[发明专利]一种用于检测GIS内部放电类型和放电量的系统及方法

权利要求书

1.一种用于检测GIS内部放电类型和放电量的系统，所述系统包括：

日盲滤光系统，用于接收GIS内部产生的紫外光信号，并将紫外光信号转换为波长是260nm～280nm的日盲紫外光信号并传输至单电子探测器；

单电子探测器，用于接收波长是260nm～280nm的日盲紫外光信号，以根据日盲紫外光信号的激励，产生10nA至100nA的电流脉冲信号并传输至电流/电压转换电路；

电流/电压转换电路，用于对接收的电流脉冲信号进行放大，并将电压信号传输至采集卡；

特高频传感器，用于接收GIS内部发生放电，所产生的特高频电磁波脉冲信号，并将电磁波脉冲信号传输至采集卡；

采集卡，用于同步接收电流/电压转换电路输出的电压信号和电磁波脉冲信号，并将同步接收的电压信号和电磁波脉冲信号传输至处理设备；以及

处理设备，接收的电压信号和电磁波脉冲信号，并根据电压信号和特高频电磁波信号对GIS内部进行放电量测量和放电类型识别。

2.根据权利要求1所述的系统，所述的放电量测量为处理设备计算时域上光脉冲数，得到单位时间内光子能量，测量GIS内部放电量。

3.根据权利要求1所述的系统，所述的放电类型识别为处理设备比电压信号和电磁波脉冲信号在时域上的分布，得到完整的信号脉冲序列，将完整的信号脉冲序列与标准放电图谱进行比对，识别放电类型。

4.根据权利要求1所述的系统，所述的日盲滤光系统的光电倍增管的响应波长若为λ₁，则选择滤光系统的中心波长为λ₁，半波宽度为B，在光通范围内透光率为[x％，y％]，则通过滤光系统后的紫外光为日盲紫外光，传感器的工作区间变为[λ₁-B,λ₁+B]，转换效率衰减为原来的1倍至1000倍。

5.根据权利要求1所述的系统，所述的日盲滤光系统直径33mm，中心波长为270nm，半波宽度为10nm，可以良好接收260nm～280nm的日盲紫外信号，单个滤光镜片对非紫外日盲光信号的衰减倍率为有4种倍率，分别为1倍、10倍、100倍、1000倍。

6.根据权利要求1所述的系统，所述的单光子探测器当紫外光信号入射至光电探测器时，光电流的产生和放大由光阴极、电子倍增级和阳极共同决定。

7.根据权利要求1所述的系统，所述的紫外光信号先透过入射窗进入单光子探测器，随后被光阴极接收转化为电子，形成光电流I_c，I_c计算公式如下：

I_c＝n·QE·q (1)

n为单位时间内阴极接收的光子数量，QE为光电倍增管的量子效率，q为电子电荷。

8.根据权利要求1所述的系统，所述的光阴极与阳极形成电子倍增级，光阴极形成的电流经过多级电子倍增级，被逐渐放大，其内部增益G_PMT是各级倍增级间增益的乘积，如果各级间增益相等，则具有m级倍增级的单光子探测器的内部增益的计算公式为：

其中，δ为二次电子发射比，a为常数，ΔU为级间电压，k为由倍增级结构和材料决定的一个参数，UH为单光子探测器的高压供电电压，m为倍增级级数。

9.根据权利要求1所述的系统，所述的电流/电压转换电路采用13级电子倍增放大模式。