电力设备内部放电位置与光谱信息复用光电传感装置制造方法及图纸

公开了一种电力设备内部放电位置与光谱信息复用光电传感装置，双极板结构中，分瓣光导阵列探入电力设备内部以采集来自电力设备内部的放电光束，微透镜匀光板设于分瓣光导阵列底部，微透镜匀光板的上表面刻蚀用于聚焦光信号形成平行光束的微透镜阵列；光纤面板设于微透镜匀光板的底部，上面板为中心对称的平面多瓣结构以编组平行光束，下面板经由光纤束连接上面板，下面板为矩形结构以编组来自上面板的平行光束形成光子信号；光电阵列包括硅光电倍增管阵列以及设在硅光电倍增管阵列上的表面光谱镀膜，复用二维光电阵列基于光子信号构建稀疏光谱传感线阵以生成光谱信息和构建多法向强度传感线阵以获得位置信息。法向强度传感线阵以获得位置信息。法向强度传感线阵以获得位置信息。

【技术实现步骤摘要】
电力设备内部放电位置与光谱信息复用光电传感装置


[0001]本专利技术属于电力设备内部放电监测
，特别是一种电力设备内部放电位置与光谱信息复用光电传感装置。

技术介绍

[0002]对电力设备内部异常放电进行有效检测和预警，对保障设备及电力系统运行安全具有显著意义。然而，近年来的应用经验表明，基于电流、电磁和声波的常规检测方法受到现场不定期干扰、信号复杂路径和故障多源性等影响，导致其检(监)测置信度下降，故障误报、错报和漏报问题时有发生，在定量评估、故障溯源及快速定位方面的应用效果也不甚理想。随着电网系统和无线通讯制式的日益复杂化，上述问题和常规检测手段的局限性将日益突出。
[0003]近年来，局部放电光学检测法因其较好的抗干扰性、较高的灵敏度和检测直观性，得到了状态监测领域的关注和应用，发展出了光学放电检测、定位和诊断方法。然而，现有的光学检测方法在应用于设备内绝缘放电检测时，其检出、定位及诊断性能仍有不足，具体表现为：1、内置式的光信号采集装置缺乏系统性光路设计，导致光测法存在较大盲区，检出性能不佳；2、定位方法依赖于紫外光学成像系统，成本高、体积大，无法灵活应用于电力设备内部；3、放电的模式识别和严重性评估依赖于信号的统计特性，在现场环境中实测困难，无法实现实时判断放电的类型和严重程度；4、无法兼顾定位
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光谱识别复用检测，导致检测系统冗杂，对于电力设备安全运行和故障检修的实际参考价值不足。因此本专利技术为了提高光测法在电力设备内绝缘检测中的实用价值，提出了放电位置信息与光谱信息复用传感装置，该装置可实现放电光信号的超广视场定向收集，并同时实现放电故障定位与光谱识别。
[0004]在
技术介绍
部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本专利技术背景的理解，因此可能包含不构成本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提出一种电力设备内部放电位置与光谱信息复用光电传感装置，可实现放电光信号的超广视场定向收集，并同时实现故障的定位与多光谱识别。
[0006]本专利技术的目的是通过以下技术方案予以实现，一种电力设备内部放电位置与光谱信息复用光电传感装置包括，
[0007]分瓣光导阵列，其探入电力设备内部以采集来自电力设备内部的放电光束，分瓣光导阵列包括，
[0008]吸光骨架，其包括中心轴以及自所述中心轴向周围放射的多瓣光导扇叶，
[0009]玻璃体，其套设于所述光导扇叶之间且形成多个光子聚焦面，所述放电光束经由所述玻璃体聚焦投射于微透镜匀光板上表面形成多路独立的光信号，所述多路独立的光信号经微透镜匀光板处理和光纤面板传导后，被光电阵列接收并生成电力设备内部的放电源
的方位信息；
[0010]微透镜匀光板，其设于所述分瓣光导阵列底部，微透镜匀光板的上表面刻蚀用于聚焦所述光信号形成平行光束的微透镜阵列；
[0011]光纤面板，其设于所述微透镜匀光板的底部，其包括，
[0012]上面板，其为中心对称的平面多瓣结构以编组所述平行光束，
[0013]下面板，其经由光纤束连接所述上面板，所述下面板为矩形结构以编组来自所述上面板的平行光束形成光子信号；
[0014]光电阵列，其为复用二维光电阵列，复用二维光电阵列设于所述下面板下方以接收所述光子信号，所述光电阵列包括硅光电倍增管阵列，以及设在硅光电倍增管阵列上的表面行方向排列的一个渐进滤光镀膜或滤光片，或多个滤光镀膜或滤光片，所述复用二维光电阵列各列用于获取放电稀疏光谱信息，各行用于获取放电位置信息。
