[发明专利]一种基于光纤光栅的盆式绝缘子裂纹检测仪

说明书

技术领域

本发明涉及盆式绝缘子裂纹检测技术领域，更具体地说是一种盆式绝缘子裂纹在线检测 装置。

背景技术

对于盆式绝缘子的裂纹检测，尤其是对于小裂纹的检测是非常困难的，目前主要有超声 和超高频检测方法。

超声检测是通过超声回波信号探测裂纹是否存在，这种检测方法有一定局限性，盆式绝 缘子的直径比较大，超声在绝缘子内部衰减很快，超声很难透射整个绝缘子，因此检测不全 面。

超高频是通过对局部放电的检测来间接检测盆式绝缘子的裂纹的，当盆式绝缘子存在裂 纹时候，高压电会在裂纹位置产生电火花，即产生局部放电现象，局部放电会产生高频信号， 通过捕捉该高频信号即可检测出盆式绝缘子的裂纹。该方法也存在一定局限性，在实际运行 环境下，随着绝缘劣化，会有多种放电形式同时存在的情况，需要探索如何分离所测试到的 不同信号。外置传感器放在现场盆式绝缘子设备外部进行测试时，如果没有良好的屏蔽效果， 接收到的信号会受到外界电磁干扰的影响，而且不易进行长期固定监测。盆式绝缘子内部的 许多放电不是长时间存在的，在出现放电的同时会造成断路器的对地放电，局部放电信号的 捕捉非常困难。以往大量的研究表明，目前的检测仍无法确定设备内部故障的视在放电量， 但是对于检测设备的局部放电而言，视在放电量的大小几乎是不可缺少的标准，也是确定设 备绝缘状况严重程度的标准。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种可以在线检测盆式绝缘子的 微小裂纹的基于光纤光栅的盆式绝缘子裂纹检测仪。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明基于光纤光栅的盆式绝缘子裂纹检测仪的结构特点是所述检测仪包括宽带激光 器、串联在一条光纤上的六个光纤光栅、光纤光栅解调模块、A/D采样与处理器模块；所述 串联在一条光纤上的六个光纤光栅沿盆式绝缘子的外周粘贴一圈，所述光纤一端接入宽带激 光器，另一端连接接光纤光栅解调模块，所述光纤光栅解调模块的输出信号接入A/D采样与 处理器模块，所述A/D采样与处理器模块利用A/D采样器获得经数据转换的采样数据，并利用 处理器对所述采样数据进行信号判断；

当盆式绝缘子由于工艺、压力、局部放电等原因导致其产生裂纹时，开裂瞬间产生的应 力波传播到盆式绝缘子的外径表面，并影响光纤光栅的折射率和周期，由此改变光纤光栅的 中心波长；通过对六个光纤光栅中心波长的改变进行检测实现对裂纹的探测。

本发明基于光纤光栅的盆式绝缘子裂纹检测仪的结构特点也在于：设置所述六个光纤光 栅分处在所述盆式绝缘子外周不同的位置上，根据各光纤光栅检测到的时间和信号强度判断 裂纹的位置以及强度。

本发明基于光纤光栅的盆式绝缘子裂纹检测仪的结构特点也在于：设置所述六个光纤光 栅相互具有不同的中心波长，六个光纤光栅在盆式绝缘子的外周等间距分布，采用波分复用 原理对各光纤光栅分别信号解调，根据不同光纤光栅的波长偏移量确定裂纹所在区域。

本发明基于光纤光栅的盆式绝缘子裂纹检测仪的结构特点也在于：利用处理器对所述采 样数据进行信号判断，计算获得光纤光栅的中心波长的偏移量，以及中心波长的偏移时间， 根据偏移量以及偏移时间确定裂纹的产生位置、时间和裂纹的开裂程度。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

当盆式绝缘子由于应变力、温度、压力、局部放电等原因导致其产生裂纹时，开裂瞬间 产生的应力波会传播到盆式绝缘子的外径表面，从而影响了光纤光栅的折射率和周期，进而 改变了光纤光栅的中心波长，本发明通过对六个光纤光栅中心波长改变的检测，来探测裂纹 的产生，并且可以根据不同光纤光栅的检测到的时间和强度来判断裂纹的位置以及强度。可 用于在线检测盆式绝缘子的微小裂纹，其结构简单、检测方法简单可靠

附图说明

图1为本发明的系统框图；

图2为盆式绝缘子裂纹产生时的应力波示意图；

图3为本发明中A/D采样与处理器模块原理框图；

图4为本发明中所应用的裂纹检测算法流程图；

具体实施方式