[发明专利]一种基于红外的SF6气体分解物检测装置

说明书

技术领域

    本发明涉及电力技术领域，特别是一种基于红外的SF₆气体分解物检测装置。 

背景技术

    在电力技术领域中，气体绝缘全封闭式组合电器（Gas-insulated Metal-enclosed Switchgear，GIS）结构紧凑、绝缘性能稳定、断流能力强、重燃率低、运行可靠，被广泛应用于高压和超高压电力系统中。GIS采用SF₆作为绝缘和灭弧介质，其优异特性也主要来源于SF₆的高耐电强度和强灭弧性能特性。当GIS中存在放电或过热故障时，会引起SF₆气体在一定程度上发生分解，不仅造成GIS绝缘性能降低，还可能引发严重的故障。检测SF₆分解气体是对GIS进行故障诊断的重要方法之一，相对于其它方法，其主要优点是抗干扰性好，适合于现场使用；且随着GIS内部缺陷的存在和发展，SF₆分解气体的量也将逐渐累积，该方法非常适合于长期监测。为了对设备进行合理的安全维护，目前已有几种方法可用于大型GIS装置的SF₆气体分析并形成了相应的IEC或GB标准，如气体检测管、离子移动度计等，尽管这些方法各有优点，但对SF₆设备分解气体与绝缘缺陷状况之间的关系，还缺乏像检测变压器油中溶解气体那样完善而有效的原理、方法及判断标准，这源于分解气体的成份复杂、种类多、含量小、稳定性差，加上缺乏有效的检测方法和技术。 

发明内容

本发明克服了上述缺点，提供了一种新颖的、富有创造性的SF₆气体分解物检测装置。 

为此，本发明公开了一种基于红外的SF₆气体分解物检测装置，所述装置包括红外光源，其特征在于：所述装置还包括所述光源所发射的红外光沿其传输路径所依次经过的透镜、SF₆气室、光栅、透镜、光电探测模块、光电转换模块，其中所述光电探测模块采用热释电模块。 

附图说明

图1为本发明的一个实施例的结构示意图； 

图2至7为本发明所涉及常规故障模型。

具体实施方式

在一个实施例中，本发明公开了一种基于红外的SF₆气体分解物检测装置，所述装置包括红外光源，其特征在于：所述装置还包括所述光源所发射的红外光沿其传输路径所依次经过的透镜、SF₆气室、光栅、透镜、光电探测模块、光电转换模块，其中所述光电探测模块采用热释电模块。 

对于上述实施例而言，其体现了本发明的技术思路：采用红外光谱技术分析典型SF₆放电分解气体，实现分解气体的检测。该实施例是为了便于后期分析及掌握GIS典型绝缘缺陷条件下分解气体的种类、浓度以及多种气体的伴生增长规律。所述装置在具体使用中，实质是通过如下方式来形成了红外光谱曲线：由于光源发出的光是发散的，需要汇聚，同时还要通过气室后，投射到分光光栅上，光栅将根据光的波长不同，将其分散，并分别汇聚到光电探测模块上，例如光电探测模块的光敏面上；或者，通过旋转光栅，在同一个点上检测不同波长的光，从而形成光谱曲线。所述装置的目的正是在于形成最终的红外光谱曲线以便后期分析等应用。该实施例既可以用于现场运行，也可以用于实验室试验，只需要所述气室是现场GIS或实验室气室即可。 

图1是本发明的一个实施例的结构示意图，特别是用于实验室时，其中气室的两端为KBr压片。 

优选的，在另一个实施例中，所述光电转换模块还通过光纤连接至数据处理模块。这样一来，可以将光电转换后的数据通过光纤通信实现检测数据的汇总，汇总到数据处理模块后（一般都可以理解为计算机等具备数据计算的装置），通过数据处理实现数据的显示、处理以及基本分析，甚至是后期更深层次的分析，形成一套在线检测装置。 

优选的，在另一个实施例中，所述红外光源选择中红外光波段。对于该实施例而言，其仅仅用于限定一个比较具体的红外光波段。 

更优选的，在另一个实施例中：所述红外光源选择硅碳棒或金属丝灯，并利用聚光罩，将红外光源的辐射汇聚到一个方向上。就该实施例而言，其意在进一步限定红外光源。 

更优选的，在另一个实施例中：所述光栅能够旋转。对于该实施例而言，意在明确限定：通过旋转光栅，在同一个点上检测不同波长的光，以形成光谱曲线。