[发明专利]一种基于电容式的光纤局部放电检测装置及检测方法

权利要求书

1.一种基于电容式的光纤局部放电检测装置，其特征在于，包括棒-板电极局部放电系统和光纤局部放电检测系统；

所述棒-板电极局部放电系统包括工作台(14)，所述工作台(14)的顶部套设有棒电极(10)，所述工作台(14)的底部且与棒电极(10)对应的位置设置有铜板电极(11)，所述铜板电极(11)接地，所述棒电极(10)远离铜板电极(11)的一端连接有高压电源(13)，所述高压电源(13)接地；

所述光纤局部放电检测系统包括光纤局部放电检测传感器(7)，所述光纤局部放电检测传感器连接有光纤传感器解调仪(8)，所述光纤传感器解调仪(8)连接有计算机(9)。

2.根据权利要求1所述的一种基于电容式的光纤局部放电检测装置，其特征在于，所述光纤局部放电检测传感器(7)包括圆柱形套筒(4)，所述套筒(4)内依次设置有塑胶板(5)和压电陶瓷片(3)，所述塑胶板(5)上插接有陶瓷插针(2)，所述陶瓷插针(2)远离压电陶瓷片(3)的一端插接有光纤(1)，所述陶瓷插针(2)的另一端面与压电陶瓷片(3)端面构成以空气为介质的法珀腔，所述光纤(1)与光纤传感器解调仪(8)连接，所述压电陶瓷片(3)的两个电极连接有陶瓷电容(6)。

3.根据权利要求2所述的一种基于电容式的光纤局部放电检测装置，其特征在于，所述压电陶瓷片(3)的直径与套筒(4)的内径相等。

4.根据权利要求2所述的一种基于电容式的光纤局部放电检测装置，其特征在于，所述陶瓷电容(6)的大小为1pF。

5.根据权利要求2所述的一种基于电容式的光纤局部放电检测装置，其特征在于，所述法珀腔的初始腔长为0.5mm～0.6mm。

6.一种基于电容式的光纤局部放电检测方法，其特征在于，采用权利要求1-5任一项所述的一种基于电容式的光纤局部放电检测装置，具体步骤如下：

步骤1，将绝缘材料(12)放置在铜板电极(11)上，调整棒电极(10)与绝缘材料接触，启动高压电源(13)，则棒电极(10)与铜板电极(11)进行局部放电产生电脉冲信号；

步骤2，光纤局部放电检测传感器(7)中的陶瓷电容(6)收集步骤1产生的电脉冲信号作用于压电陶瓷片(3)上使压电陶瓷片(3)发生振动而产生形变，则法珀腔的腔长发生变化，光的强度和干涉相位也发生变化；

步骤3，将步骤2发生变化的光信号经光纤(1)进行传输至光纤传感器解调仪(8)，光纤传感器解调仪(8)将接收的光信号进行转换传输至计算机(9)，计算机(9)进行数据的处理，得到检测结果。

7.根据权利要求6所述的一种基于电容式的光纤局部放电检测方法，其特征在于，所述步骤2中，光的强度和干涉相位也发生变化关系式为：

式中，为任意两束光的相位差，R为法珀腔两个端面的反射率；n为法珀腔内介质的折射率；L为法珀腔的腔长，λ为入射光的波长，θ为反射光与反射平面法线夹角，I₀为入射光光强。