CN203365557U - 一种可工作于强电场环境下的电场强度传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于电力设备技术领域，尤其涉及一种可工作于极强电场环境下的电场强度传感器。是在外壳内设有电光晶体组件，电光晶体组件连接在玻璃底板上，激光器和光电探测器分别连接在电光晶体组件的两端；本实用新型能工作于0-1000kV/m的电场强度环境，能用于检测绝缘子运行状态，而且不会短路良好绝缘子，不受光噪声和电磁干扰的影响，操作简便，成本低廉，实现了高压，低压侧的完全电气隔离和非接触式操作。通过被测绝缘子表面电场强度的分布情况对其运行状态进行判断。
Description
技术领域
本实用新型属于电力设备技术领域，尤其涉及一种可工作于极强电场环境下的电场强度传感器。
背景技术
目前检测高压输电线路合成绝缘子的常用手段是用高倍望远镜目测，该方法不能看到绝缘子内部缺陷和隐蔽的缺陷；检测高压输电线路低零值悬式绝缘子常用工具是火花叉，检测时将火花叉的两金属触头分别与绝缘子的铁脚和铁帽搭接，若绝缘子绝缘性能良好，则绝缘子承压被击穿，产生火花放电。操作人员根据火花放电声音判断绝缘子是否良好，该方法受到背景光噪声限制，不能监测远距离绝缘子，短路良好绝缘子时会产生危险，不能检测合成绝缘子。红外成像仪根据温度变化监测绝缘子，不能在白天使用，且价格昂贵。传统的电场测量法由于设备本身不能直接工作于极强电场环境下，必须使用电缆或者光缆作为传输通道，这都给带电作业带来了一定的安全隐患。
实用新型内容
为了克服现有绝缘子检测手段不能兼容简洁性，安全性，准确性的不足的技术问题，本实用新型提供了一种可工作于强电场环境下的电场强度传感器，它是一种测量高压带电绝缘子电场分布的装置，能直接工作于0-1000kV/m的电场环境下，不受电磁干扰的影响，操作简便，成本低廉，实现了高压、低压侧的完全电气隔离和非接触式操作，并且该设备可用于绝缘子表面电场分布的带电检测。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
一种可工作于强电场环境下的电场强度传感器，是在外壳内设有电光晶体组件，电光晶体组件连接在玻璃底板上，激光器和光电探测器分别连接在电光晶体组件的两端；
激光器的驱动电路和中央处理单元相连接；光电前置放大电路连接在光电探测器的输出端，光电前置放大电路的输出端和中央处理单元电路连接；激光器的驱动电路、光电前置放大电路和中央处理单元电路都与电池电源系统相连接。
所述的电光晶体组件是由起偏器、电光晶体和检偏器串联而成的光学晶体阵列。
所述的电光晶体组件连接在玻璃底板上，具体是在电光晶体组件和玻璃底板之间设有一层光学胶层，将电光晶体组件固化连接在玻璃底板上。
所述的外壳是由铝合金材料制成，用于激光器驱动电路、光电前置放大电路以及中央处理单元的电磁屏蔽。
所述的激光器为带有准直透镜的激光器。
本实用新型的优点和有益效果是：
本实用新型能工作于0-1000kV/m的电场强度环境，能用于检测绝缘子运行状态，而且不会短路良好绝缘子，不受光噪声和电磁干扰的影响，操作简便，成本低廉，实现了高压，低压侧的完全电气隔离和非接触式操作。通过被测绝缘子表面电场强度的分布情况对其运行状态进行判断。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图中：电光晶体组件1,玻璃底板2,激光器3,光电探测器4,激光器驱动电路5,光电前置放大电路6,外壳7,中央处理单元电路8, 电池电源系统9。
具体实施方式
本实用新型是一种可工作于强电场环境下的电场强度传感器，如图1所示，图1是本实用新型的结构示意图。本实用新型是包括电光晶体组件1、激光器3、光电探测器4，玻璃底板2，电池电源系统9，中央处理单元电路8构成。
本实用新型是在外壳7内设有电光晶体组件1，电光晶体组件1连接在玻璃底板2上，激光器3和光电探测器4分别连接在电光晶体组件1的两端。
激光器的驱动电路5用以控制激光器工作的电压和温度，和中央处理单元电路8进行电气连接，其设定值由中央处理单元电路8电路给定并实时调整。
光电前置放大电路6用以将光电探测器4输出的微弱电信号进行线性放大，连接在光电探测器4的输出。同时光电前置放大电路6输出和中央处理单元电路8连接，输出结果由中央处理单元电路8接收。
激光器的驱动电路5、光电前置放大电路6和中央处理单元电路8都与电池电源系统9相连接，都由电池电源系统9供电。电池电源系统9的充电和放电控制由中央处理单元电路8进行设定和实时控制。
