CN114034996B - 气体放电实验电极激光监测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种气体放电实验电极激光监测装置，气体放电实验电极激光监测装置中，实验腔为用于气体放电实验的透明结构，针电极固定于所述透明结构内的一侧，平板电极固定于所述透明结构内且相对于上述针电极，激光器固定于所述透明结构，接收器固定于所述透明结构且相对于所述激光器布置，所述激光器和接收器构成的激光光路对准所述针电极的头部。
Description
技术领域
本发明涉及高电压与绝缘技术领域，尤其涉及一种气体放电实验电极激光监测装置。
背景技术
气体绝缘材料由于具备自恢复能力，绝缘性能优良等特点得以广泛应用，是高压电力设备的典型绝缘材料。局部放电实验和击穿实验是获取气体放电特性的基本方法，通常采用针板电极系统构建极不均匀电场，进而开展放电实验。掌握气体绝缘材料的放电特性是开展实际工程应用的前提条件，因此，实验探究绝缘气体放电特性具有重要的工程价值和科学意义。
在放电实验过程中，针板电极系统由于针电极头部电场畸变，放电集中，使得针电极头部氟化膨大严重，几何尺寸发生显著改变，对实验结果的可靠性存在严重影响。目前，多依靠人工经验判断是否对针板电极系统进行更换调整，缺乏科学严谨的监测判断方法。
在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。
发明内容
本发明的目的是提供一种气体放电实验电极激光监测装置，显著提高针电极的判断精确度。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明的一种气体放电实验电极激光监测装置包括，
实验腔，其为用于气体放电实验的透明结构，
针电极，其固定于所述透明结构内的一侧，
平板电极，其固定于所述透明结构内且相对于上述针电极，
激光器，其固定于所述透明结构，
接收器，其固定于所述透明结构且相对于所述激光器布置，所述激光器和接收器构成的激光光路对准所述针电极的头部。
所述的一种气体放电实验电极激光监测装置中，所述实验腔为长方体结构。
所述的一种气体放电实验电极激光监测装置中，所述长方体结构为正方体，上下两面为金属板，分别与针电极和平板电极相连，其余四面为透明有机玻璃。
所述的一种气体放电实验电极激光监测装置中，所述激光器固定于所述透明结构相邻与所述一侧的邻侧。
所述的一种气体放电实验电极激光监测装置中，所述平板电极为不锈钢圆板，其直径大于针电极头部直径。
所述的一种气体放电实验电极激光监测装置中，所述激光器贴附于透明结构的外表面。
所述的一种气体放电实验电极激光监测装置中，所述针电极为直上圆头金属探针。
所述的一种气体放电实验电极激光监测装置中，所述针电极头部直径为0.75mm。
所述的一种气体放电实验电极激光监测装置中，激光器为绿色点状激光器。
所述的一种气体放电实验电极激光监测装置中，接收器为用于绿光的激光探测器。
在上述技术方案中，本发明提供的一种气体放电实验电极激光监测装置，具有以下有益效果：本发明所述的一种气体放电实验电极激光监测装置可实现对针板电极系统中针电极的实时监测和定量表征，为针电极的更换调整提供科学判据，提高了气体放电实验结果的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是气体放电实验电极激光监测装置一个实施例的结构示意图；
图2是气体放电实验电极激光监测装置一个实施例的俯视图。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图1至图2，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
在一个实施例中，如图1至图2所示，气体放电实验电极激光监测装置包括，
实验腔3，其为用于气体放电实验的透明结构，
针电极1，其固定于所述透明结构内的一侧，
平板电极2，其固定于所述透明结构内且相对于上述针电极1，
激光器4，其固定于所述透明结构，
接收器5，其固定于所述透明结构且相对于所述激光器4布置，所述激光器4和接收器5构成的激光光路对准所述针电极1的头部。
所述的一种气体放电实验电极激光监测装置的优选实施例中，所述实验腔3为长方体结构，尺寸为200mm×200mm×300mm。
