[发明专利]一种GIS分解气体的检测装置

说明书

本申请提供了一种GIS分解气体的检测装置，包括：激光器、光束校准单元、滤波单元、近心双向多通道腔和光谱采集单元。其中，激光器发射激光至光束校准单元；光束校准单元对接收的激光校准质量并发送至滤波单元；滤波单元对接收的激光进行滤除处理，并发送至近心双向多通道腔；近心双向多通道腔可充入GIS分解气体，且近心双向多通道腔接收滤波单元发送的激光以使激光照射GIS分解气体，得到拉曼散射光，以及将拉曼散射光发送至滤波单元；滤波单元将拉曼散射光发送至光谱采集单元；光谱采集单元对拉曼散射光进行滤除处理，以获取斯托克斯拉曼散射光，并对斯托克斯拉曼散射光进行检测分析。本申请可以对GIS分解气体进行高灵敏度的检测。

技术领域

本申请涉及电气设备故障检测技术领域，尤其涉及一种GIS分解气体的检测装置。

背景技术

运行SF6绝缘组合电器(GIS)在电、热、环境等多种因素作用下会发生分解并产生各种反映故障性质和绝缘性能的气体，例如二氧化硫、硫化氢、一氧化碳和二氧化碳等，这些气体均匀分布在GIS中，统称为GIS分解气体。通过对GIS分解气体进行分析可以有效地判断GIS早期潜伏性故障，通过准确检测分解气体浓度可以对GIS故障类型做出判断。因此准确检测GIS微量故障特征气体对确保大型电力设备安全可靠运行具有非常重要的意义。

现有的GIS分解气体检测方法一般为化学方法和光学方法，化学方法中气相色谱法价格昂贵且检测时间较长，检测管法检测精度低。半导体传感器法对气体选择性差，存在交叉敏感。光学方法中红外吸收光谱法和光声光谱法无法在高浓度背景下实现高灵敏多组分测量，不同气体需要不同的激光光源，导致检测效果较差。因此现有技术在检测GIS分解气体时的检测效果差。

发明内容

本申请提供了一种GIS分解气体的检测装置，以解决现有技术存在的问题。

为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：

本申请提供了一种GIS分解气体的检测装置，包括：激光器、光束校准单元、滤波单元、近心双向多通道腔和光谱采集单元；

所述激光器被配置为发射激光至所述光束校准单元；

所述光束校准单元与所述激光器相连接，被配置为对接收的激光校准质量并发送至所述滤波单元；

所述滤波单元与所述光束校准单元相连接，被配置为对接收的激光进行滤除处理，并发送至所述近心双向多通道腔；

所述近心双向多通道腔可充入GIS分解气体，且所述近心双向多通道腔与所述滤波单元相连接，被配置为接收滤波单元发送的激光以使激光照射GIS分解气体，得到拉曼散射光，以及将拉曼散射光发送至所述滤波单元；

所述滤波单元进一步被配置为将拉曼散射光发送至所述光谱采集单元；

所述光谱采集单元与所述滤波单元相连接，被配置为对拉曼散射光进行滤除处理，以获取斯托克斯拉曼散射光，并对斯托克斯拉曼散射光进行检测分析。

可选的，所述激光器采用443nm半导体激光器，用于产生单模激光。

可选的，所述光束校准单元包括准直镜和体布拉格光栅；

所述准直镜与激光器连接，用于滤除慢轴上的激光，并将快轴上的激光反射到体布拉格光栅；

所述体布拉格光栅用于选择预设带宽的激光。

可选的，所述滤波单元包括依次连接的第一带宽滤波镜、第一聚焦透镜和第二带宽滤波镜；且所述第一带宽滤波镜、所述第一聚焦透镜和所述第二带宽滤波镜在水平方向上呈一条直线；

所述第一带宽滤波镜与所述体布拉格光栅连接，用于消除荧光以及滤除预设带宽以外的激光；

所述第一聚焦透镜的焦距为25cm，用于对预设带宽的激光进行聚焦并发送至所述第二带宽滤波镜；