一种特高压直流输电换流阀用漏水检测装置及其检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种特高压直流输电换流阀用漏水检测装置及其检测方法，包括与漏水检测触发光缆或漏水检测回报光缆连接的两路光信号传输线路，两路光信号传输线路均连接检测器，检测器外部设置有屏蔽罩；所述检测器内密封有两个圆柱形梯度折射率透镜和一个三棱镜；所述两路光信号传输线路包括输入传输线路和输出传输线路，三棱镜将输入传输线路的光线折射导入输出传输线路。本发明专利技术解决了换流阀漏水检测装置光耦合效率低，且易受外界环境干扰，产生误报的问题。

Leakage detection device for UHVDC converter valve and its detection method

The invention discloses a water leakage detection device and a detection method for an UHVDC converter valve, including two optical signal transmission lines connected with a water leakage detection trigger optical cable or a water leakage detection return optical cable, both optical signal transmission lines are connected with a detector, and the detector is provided with a shielding cover outside; the detector is inside. The seal has two cylindrical gradient index lenses and a prism; the two optical signal transmission lines include an input transmission line and an output transmission line, and the prism refracts the light of the input transmission line into an output transmission line. The invention solves the problem of low optical coupling efficiency of the water leakage detection device of the converter valve and easy to be disturbed by the external environment, resulting in false alarm.

【技术实现步骤摘要】
一种特高压直流输电换流阀用漏水检测装置及其检测方法
本专利技术属于特高压直流输电
；具体涉及一种特高压直流输电换流阀用漏水检测装置及其检测方法。
技术介绍
漏水检测装置用于监测特高压直流输电换流阀内部水冷系统是否有泄露情况。漏水检测装置位于换流阀底屏蔽处，目前工程中所使用的漏水检测装置主要为浮子型。浮子型漏水检测装置利用水对浮子的浮力，改变浮子的位置，通过其对光发射信号和光接收信号之间的通路有无遮挡来判断是否有冷却水泄露。目前工程中所使用的漏水检测装置光耦合效率低，且光纤端口均暴露在外部，容易受外界环境影响，若阀塔内部有积灰或潮湿情况，则容易对漏水检测装置产生干扰，发生误报。
技术实现思路
本专利技术提供了一种特高压直流输电换流阀用漏水检测装置及其检测方法；解决了换流阀漏水检测装置光耦合效率低，且易受外界环境干扰，产生误报的问题。本专利技术的技术方案是：一种特高压直流输电换流阀用漏水检测装置，包括与漏水检测触发光缆和漏水检测回报光缆连接的两路光信号传输线路，两路光信号传输线路均连接检测器，检测器外部设置有屏蔽罩；所述检测器内密封有与两路光信号传输线路光路导通的三棱镜，三棱镜的部分伸出检测器；所述两路光信号传输线路包括输入传输线路和输出传输线路，三棱镜将输入传输线路的光线折射导入输出传输线路。更进一步的，本专利技术的特点还在于：其中两路光信号传输线路分别通过第一透镜和第二透镜与三棱镜光路导通。其中第一透镜和第二透镜的中心轴与光传递方向平行。其中第一透镜和第二透镜均为圆柱形梯度折射率透镜。其中三棱镜为等腰直角三角形，其斜面与两路光信号传输线路相对，且三棱镜的斜面上镀有增透膜，三棱镜的两个直角边上镀有增反膜。其中检测器通过螺栓结构固定在屏蔽罩内。其中两路光信号传输线路为短光缆，一根短光缆的一端通过ST-ST适配器与漏水检测触发光缆连接，一根短光缆的一端通过ST-ST适配器与漏水检测回报光缆连接。本专利技术还提供了一种上述特高压直流输电换流阀用漏水检测装置的检测方法，包括通过漏水检测触发光缆向输入传输线路发送光信号，输入传输线路将光信号传递给三棱镜，三棱镜将光信号折射传送给输出传输线路，输出传输线路将光信号发送给漏水检测回报光缆，根据漏水检测回报光缆是否接收到光信号判断是否有漏水。其中输出传输线路和输入传输线路分别通过圆柱形梯度折射率透镜实现与三棱镜的光信号导通。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：该装置完全由光学无源器件组成，不含任何电子元器件，与现有电子器件相比，其绝缘性好，使用安全可靠；且光学器件密封在检测器内，避免了积灰或潮湿对其检测结果的影响，从而避免了误报，并且其体积小巧轻便，安装在阀塔底屏蔽处，不会对阀塔机械结构及电场分布产生影响。更进一步的，采用两个透镜实现光信号传输线路与三棱镜的光路导通；并且两个透镜的中心轴与光传递方向平行，能够使光信号完全传递，减少了光信号的损失。更进一步的，采用圆柱形梯度折射率透镜，其使发散光变为平行光，光信号传递效果好；并且三棱镜上镀有增透膜和增反膜，相应的能够提高三棱镜斜面的透射能力和两个直角边的反射能力，减少了光信号在三棱镜中的传送损失；同时提高了光信号的耦合效率和传播距离，确保了漏水检测准确性和可靠性。更进一步的，光学器件密封在检测器内部，避免了光信号收到其他因素的干扰。本专利技术的有益效果还在于：基于上述检测装置的检测方法，控制系统通过漏水检测触发光缆向输入传输线路发送光信号传导至三棱镜，通过三棱镜的折射传导至输出传输线路，再通过漏水检测回报光缆发送回控制系统，控制系统根据是否接收到光信号确定是否漏水。附图说明图1为本专利技术检测装置的结构示意图；图2为本专利技术中检测器的结构示意图；图3为本专利技术中检测器的内部结构示意图；图4为本专利技术中短光缆的结构示意图；图5为本专利技术检测方法的原理示意图。图中：1为短光缆；2为检测器；3为屏蔽罩；4为三棱镜；5为连接孔；6为第一透镜；7为第二透镜；8为ST-ST配适器；具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术的技术方案进一步说明。本专利技术提供了一种特高压直流输电换流阀用漏水检测装置，如图1所示，包括两个短光缆1，如图4所示，两根短光缆1的一端通过ST-ST配适器8与漏水检测触发光缆和漏水检测回报光缆连接，另一端与检测器2连接；具体的两根短光缆1分别实现从漏水检测触发光缆传出光信号和向漏水检测回报光缆传入光信号。检测器2通过螺栓组件固定在屏蔽罩3内部。如图2和3所示，检测器2内部密封设置有第一透镜6和第二透镜7，其中检测器2上开有两个连接孔5，短光缆1的另一端穿过连接孔分别与第一透镜6和第二透镜7光路导通；且检测器2还包括一个三棱镜4，三棱镜4为等腰直角三角形结构，三棱镜4的直角端与两个直角边的部分伸出检测器2，三棱镜4的斜面密封在检测器2内，且其斜面与第一透镜6和第二透镜7相对，三棱镜4的斜面上镀有增透膜，三棱镜4的两个直角边上镀有增反膜。优选的，第一透镜6和第二透镜7与光信号传递方向平行，且第一透镜6和第二透镜7均为圆柱形梯度折射率透镜。本专利技术还提供了基于上述特高压直流输电换流阀用漏水检测装置的检测方法，如图5所示，一个短光缆实现从漏水检测触发光缆传导出光信号，另一个短光缆实现向漏水检测回报光缆传入光信号；其中漏水检测触发光缆向一个短光缆发出光信号，该短光缆将该光信号传递给第二透镜7，第二透镜器7再将光信号通过三棱镜4的斜面传递到三棱镜4内部，光信号通过三棱镜4的一个直角面的反射传递到另一个直角面；并且经过该直角面的反射，在通过三棱镜4的斜面传入第一透镜6，第一透镜6再将光信号通过另一个短光缆传递给漏水检测回报光缆，并最终通过漏水检测回报光缆发送回控制系统。优选的，控制系统通过漏水检测触发光缆向该漏水检测装置发送光信号，该光信号通过短光缆进入检测器2中，光信号经过圆柱形梯度折射率透镜的折射，由发散光变为平行光，并且到达三棱镜的斜面处，由于三棱镜的斜面镀有增透膜，因此光信号在此处基本全部透射，到达三棱镜的直角面a处，由于空气和水的折射率不同，若阀塔内部无冷却水泄漏，则三棱镜周围介质为空气，则光信号被直角面a处反射到达三棱镜的直角面b处；同理，在直角面b处光信号全部被反射至检测器内部的另一个圆柱形梯度折射率透镜，在经过该透镜折射到输出短光缆，然后通过漏水检测回报光缆发送回控制系统。若阀塔内部有冷却水泄露，三棱镜4周围介质为水，则光信号到达直角面a处后，大部分光信号会折射到水中，剩余光信号到达直角面b处继续会有大量光信号折射到水中，光功率大大下降，则没有或有非常少量的光信号从输出光缆通过漏水检测回报光缆发送回控制系统。控制系统根据是否接收到光输出信号可以判断阀塔内部是否有冷却水泄露情况。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种特高压直流输电换流阀用漏水检测装置，其特征在于，包括与漏水检测触发光缆和漏水检测回报光缆连接的两路光信号传输线路，两路光信号传输线路均连接检测器(2)，检测器(2)外部设置有屏蔽罩(3)；所述检测器(2)内密封有与两路光信号传输线路导通的三棱镜(4)，三棱镜(4)的一部分伸出检测器(2)；所述两路光信号传输线路包括输入传输线路和输出传输线路，三棱镜(4)将输入传输线路的光线折射导入输出传输线路。

