。

电场测量法常用的电场传感器主要有电容式电场传感器和分离元件式光学电场传感器两种。使用电容式电场传感器测量轴向电场会导致由于含有金属部件会导致电场发生畸变，同时因为传感器本身体积较大只能测量复合绝缘子大伞间的电场分布，导致测量的灵敏度较低。分离元件式光学电场传感器具有无源、频带较宽、测量范围较大、体积小、非接触式测量等优点，具有很高的检测灵敏度。但这种传感器无法测量直流信号且由于传感器含有多个分离式光学元件，容易受到振动、温度、应力等因素的影响，光学保偏点难以控制，影响传感器的稳定性。生产实践中，更需要一种测量精度高、不易受干扰、操作便捷、应用广泛的复合绝缘子检测装置，以利于对复合绝缘子运行状态及劣化程度进行长期连续的检测与评价，减少电网事故的发生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种劣化复合绝缘子检测装置及检测方法，从而解决现有电场测量法复合绝缘子检测装置不能同时兼具测量精度高、不易受干扰、应用广泛等优点的技术问题，为及时开展复合绝缘子清扫、更换、复合绝缘子配置调整等防治工作提供保障。

为实现上述目的，本发明提供了一种劣化复合绝缘子检测装置，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。

优选的，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。所述逆压材料层可降低试干扰提高测量的准确性。