[0015]所述的电力设备内部放电位置与光谱信息复用光电传感装置中，所述玻璃体材料为熔融石英玻璃或聚甲基丙烯酸甲酯玻璃。
[0016]所述的电力设备内部放电位置与光谱信息复用光电传感装置中，所述分瓣光导阵列基于传感装置的灵敏度、视场、均匀度和精度确定阵列结构、分瓣数量和受光面积。
[0017]所述的电力设备内部放电位置与光谱信息复用光电传感装置中，所述微透镜匀光板制作材料为熔融石英玻璃或聚甲基丙烯酸甲酯玻璃。
[0018]所述的电力设备内部放电位置与光谱信息复用光电传感装置中，所述微透镜匀光板与安装法兰采用侧表面密封圈密封。
[0019]所述的电力设备内部放电位置与光谱信息复用光电传感装置中，所述上面板为自圆心均匀辐射形成的N等分圆形结构，N为大于2的正整数。
[0020]所述的电力设备内部放电位置与光谱信息复用光电传感装置中，硅光电倍增管阵列的上表面经由离子束溅射形成表面光谱镀膜。
[0021]和现有技术相比，本专利技术具有以下优点：内置于电力设备的分瓣式光导阵列提高了光测法视场范围和定位能力，光路结构可同时实现放电光信号来向分析和光谱分解；超敏二维光谱光电阵列解决了定向信号和光谱信号同步获取的问题。
附图说明
[0022]通过阅读下文优选的具体实施方式中的详细描述，本专利技术各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。说明书附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。
[0023]在附图中：
[0024]附图1为电力设备内部放电位置与光谱信息复用光电传感装置的光路耦合示意图；
[0025]附图2为电力设备内部放电位置与光谱信息复用光电传感装置的安装及结构示意图；
[0026]附图3为电力设备内部放电位置与光谱信息复用光电传感装置的分瓣光导阵列结
构示意图；
[0027]附图4为电力设备内部放电位置与光谱信息复用光电传感装置的微透镜匀光板结构示意图；
[0028]附图5为电力设备内部放电位置与光谱信息复用光电传感装置的光纤面板结构示意图；
[0029]附图6为电力设备内部放电位置与光谱信息复用光电传感装置的光电阵列结构示意图。
[0030]以下结合附图和实施例对本专利技术作进一步的解释。
具体实施方式
[0031]下面将参照附图1至图6更详细地描述本专利技术的具体实施例。虽然附图中显示了本专利技术的具体实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本专利技术，并且能够将本专利技术的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0032]需要说明的是，在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解，技术人员可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本专利技术的较佳实施方式，然所述描述乃以说明书的一般本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力设备内部放电位置与光谱信息复用光电传感装置，其特征在于，其包括：分瓣光导阵列，其探入电力设备内部以采集来自电力设备内部的放电光束，分瓣光导阵列包括：吸光骨架，其包括中心轴以及自所述中心轴向周围放射的多瓣光导扇叶；玻璃体，其套设于所述光导扇叶之间且形成多个光子聚焦面，所述放电光束经由所述玻璃体聚焦投射于微透镜匀光板上表面形成多路独立的光信号，所述多路独立的光信号经微透镜匀光板处理和光纤面板传导后，被光电阵列接收并生成电力设备内部的放电源的方位信息；微透镜匀光板，其设于所述分瓣光导阵列底部，微透镜匀光板的上表面刻蚀用于聚焦所述光信号形成平行光束的微透镜阵列；光纤面板，其设于所述微透镜匀光板的底部，其包括：上面板，其为中心对称的平面多瓣结构以编组所述平行光束；下面板，其经由光纤束连接所述上面板，所述下面板为矩形结构以编组来自所述上面板的平行光束形成光子信号；光电阵列，其为复用二维光电阵列，复用二维光电阵列设于所述下面板下方以接收所述光子信号，所述光电阵列包括硅光电倍增管阵列，以及设在硅光电倍增管阵列上的表面行方向排列的一个渐进滤光镀膜或滤光片，或多个滤光镀膜或...

【专利技术属性】
技术研发人员：任明，李琛，关浩斌，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：