【技术特征摘要】
1.一种特高压直流输电换流阀用漏水检测装置，其特征在于，包括与漏水检测触发光缆和漏水检测回报光缆连接的两路光信号传输线路，两路光信号传输线路均连接检测器(2)，检测器(2)外部设置有屏蔽罩(3)；所述检测器(2)内密封有与两路光信号传输线路导通的三棱镜(4)，三棱镜(4)的一部分伸出检测器(2)；所述两路光信号传输线路包括输入传输线路和输出传输线路，三棱镜(4)将输入传输线路的光线折射导入输出传输线路。2.根据权利要求1所述的特高压直流输电换流阀用漏水检测装置，其特征在于，所述两路光信号传输线路分别通过第一透镜(6)和第二透镜(7)与三棱镜(4)光路导通。3.根据权利要求2所述的特高压直流输电换流阀用漏水检测装置，其特征在于，所述第一透镜(6)和第二透镜(7)的中心轴与光传递方向平行。4.根据权利要求2所述的特高压直流输电换流阀用漏水检测装置，其特征在于，所述第一透镜(6)和第二透镜(7)均为圆柱形梯度折射率透镜。5.根据权利要求1所述的特高压直流输电换流阀用漏水检测装置，其特征在于，所述三棱镜(4)为等腰直角三角形，其斜面与两路...

【专利技术属性】
技术研发人员：苟锐锋，张娟，崔斌，杨晓平，娄彦涛，张雷，石岩，杨勇，李明，
申请(专利权)人：中国西电电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61