通过带有准直透镜的激光器3和探测器4固定于电光晶体组件1的两端，使用光学胶将电光晶体组件1固化在玻璃底板2上。具体是在电光晶体组件1和玻璃底板2之间设有一层光学胶层，从而将电光晶体组件1固化连接在玻璃底板2上。
使用激光器驱动电路5加载功率和波长稳定的输出光。外部电场信号作用于穿过电光晶体组件1的空间光，通过用光电前置放大电路6对光信号解调，通过中央处理单元计算出传感头内的电场强度数值。
本实用新型是通过使用金属设备外壳7来进行屏蔽封装的，该外壳7是由铝合金材料制成，用于激光器驱动电路、光电前置放大电路以及中央处理单元的电磁屏蔽，并使用电池电源系统9供电。
本实用新型中所述的所述的电光晶体组件1是由起偏器、电光晶体和检偏器串联而成的光学晶体阵列，可以从市场购买得到。
Claims (5)
1.一种可工作于强电场环境下的电场强度传感器，其特征是：在外壳（7）内设有电光晶体组件（1），电光晶体组件（1）连接在玻璃底板（2）上，激光器（3）和光电探测器（4）分别连接在电光晶体组件（1）的两端；
激光器的驱动电路（5）和中央处理单元电路（8）相连接；光电前置放大电路（6）连接在光电探测器（4）的输出端，光电前置放大电路（6）的输出端和中央处理单元电路（8）连接；激光器的驱动电路（5）、光电前置放大电路（6）和中央处理单元电路（8）都与电池电源系统（9）相连接。
2.根据权利要求1所述的一种可工作于强电场环境下的电场强度传感器，其特征是：所述的电光晶体组件（1）是由起偏器、电光晶体和检偏器串联而成的光学晶体阵列。
3.根据权利要求1所述的一种可工作于强电场环境下的电场强度传感器，其特征是：所述的电光晶体组件（1）连接在玻璃底板（2）上，具体是在电光晶体组件（1）和玻璃底板（2）之间设有一层光学胶层，将电光晶体组件（1）固化连接在玻璃底板（2）上。
4.根据权利要求1所述的一种可工作于强电场环境下的电场强度传感器，其特征是：所述的外壳（7）是由铝合金材料制成，用于激光器驱动电路、光电前置放大电路以及中央处理单元的电磁屏蔽。
5.根据权利要求1所述的一种可工作于强电场环境下的电场强度传感器，其特征是：所述的激光器（3）为带有准直透镜的激光器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201320470944 CN203365557U (zh) | 2013-08-05 | 2013-08-05 | 一种可工作于强电场环境下的电场强度传感器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201320470944 CN203365557U (zh) | 2013-08-05 | 2013-08-05 | 一种可工作于强电场环境下的电场强度传感器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203365557U true CN203365557U (zh) | 2013-12-25 |
Family
ID=49813302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201320470944 Expired - Lifetime CN203365557U (zh) | 2013-08-05 | 2013-08-05 | 一种可工作于强电场环境下的电场强度传感器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203365557U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103424635A (zh) * | 2013-08-05 | 2013-12-04 | 国家电网公司 | 一种可工作于强电场环境下的电场强度传感器 |
-
2013
- 2013-08-05 CN CN 201320470944 patent/CN203365557U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103424635A (zh) * | 2013-08-05 | 2013-12-04 | 国家电网公司 | 一种可工作于强电场环境下的电场强度传感器 |
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