[发明专利]日盲紫外和中红外双路放电监测装置及危险度计算方法

说明书

公开了日盲紫外和中红外双路放电监测装置及危险度计算方法，装置中，熔融石英菲涅尔透镜聚焦开关柜内放电日盲紫外光束，日盲型紫外SiC雪崩二极管设于熔融石英菲涅尔透镜后端以接收聚焦的放电日盲紫外光束，生成光脉冲信号，聚乙烯菲涅尔透镜聚焦开关柜内放电中远红外光束，生成光脉冲信号，聚乙烯菲涅尔透镜和熔融石英菲涅尔透镜的视场角不小于120°，金属型高速红外热释电传感器设于聚乙烯菲涅尔透镜后端以接收聚焦的放电中远红外光束生成红外光脉冲信号，信号放大器连接日盲型紫外SiC雪崩二极管和金属型高速红外热释电传感器以转换和放大脉冲信号，微处理器连接信号放大器以采样紫外光脉冲信号和红外光脉冲信号且生成故障判定信息。

技术领域

本发明属于开关柜设备检测技术领域，尤其涉及一种日盲紫外和中红外双路放电监测装置及危险度计算方法。

背景技术

开关柜设备内部局部放电或异常电弧是绝缘状态异常的表现，也是导致绝缘故障或事故的诱因。因此，对局部放电的有效监测，是故障防范的重要手段。然而，常规的地电波或超声检测方法易受电磁干扰或声波干扰，使得放电检测的信噪比和灵敏度往往较低，另一方面，由于放电源位置和信号传播途径未知，在线的放电检测定量困难，一般采用变化率来进行危险度评估，使得设备运维和检修决策建议难以得出，并严重依赖主观经验。

此外，也有相关文献采用了多光谱的光学方法进行放电监测，但大多不具备日盲紫外波段和中远红外的响应能力，而针对中远红外的检测大多是基于部件红外测温的措施，而非针对放电产生的红外脉冲光束本身。事实上，当随着放电能量的增加，所引起的热电离效应会引发更多成分的中远红外波段辐射，因此利用日盲紫外波段和中远红外波段光束成分的强度变化就可以对放电进行能量分级，然而，公开报道中的多光谱局部放电检测主要是针对可见波段和近红外波段进行光谱脉冲成分监测，难以本征性地反映中高能火花放电和间歇性电弧等高能放电的发生和发展。

在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，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。

发明内容

本发明的目的是提供一种日盲紫外和中红外双路放电监测装置及危险度计算方法，不但具有较高的抗干扰能力和信噪比，而且能够对放电危险性进行定量判断，提供有效的放电故障早期预警判据。为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明的一种日盲紫外和中红外双路放电监测装置包括：

熔融石英菲涅尔透镜，其聚焦开关柜内放电日盲紫外光束；

日盲型紫外SiC雪崩二极管，其设于所述熔融石英菲涅尔透镜后端以接收聚焦的所述放电日盲紫外光束生成紫外光脉冲信号；

聚乙烯菲涅尔透镜，其聚焦开关柜内放电中远红外光束，聚乙烯菲涅尔透镜与熔融石英菲涅尔透镜构成的视场角不小于120°；

金属型高速红外热释电传感器，其设于所述聚乙烯菲涅尔透镜后端以接收聚焦的所述放电中远红外光束生成红外光脉冲信号；

信号放大器，其连接所述日盲型紫外SiC雪崩二极管和金属型高速红外热释电传感器以转换和放大所述紫外光脉冲信号和红外光脉冲信号；

微处理器，其连接所述信号放大器以采样所述紫外光脉冲信号和红外光脉冲信号且生成故障判定信息。

所述的一种日盲紫外和中红外双路放电监测装置中，所述微处理器包括，

采集单元，其连接所述信号放大器采集紫外光脉冲信号和红外光脉冲信号，并分别捡取脉冲峰值强度和峰值时间；

数模转换器，其连接采集单元以数模转换；

处理单元，其连接所述数模转换，所述处理单元基于脉冲峰值强度和峰值时间生成故障判定信息。