RU2737516C1 - Device for detection and measurement of electric discharge of high-voltage equipment - Google Patents
Device for detection and measurement of electric discharge of high-voltage equipment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2737516C1 RU2737516C1 RU2020100818A RU2020100818A RU2737516C1 RU 2737516 C1 RU2737516 C1 RU 2737516C1 RU 2020100818 A RU2020100818 A RU 2020100818A RU 2020100818 A RU2020100818 A RU 2020100818A RU 2737516 C1 RU2737516 C1 RU 2737516C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- branch
- measuring
- spectrum
- diffraction
- observation
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
- G01R1/02—General constructional details
- G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
- G01R1/067—Measuring probes
- G01R1/07—Non contact-making probes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электроизмерительной технике и может использоваться для дистанционного профилактического, в том числе предаварийного, оптического контроля наружных изоляционных конструкций энергетического высоковольтного оборудования: многоэлементных изоляторов воздушных линий электропередачи, опорной изоляции подстанционного оборудования, высоковольтных блоков питания мощных лазерных установок, изоляторов железнодорожной контактной сети переменного тока и т.п. Возникающие в таком высоковольтном оборудовании повреждения, например, вследствие нарушения целостности элементов конструкций, могут вызывать поверхностные, в том числе, коронные разряды, характеризующиеся излучением в ультрафиолетовом диапазоне спектра, а также могут вызывать дополнительный нагрев элементов конструкций, характеризующийся излучением в инфракрасном диапазоне спектра.The invention relates to electrical measuring equipment and can be used for remote preventive, including pre-emergency, optical control of external insulators of power high-voltage equipment: multi-element insulators of overhead power lines, support insulation of substation equipment, high-voltage power supplies of powerful laser systems, insulators of an AC railway contact network etc. Damage arising in such high-voltage equipment, for example, due to a violation of the integrity of structural elements, can cause surface, including corona discharges, characterized by radiation in the ultraviolet range of the spectrum, and can also cause additional heating of structural elements, characterized by radiation in the infrared range of the spectrum.
Известно устройство для оптического контроля изоляции [Арбузов Р.С., Кандауров А.С., Овсянников А.Г. Устройство для оптического контроля изоляции // Патент РФ на полезную модель №55480 от 10.08.2006 г. Бюл. №22; Арбузов Р.С. Исследования и совершенствование метода оптического контроля внешней изоляции электрооборудования высокого напряжения / Автореф. дис. … кандидата технических наук: Специальность 05.14.12. - Техника высоких напряжений. - Новосибирск: Типография НГТУ, 2005. - 23 с.].A device for optical control of insulation is known [Arbuzov RS, Kandaurov AS, Ovsyannikov A.G. Device for optical control of insulation // RF patent for useful model No. 55480 dated 08/10/2006, Bul. No. 22; Arbuzov R.S. Research and improvement of the method of optical control of external insulation of high voltage electrical equipment / Author. dis. … Candidate of technical sciences: Specialty 05.14.12. - High voltage technology. - Novosibirsk: Printing house of NSTU, 2005. - 23 p.].
Устройство для оптического контроля изоляции содержит приемную оптическую систему, электронно-оптический преобразователь (ЭОП) со стробирующим усилителем яркости (с набором сменных полосовых оптических фильтров его рабочие поддиапазоны спектра 280-300, 400-600, 600-800 нм и без полосовых оптических фильтров его полный рабочий диапазон спектра 280-800 нм), фотоприемное устройство (ФПУ), блок обработки и отображения информации, получаемой с ФПУ.The device for optical insulation control contains a receiving optical system, an image intensifier (image intensifier) with a strobe brightness amplifier (with a set of replaceable bandpass optical filters, its operating subranges of the spectrum are 280-300, 400-600, 600-800 nm and without bandpass optical filters. full operating range of the spectrum 280-800 nm), photodetector device (FPU), processing and display unit of information received from the FPU.
Основным недостатком аналога является отсутствие в его составе инфракрасного канала с рабочим диапазоном спектра 3-12 мкм, который позволяет в силу высокой чувствительности к температурному контрасту контролируемых элементов высоковольтного оборудования обнаруживать их неисправности, возникающие на ранних этапах, и отсутствие дальномерного устройства.The main disadvantage of the analogue is the absence in its composition of an infrared channel with an operating range of the spectrum of 3-12 microns, which, due to its high sensitivity to the temperature contrast of the monitored elements of high-voltage equipment, allows detecting their malfunctions arising at early stages and the absence of a rangefinder device.
