[发明专利]一种用于检测电力设备中局部放电信号的预警感知设备

权利要求书

1.一种用于检测电力设备中局部放电信号的预警感知设备，其特征在于，包括：用于对电力设施局部放电现象进行检测的柔性超声传感阵列和用于对所述柔性超声传感阵列检测的电力设施局部放电现象的数据进行处理的数据处理系统；

所述柔性超声传感阵列包括柔性衬底材料和压电材料形成的柔性压电复合材料制备。

2.根据权利要求1所述的用于检测电力设备中局部放电信号的预警感知设备，其特征在于，所述柔性超声传感阵列的制备方法包括：

将所述柔性衬底材料和所述压电材料按3:2的摩尔比配备；

将所述柔性衬底材料成型为柔性薄膜衬底；

将所述压电材料填充到所述柔性薄膜衬底中，使所述压电材料通过渗流形成点与点之间几何连接的导电模型，以连接形成所述柔性超声传感阵列。

3.根据权利要求1所述的用于检测电力设备中局部放电信号的预警感知设备，其特征在于，所述柔性衬底材料为含有4，5-二氮杂芴的芳香族聚酰亚胺。

4.根据权利要求1所述的用于检测电力设备中局部放电信号的预警感知设备，其特征在于，将所述柔性衬底材料成型为柔性薄膜衬底的步骤，包括：

将12.36g氢氧化钾加入100毫升水-乙醇溶液中，得到第一混合液，其中，水和乙醇的体积比为1:1；

将1.35g四氰基化合物加入第一混合液中，并在80℃下搅拌反应，直到释放出氨气，得到第二混合液；

将第二混合液过滤后的第一滤液用20％的稀盐酸将滤液的pH值调整到2-3，并得到沉淀物；

将沉淀物用蒸馏水洗涤后，从冰醋酸/水中重结晶，得到1.21g固体9,9-二[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]-4,5-二氮芴，其中，冰醋酸和水的体积比为1:1；

将1g固体9,9-二[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]-4,5-二氮芴加入到7ml醋酸酐中，得到第三混合液；

将第三混合液在氮气环境下复溶反应24h后过滤，得到第二滤液；

向第二滤液中加入14ml冰醋酸，冷却后，过滤得到第二滤渣，并在150℃的真空下干燥第二滤渣，得到0.47g的9,9-二[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]-4,5-二氮芴二酸酐；

将1mol二胺、1mol9,9-二[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]-4,5-二氮芴二酸酐和N-甲基吡咯烷酮的混合物在室温下反应24h，得到第四混合液；

向均匀的第四混合液中加入2mL甲苯，在180℃下反应4h，得到第五混合液；

将第五混合液加入甲醇中，得到纤维状的聚酰亚胺后过滤，得到聚酰亚胺固体；

将聚酰亚胺固体在80℃下干燥后，在80℃下，将1g干燥后的聚酰亚胺固体溶解在20.2ml的DMF中，得到第六混合液；

将第六混合液过滤后得到的第三滤液均匀地涂在玻璃上，并在90℃下干燥6h，得到柔性薄膜衬底。

5.根据权利要求1所述的用于检测电力设备中局部放电信号的预警感知设备，其特征在于：所述压电材料为(K,Na)NbO₃基无铅压电陶瓷。

6.根据权利要求1所述的用于检测电力设备中局部放电信号的预警感知设备，其特征在于，所述压电材料的制备方法包括：

在(Li_xNa_0.53K_0.47-x)NbO₃体系中加入BaZrO₃和(Bi_0.5Na_0.5)ZrO₃，混合均匀并烘干后得到第一混合料；

将所述第一混合料进行预烧，得到第二混合料；

将所述第二混合料造粒，得到素坯；

将素坯分为四组，均从室温加热到600℃，保温30min以排胶，然后继续分别升温至1200℃、1250℃、1300℃、1350℃，分别在四个温度下烧结两小时成瓷，得到压电材料，其中，升温速率为4℃/min。