[发明专利]一种用于拍摄变压器油纸界面流注的补光曝光方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力变压器领域，具体是一种用于拍摄变压器油纸界面流注的补光曝光方法。

背景技术

变压器油纸绝缘的交界面是绝缘的薄弱环节，在高电场作用下极易发生流注放电。绝缘介质表面流注发展是沿面闪络中重要的物理过程，研究介质表面流注发展特性有助于揭示绝缘介质和流注放电之间的作用关系，加深对沿面闪络机制的认识。而目前已有的方法分为纹影法和曝光法。其中纹影法由于光线无法穿透纸板，导致光线无法经过正面流注形成阴影发展图像，只适合于拍摄侧面流注发展过程。而曝光法由于不需要投影，所以可以拍摄正面、侧面流注发展画面，但是流注自发光非常微弱，导致拍摄的画面分辨率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于拍摄变压器油纸界面流注的补光曝光方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于拍摄变压器油纸界面流注的补光曝光方法，其特征在于，具体包括以下步骤:

(1)准备拍摄环境：将所有试验装置放置于暗箱系统中，保证全黑暗环境，便于捕捉微弱的流注微弱的自发光，对高速相机进行降温处理，使高速相机降温到零下25度，待温度稳定后相机工作状态最稳定，拍摄画面噪点少；

(2)装置粗调：调整拍摄系统各部分的位置，令其中心点位于同一直线上，粗调整补光器、扩束镜、实验腔体以及高速相机的高度参数，使得四者高度一致，使点光源准确通过扩束镜形成圆形光斑且光斑顶部恰好高出针电极一点；其中扩束镜、补光器、四维调节台、360度全旋转升降台四者放置于可调节轨道上，调节轨道可在实验腔体轴线上0-75度范围内偏转，通过四维调节台、360度全旋转升降台两者的配合调节保证点光源通过扩束镜后在纸板上形成较规则的圆形光斑；

(3)装置细调：相机通过数据线接至带有获取图片软件的电脑；设置相机触发方式为内触发和拍摄模式为实时拍摄，并设置高速相机光增倍数为1；调节调整高速相机光圈位置和焦点，直到能清楚观察到针电极斜贴在纸板表面；通过观察计算机软件中画面的动态变化，细调节激光器、扩束镜、实验腔体以及高速相机的倾角，使得四者水平俯仰度一致，在纸板上形成以直径为20mm的圆形光斑；

(4)加压拍摄：设置相机触发方式为外触发和拍摄模式为特定时刻拍摄，并设置高速相机光增倍数为8；电压发生信号通过电容分压器和触发器直接连至高速相机，触发器是为了电压施加时间与曝光时间能精准配合。

作为本发明进一步的方案：所述在步骤(3)中，所述针电极选用针尖曲率半径为60μm的钨电极。

作为本发明再进一步的方案：所述在步骤(4)中，设置高速相机的曝光时间为30ns，最小曝光时延为0.3μs，保证了高速相机将在发生冲击的0.3μs后获取腔体中只获取一次图片；每次加压后，静置腔体至少1分钟以排除放电产生的空间电荷的累计影响下次流注的放电画面，改变曝光时延，获取在不同时延下的流注发展图像。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用本拍摄方法后，油纸界面流注的正面拍摄取得突破性进展，拍摄画面清晰；解决了以往无法清晰拍摄流注画面的瓶颈，有助于揭示绝缘介质和流注放电之间的作用关系，加深对沿面闪络机制的认识。

附图说明

图1为一种用于拍摄变压器油纸界面流注的补光曝光方法中补光曝光平台示意图。

图2为一种用于拍摄变压器油纸界面流注的补光曝光方法中装置接线图图。

图中：1-暗箱外壳、2-光路窗口、3-针电极、4-板电极、5-纸板、6-扩束镜、7-四维调节台、8-360度全旋转升降台、9-补光器、10-可调节轨道A、11-高清镜头、12-高速相机、13-升降台、14-可调节轨道B。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

请参阅图1-2，一种用于拍摄变压器油纸界面流注的补光曝光方法，具体包括以下步骤:

(1)准备拍摄环境：将所有试验装置放置于暗箱系统中，保证全黑暗环境，便于捕捉微弱的流注微弱的自发光，对高速相机12进行降温处理，使高速相机12降温到零下25度，待温度稳定后相机工作状态最稳定，拍摄画面噪点少；