Прототипом является устройство для измерения и обнаружения электрического разряда [Stolper G.R., Schutz R.A. Apparatus, methods and systems for measuring and detecting electrical discharge // Patent No. US 2016/0025799 A1. 28.01.2016; Стоплер Г.Р., Шутц P.A. Устройства, способы и системы для измерения и обнаружения электрического разряда // Патент №RU 2661976 С2. 23.07.2018.].The prototype is a device for measuring and detecting electrical discharge [Stolper G.R., Schutz R.A. Apparatus, methods and systems for measuring and detecting electrical discharge // Patent No. US 2016/0025799 A1. 01/28/2016; Stopler G.R., Schutz P.A. Devices, methods and systems for measuring and detecting electric discharge // Patent No. RU 2661976 C2. 07/23/2018.].
Данное устройство для измерения и обнаружения электрического разряда содержит приемную оптическую систему, наблюдательную ветвь, содержащую полосовые оптические фильтры и два ФПУ, регистрирующие излучение в видимом и инфракрасном диапазонах спектра соответственно, измерительную ветвь, содержащую полосовой оптический фильтр и ФПУ, регистрирующее излучение в ультрафиолетовом диапазоне спектра, дальномерное устройство, блок обработки и отображения информации, получаемой с ФПУ наблюдательной ветви, ФПУ измерительной ветви и дальномерного устройства.This device for measuring and detecting an electric discharge contains a receiving optical system, an observation branch containing band-pass optical filters and two PDAs that record radiation in the visible and infrared ranges of the spectrum, respectively, a measuring branch containing a band-pass optical filter and a PDA that records radiation in the ultraviolet range of the spectrum , a rangefinder device, a block for processing and displaying information received from the FPU of the observation branch, the FPU of the measuring branch and the rangefinder device.
Основными недостатками прототипа являются:The main disadvantages of the prototype are:
- использование приемной оптической системы, включающей два отдельных объектива - для ультрафиолетового и видимого (первый объектив) и инфракрасного (второй объектив) диапазонов спектра, что создает дополнительную проблему - необходимость обеспечения соосности оптических осей ультрафиолетового, видимого и инфракрасного каналов; не соблюдение соосности этих оптических осей вызывает снижение точности определения координат неисправности контролируемых элементов; наличие двух объективов также ухудшает массогабаритные параметры устройства;- the use of a receiving optical system, which includes two separate lenses - for the ultraviolet and visible (first lens) and infrared (second lens) spectral ranges, which creates an additional problem - the need to ensure the alignment of the optical axes of the ultraviolet, visible and infrared channels; non-observance of the alignment of these optical axes causes a decrease in the accuracy of determining the coordinates of the malfunction of the controlled elements; the presence of two lenses also degrades the weight and dimensions of the device;
- для выделения потока излучения ультрафиолетового диапазона спектра, который является информационным для получения количественных данных по величине коронного и других видов поверхностных разрядов, приводящих к разрушению элементов высоковольтного оборудования, применяется только полосовой оптический фильтр, который не может обеспечить необходимый уровень соотношения «сигнал/фон» в дневное время суток;- to isolate the radiation flux of the ultraviolet range of the spectrum, which is informational for obtaining quantitative data on the magnitude of corona and other types of surface discharges leading to the destruction of elements of high-voltage equipment, only a band-pass optical filter is used, which cannot provide the required level of the signal / background ratio in the daytime;
- использование ЭОП, которые требуют применения сложной электронной системы управления получения изображения.- the use of image intensifier tubes, which require the use of a complex electronic image acquisition control system.
Техническим результатом изобретения является повышение вероятности обнаружения и точности измерения электрического разряда в любое время суток при сохранении небольших массогабаритных характеристик устройства.The technical result of the invention is to increase the likelihood of detection and measurement accuracy of an electric discharge at any time of the day while maintaining low weight and size characteristics of the device.
