[发明专利]一种基于激光远程激励的绝缘子检测装置和方法

说明书

本发明公开了一种基于激光远程激励的绝缘子检测装置，装置包括：脉冲激光器，用于向悬式绝缘子发射激光；非接触式超声换能器，用于非接触状态接收悬式绝缘子经激光照射所产生的超声信号；信号处理电路，用于对超声信号进行放大和转换处理成第一信号；处理器，用于控制脉冲激光器的激光发射和接收第一信号；处理器分别与脉冲激光器、信号处理电路电连接，超声换能器与信号处理电路电连接；同时公开了相应的方法。本发明通过远距离、不断电检测绝缘子运行状况预知潜在故障，避免了逐个上杆检查并盲目大面积检修和擦拭绝缘子，可以节省大量人力和物力。

技术领域

本发明涉及电网安全检测技术领域，尤其涉及一种基于激光远程激励的绝缘子检测装置和方法。

背景技术

经过数据统计分析发现，瓷绝缘子最容易发生低阻值、零值及炸串故障，但悬式绝缘子的老化故障也不可轻视。因此，检测仪器必须能测量各种类型的绝缘子故障。对各类型绝缘子故障的实时检测和排除，无疑将大大降低电网内各类绝缘子的故障率，从而提高电力网络的整体健康水平，为电网的安全、可靠、经济运行提供坚强的技术保障。绝缘子检测若釆用人工爬塔的方式，危险而耗时。

目前，国内外对于各类绝缘子放电的监测，采用的检测方法主要有以下几种：

直接观测法，对于绝缘子外部物理结构缺陷最常用的方法，即用双眼或借助望远镜等光学仪器设备对绝缘子进行直接观测，以发现各类常见的表面缺陷。但是，直接观测法不够可靠、不够准确，有时还需登杆塔检测，且无法得知绝缘子内部故障情况。

绝缘电阻测定法，主要用于不带电绝缘子的阻值检定，对于大量带电运行的绝缘子不易进行检测工作。良好的绝缘子电阻一般在兆欧，甚至更高，而劣化的绝缘子电阻阻值降低直至为零。通过接触式测量，可得知绝缘子阻值状态。但是，应用此法测量时，空气相对湿度不能太大，否则容易因空气潮湿导致阻值降低而误判。

分布电压测定法，利用该特征与正常绝缘子串的标准电压分布相比较，绝缘子阻值状态。但是，该方法需带电接触式测量，且需在良好天气状况下开展检测工作。

交流耐压法，无法在现场实地进行测量，需要将被测绝缘子取下拿到专门的试验场地进行。

紫外成像法，用电子式紫外光学探测仪，可以带电检测合成绝缘子表面由于局部放电而形成的碳化通道和电烛损中带电粒子放出的紫外线。但是，此方法的检测结果容易受到观察角度的影响而发生误判，且该检测设备也比较昂贵。

红外热像仪检测法，可远距离测量，但是，此方法的缺点是需避开白天，需要在夜间进行测试，且受环境温度变化影响比较大。

发明内容

本发明提出一种基于激光远程激励的绝缘子检测装置和方法以解决上述技术问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

根据本发明实施例的第一方面，提供了一种基于激光远程激励的绝缘子检测装置，用于检测电网的绝缘子，包括脉冲激光器、分光聚焦组件、非接触式超声换能器、光电探测器、信号处理电路和处理器，所述处理器分别与脉冲激光器、信号处理电路电连接，所述非接触式超声换能器、光电探测器分别与信号处理电路电连接；

分光聚焦组件，设于脉冲激光器和待测的绝缘子之间，用于将脉冲激光器发射的激光分成两束，两束激光分别照射至绝缘子和光电探测器；

所述非接触式超声换能器在非接触绝缘子状态下接收绝缘子经激光照射所产生的超声信号；

所述光电探测器接收激光并发出光电信号；

信号处理电路，用于对超声信号进行放大和转换处理成第一信号并传递给处理器，对光电信号进行放大和转换处理成第二信号并传递给处理器；

处理器，用于控制脉冲激光器的激光发射和接收第一信号、第二信号，并根据两个信号的频谱信息检测绝缘子存在的缺陷。