所述的一种气体放电实验电极激光监测装置的优选实施例中，所述长方体结构为正方体，上下两面为金属板，分别与针电极1和平板电极2相连，其余四面为透明有机玻璃，厚度为10mm。
所述的一种气体放电实验电极激光监测装置的优选实施例中，所述激光器4固定于所述透明结构相邻与所述一侧的邻侧。
所述的一种气体放电实验电极激光监测装置的优选实施例中，所述平板电极2为不锈钢圆板，直径为100mm。
所述的一种气体放电实验电极激光监测装置的优选实施例中，所述激光器4贴附于透明结构的外表面。
所述的一种气体放电实验电极激光监测装置的优选实施例中，所述针电极1为直上圆头金属探针。
所述的一种气体放电实验电极激光监测装置的优选实施例中，所述针电极1头部直径为0.75mm。
所述的一种气体放电实验电极激光监测装置的优选实施例中，激光器4为绿色点状激光器4。
所述的一种气体放电实验电极激光监测装置的优选实施例中，接收器5为用于绿光的激光探测器，接收面直径5mm。
在一个实施例中，所述接收器5连接处理器，其基于接收器5接收的光学数据生成针电极1的头部物理参数。所述物理参数包括轮廓、尺寸。
在一个实施例中，气体放电实验电极激光监测装置包括：针电极1、平板电极2、实验腔3、激光器4、接收器5。针电极1和平板电极2位于实验腔3内部，激光器4和接收器5相对布置，贴附于实验腔3表面，激光器4的激光要对准针电极1头部。所述针电极1为直上圆头金属探针，头部直径为0.75mm。所述平板电极2为不锈钢圆板，直径为100mm，边缘圆润光滑。实验腔3为方形腔体，上下两面为金属板，分别与针电极1和平板电极2相连，其余四面为透明有机玻璃。激光器4为绿色点状激光器4，贴附于实验腔3侧壁，激光需对准针电极1头部。接收器5为绿光通用激光探测器，贴附于实验腔3侧壁，与激光器4相对放置。
针电极1和平板电极2根据实验需求置于实验腔3内部的具体方位，实验腔3壁为透明状态，给激光透射检测提供前提条件。首先，进行一组放电实验，标定不同针电极1状态下的接收器5电压信号幅值，根据针电极1尺寸阈值，确定接收器5电压阈值。接着，更换针电极1，正式开展实验。观察接收器5电压信号变化，一旦低于设定阈值，则说明针电极1发生严重氟化，需进行更换。最后，更换针电极1，进行下一轮实验，以此循环往复。
本发明可实现对针板电极系统中针电极1的实时监测和定量表征，为针电极1的更换调整提供科学判据，提高了气体放电实验结果的可靠性。
工业实用性
本发明所述的气体放电实验电极激光监测装置可以在气体绝缘材料的放电实验中使用。
最后应该说明的是：所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。
Claims (10)
1.一种气体放电实验电极激光监测装置，其特征在于，其包括，
实验腔，其为用于气体放电实验的透明结构，
针电极，其固定于所述透明结构内的一侧，
平板电极，其固定于所述透明结构内且相对于上述针电极，
激光器，其固定于所述透明结构，
接收器，其固定于所述透明结构且相对于所述激光器布置，所述激光器和接收器构成的激光光路对准所述针电极的头部。
2.根据权利要求1所述的一种气体放电实验电极激光监测装置，其特征在于，所述实验腔为长方体结构。
3.根据权利要求2所述的一种气体放电实验电极激光监测装置，其特征在于，所述长方体结构为正方体，上下两面为金属板，分别与针电极和平板电极相连，其余四面为透明有机玻璃。
4.根据权利要求1所述的一种气体放电实验电极激光监测装置，其特征在于，所述激光器固定于所述透明结构的所述一侧的邻侧。
5.根据权利要求1所述的一种气体放电实验电极激光监测装置，其特征在于，所述平板电极为不锈钢圆板，直径为100mm。
6.根据权利要求1所述的一种气体放电实验电极激光监测装置，其特征在于，所述激光器贴附于透明结构的外表面。
7.根据权利要求1所述的一种气体放电实验电极激光监测装置，其特征在于，所述针电极为直上圆头金属探针。
8.根据权利要求1所述的一种气体放电实验电极激光监测装置，其特征在于，所述针电极头部直径为0.75mm。
9.根据权利要求1所述的一种气体放电实验电极激光监测装置，其特征在于，激光器为绿色点状激光器。
10.根据权利要求9所述的一种气体放电实验电极激光监测装置，其特征在于，接收器为用于绿光的激光探测器。
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