Технический результат достигается за счет того, что в устройстве обнаружения и измерения электрического разряда высоковольтного оборудования, содержащем приемную оптическую систему, наблюдательную ветвь, содержащую, по меньшей мере, один полосовой оптический фильтр, фотоприемное устройство (ФПУ), регистрирующее излучение в видимом диапазоне спектра, ФПУ, регистрирующее излучение в инфракрасном диапазоне спектра, измерительную ветвь, содержащую полосовой оптический фильтр и ФПУ, регистрирующее излучение в ультрафиолетовом диапазоне спектра, дальномерное устройство и блок обработки и отображения информации, получаемой с ФПУ наблюдательной и измерительной ветвей и дальномерного устройства, согласно настоящему изобретению, приемная оптическая система представляет собой зеркальный объектив, общий для наблюдательной и измерительной ветвей, по ходу лучей после зеркального объектива введена дифракционная решетка, выполненная с возможностью пропускания в нулевом порядке дифракции потока излучения в видимом и инфракрасном диапазонах спектра в наблюдательную ветвь, а в рабочем порядке дифракции - потока излучения в ультрафиолетовом диапазоне спектра в измерительную ветвь, при этом в измерительной ветви дополнительно введена спектральная щель, установленная по ходу лучей в рабочем порядке дифракции дифракционной решетки между полосовым оптическим фильтром и ФПУ в задней фокальной плоскости зеркального объектива, а в наблюдательной ветви по ходу лучей в нулевом порядке дифракции дифракционной решетки дополнительно введен спектроделитель, выполненный с возможностью разделения потока излучения на видимый и инфракрасный диапазоны спектра. ФПУ измерительной ветви может представлять собой малошумящий солнечно-слепой кремниевый фотоприемник. Сущность изобретения поясняется чертежом (фиг.).The technical result is achieved due to the fact that in a device for detecting and measuring an electrical discharge of high-voltage equipment, containing a receiving optical system, an observation branch containing at least one band-pass optical filter, a photodetector device (PDD) that records radiation in the visible spectrum range, A PDU that records radiation in the infrared range of the spectrum, a measuring branch containing a band-pass optical filter and a PDA that records radiation in the ultraviolet range of the spectrum, a rangefinder device and a processing and display unit for information obtained from the PDA of the observation and measurement branches and a rangefinder device, according to the present invention, the receiving optical system is a mirror lens, common for the observation and measurement branches, along the path of the beams after the mirror lens, a diffraction grating is introduced, made with the possibility of transmitting in the zero order of diffraction of the flux in the visible and infrared ranges of the spectrum into the observation branch, and in the working procedure of diffraction - the radiation flux in the ultraviolet range of the spectrum into the measuring branch, while in the measuring branch a spectral slit is additionally introduced, installed along the path of the beams in the working procedure of diffraction of the diffraction grating between the band optical filter and PDA in the rear focal plane of the mirror lens, and in the observation branch along the path of the beams in the zero diffraction order of the diffraction grating, a spectral splitter is additionally introduced, made with the possibility of dividing the radiation flux into the visible and infrared spectral ranges. The PD of the measuring branch can be a low-noise solar-blind silicon photodetector. The essence of the invention is illustrated by a drawing (Fig.).
На фиг. изображена функциональная схема предлагаемого устройства обнаружения и измерения электрического разряда высоковольтного оборудования.FIG. depicts a functional diagram of the proposed device for detecting and measuring electrical discharge of high-voltage equipment.
Устройство 1 обнаружения и измерения электрического разряда высоковольтного оборудования содержит приемную оптическую систему, представляющую собой зеркальный объектив 2, наблюдательную 3 и измерительную 4 ветви, а также дальномерное устройство 5. По ходу лучей после зеркального объектива 2, который является общим для наблюдательной 3 и измерительной 4 ветвей, введена дифракционная решетка 6, выполненная с возможностью пропускания в нулевом порядке дифракции потока излучения в видимом и инфракрасном диапазонах спектра в наблюдательную ветвь 3, а в рабочем порядке дифракции - потока излучения в ультрафиолетовом диапазоне спектра в измерительную ветвь 4. Наблюдательная ветвь 3 содержит расположенный по ходу лучей в нулевом порядке дифракции дифракционной решетки 6 спектроделитель 7, обеспечивающий возможность разделения потока излучения на видимый и инфракрасный диапазоны спектра. По ходу лучей в видимом диапазоне спектра установлено ФПУ 8, по ходу лучей в инфракрасном диапазоне спектра последовательно установлены сменный полосовой оптический фильтр 9 и ФПУ 10. Измерительная ветвь 4 содержит последовательно установленные по ходу луча в рабочем порядке дифракции дифракционной решетки 6 полосовой оптический фильтр 11, спектральную щель 12, расположенную в задней фокальной плоскости зеркального объектива 2, а также ФПУ 13. Выходы ФПУ 8 и ФПУ 10 наблюдательной ветви 3 и дальномерного устройства 5 подключены к соответствующим входам блока обработки и отображения информации 14. ФПУ 13 измерительной ветви 4 подключено к соответствующему входу блока обработки и отображения информации 14 через узкополосный усилитель 15. Кроме того на фигуре показан элемент контролируемого высоковольтного оборудования 16, находящийся в поле зрения устройства 1.The device 1 for detecting and measuring the electrical discharge of high-voltage equipment contains a receiving optical system, which is a
Ниже приведен пример конкретного исполнения предложенного устройства 1 обнаружения и измерения электрического разряда высоковольтного оборудования.Below is an example of a specific implementation of the proposed device 1 for detecting and measuring electrical discharge of high-voltage equipment.
