[实用新型]一种电树图像实时观察与局放同步采集装置

说明书

本实用新型公开了一种电树图像实时观察与局放同步采集装置，包括向试品施加高电压的高压交流单元、对试品进行图像采集的图像采集单元、对试品局放信号进行采集的局放采集单元。本实用新型可实现对电树枝生长情况的实时观测以及实现对局部放电信号的协同采集，对于检测、诊断和抑制XLPE电缆绝缘中的电树枝有着非常重要的现实意义。

技术领域

本实用新型属于高电压技术领域，涉及一种高电压实验中采集电树和局放信号的装置，具体涉及一种电树图像实时观察与局放同步采集装置。

背景技术

交联聚乙烯(Cross-linked polyethylene，XLPE)由于其优越的电、机械和热性能，而被广泛应用于高压电力电缆。随着城市和现代工业的迅速发展，高于110kV电压等级的XLPE电缆在城市电网中具有越来越广泛的应用。然而由于局部放电的影响，交联聚乙烯绝缘中易产生不可恢复的树枝状放电通道——电树枝，电树枝生长到一定长度后会导致电缆绝缘击穿。同时XLPE电缆在制造、运输、敷设、运行等过程中，不可避免地会在绝缘层造成一些微观缺陷，当电缆遭遇雷电或操作过电压时，这些微观缺陷处有可能生成电树枝，最终导致XLPE电缆绝缘击穿。

经研究表明，电树枝化是导致交联聚乙烯绝缘失效的主要原因，研究高压XLPE电缆绝缘中电树枝生长及其局部放电特性，对于检测、诊断和抑制XLPE电缆绝缘中的电树枝有着非常重要的现实意义。

目前，对于电树现象的研究，通常是先对试品施加电压进行电老化，待引发电树枝后切断电源、取出试品，在通过显微镜观察试品中电树枝的引发和成长情况。以上研究方法虽然简单易实现，但无法对试品电树枝的引发和生长情况进行实时观测。且目前还缺乏对电树枝生长引发的局部放电现象的检测手段。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对目前本领域缺少用于研究电树枝及其引发的局部放电现象实验装置的技术现状，提供一种电树图像实时观察与局放同步采集装置，以实现对电树枝生长情况的实时观测以及实现对局部放电信号的协同采集。

本实用新型提供的电树图像实时观察与局放同步采集装置，包括向试品施加高电压的高压交流单元、对试品进行图像采集的图像采集单元、对试品局放信号进行采集的局放采集单元；所述高压交流单元主要由调压器、变压器、水阻、电容分压器组成；所述调压器输出端依次串联变压器、水阻后与试品高压端连接；所述电容分压器高压端与水阻输出端连接；所述试品低压端与接地线连接；所述图像采集单元的采集端口对准试品，图像采集单元的信号端与计算机连接；所述局放采集单元包括检测接地线电流的高频电流传感器、触发电路和数据采集卡，所述高频电流传感器信号输出端与数据采集卡的采集端连接，所述触发电路输入端与电容分压器低压端连接，触发电路触发输出端与数据采集卡的触发输入端连接，所述数据采集卡信号端与计算机连接。

上述电树图像实时观察与局放同步采集装置，为了避免试品发生表面放电，所述试品放置于油槽内的变压器油或硅油中。

上述电树图像实时观察与局放同步采集装置，所述图像采集单元包括显微镜和位于显微镜镜头后方且置于显微镜镜筒内的图像传感器；图像采集单元通过图像传感器信号端连接于计算机，从而实现对试品发生电树枝成长的实时观测。所述图像传感器为电荷耦合式图像传感器，本实用新型采用的是电荷耦合器件(CCD)。