[实用新型]一种GIS内局部放电光学检测装置

说明书

本实用新型提供一种GIS内局部放电光学检测装置，包括荧光光纤、法兰、塑料传输光纤、光电倍增管、示波器，荧光光纤与耦合器相连，光纤包层中含有荧光物质，光信号通过耦合器传给塑料传输光纤，法兰安装在GIS的手孔盖板上，实现荧光光纤和塑料传输光纤的对接，塑料传输光纤外层设有黑色护套，护套能完全阻挡外界光射入塑料传输光纤内。本实用新型设置聚甲基丙烯酸甲酯为光纤纤芯材料，AlexaFluor305Dye为纤芯内部荧光物质。局部放电辐射的光信号激发荧光物质后，使其向各个方向辐射荧光。荧光光纤不受数值孔径角影响，各方向入射的光信号均能被其接受。荧光光纤围绕高压导杆敷设在GIS外壳内壁，能对高压导杆各位置的局部放电进行检测，实用性高。

技术领域

本实用新型涉及电气设备领域，具体为一种GIS内局部放电光学检测装置。

背景技术

气体绝缘组合开关(gas insulated switchgear,GIS)作为电力系统中的关键设备，已经获得了广泛的应用。在现场运行的GIS常因为内部缺陷导致击穿事故的发生，带来严重的停电事故。现场实际的GIS运行环境复杂，时常面对着操作冲击电压和雷电冲击电压，在冲击电压下常规的局部放电检测方法脉冲电流法和特高频法受电磁干扰信号的影响非常严重，局部放电信号常常被干扰信号所淹没。因此，有必要对现有技术进行改进，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种GIS内局部放电光学检测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为解决上述问题，提供的技术方案如下：一种GIS内局部放电光学检测装置，包括荧光光纤、法兰、塑料传输光纤、光电倍增管、示波器，所述荧光光纤传感器中光纤包层中含有荧光物质，荧光光纤与耦合器相连，光信号通过耦合器向外传播，所述法兰安装在GIS的手孔盖板上，实现荧光光纤和塑料传输光纤的对接，所述塑料传输光纤外层含有黑色的护套，护套能完全阻挡外界光射入塑料传输光纤内，所述光电倍增管的型号为日本滨松R3896，且光电倍增管的波长探测范围为185-900nm，所述示波器型号为LecoryWaveSurfer64MXs-B，且检测带宽为0-600MHz，采集速率为10Gs/s。

优选的，所述GIS外壳内壁敷设有螺线形式的荧光光纤。

优选的，所述塑料传输光纤通过法兰与荧光光纤相连接。

优选的，所述示波器和光电倍增管之间设有带BNC头的同轴电缆。

优选的，所述法兰的内侧带有厚度为2mm的圆环形密封圈。

优选的，所述光电倍增管的供电电源是直流电源。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

利用荧光光纤检测局部放电辐射的光信号，使荧光光纤的检测波长范围覆盖局部放电辐射的光信号波长范围。采用的光纤纤芯材料为聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate，PMMA)，纤芯内部的荧光物质为Alexa Fluor 305Dye，这种荧光染色剂其激发光谱主要在紫外光波长范围内，与局部放电辐射的光信号波长范围具有较高的重合度，荧光染色剂在接收到光信号后，会向各个方向辐射荧光，随后在光纤纤芯内传播，这使荧光光纤不受数值孔径角的影响，各个方向入射的光信号均能被其接受。荧光光纤通过带密封圈的法兰穿过GIS手孔的盖板，保证GIS内SF₆气体的气密性，荧光光纤和塑料传输光纤在法兰中对接，实现光信号从内部向外传输；光纤敷设在GIS外壳内壁，围绕导杆一圈，能对导杆上各个位置上的局部放电进行检测；荧光光纤传感器检测的光信号在法兰处传输给外部的塑料传输光纤，塑料传输光纤带黑色的护套避免外界光信号的影响。

附图说明

图1为本实用新型的荧光光纤传感器结构图；

图2为本实用新型的检测系统示意图；

图3为本实用新型的荧光光纤在GIS内的布局图；