Приемная оптическая система, представляющая собой зеркальный объектив 2, построена по оптической схеме типа Кассегрена и имеет световой диаметр 40 мм, фокусное расстояние 200 мм (относительное отверстие 1:8) и угловое поле зрения 2°. На рабочие поверхности элементов объектива нанесено зеркальное алюминиевой покрытие.The receiving optical system, which is a
Дальномерное устройство 5 представляет собой малогабаритный и легкий лазерный дальномер модели «MLR-100» (фирма «FLIR»).Rangefinder 5 is a small-sized and lightweight laser rangefinder model MLR-100 (FLIR).
Дифракционная решетка 6 выполнена в виде пропускающей голограммной рельефно-фазовой дифракционной решетки со световым диаметром 20 мм на подложке из оптического материала - флюорита (фтористого кальция) [Справочник конструктора оптико-механических приборов / В.А. Панов, М.Я. Кругер, В.В. Кулагин и др.; Под общ. ред. В.А. Панова. - Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1980. - С. 667], толщина которой 1 мм. Голограммная рельефно-фазовая дифракционная решетка, как известно [Герасимов Ф.М., Яковлев Э.А. Дифракционные решетки / Современные тенденции в технике спектроскопии. - Новосибирск: Наука, 1982. С. 24-94], отличается отсутствием ложных спектральных линий - так называемых «духов Роуланда» и «духов Лаймана» - и характеризуется пониженным уровнем рассеянного света, что обеспечивает повышенное отношение «сигнал/фон».
Спектроделитель 7 выполнен со световым диаметром 20 мм на подложке из кварцевого оптического стекла марки КУ-1 (ГОСТ 15130-86 «Стекло кварцевое оптическое. Общие технические условия»), толщина которой 2 мм, и имеет полупрозрачное покрытие.Spectrum splitter 7 is made with a light diameter of 20 mm on a substrate of KU-1 quartz optical glass (GOST 15130-86 "Optical quartz glass. General specifications"), the thickness of which is 2 mm, and has a translucent coating.
ФПУ 8 представляет собой ПЗС-матрицу модели «Ехmor R CMOS» фирмы «SONY».FPU 8 is a CCD-matrix of the "Ехmor R CMOS" model from "SONY" company.
В наблюдательной ветви 3 установлен, по меньшей мере, один полосовой оптический фильтр 9. В данном конкретном примере исполнения устройства 1 предлагается ввести два полосовых оптических фильтра 9, соответствующих инфракрасным поддиапазонам спектра 3,0-5,0 мкм и 8,0-14,0 мкм, каждый из которых выполнен в виде плоскопараллельной пластинки диаметром 20 мм и толщиной 1 мм из монокристаллического оптического германия, на рабочую поверхность которой нанесено диэлектрическое покрытие, причем эти фильтры 9 выполнены с возможностью переменного введения в оптический тракт наблюдательной ветви 3.In the observation branch 3, at least one band-pass optical filter 9 is installed. In this specific example of the device 1, it is proposed to introduce two band-pass optical filters 9, corresponding to the infrared sub-bands of the spectrum 3.0-5.0 μm and 8.0-14, 0 μm, each of which is made in the form of a plane-parallel plate with a diameter of 20 mm and a thickness of 1 mm made of monocrystalline optical germanium, on the working surface of which a dielectric coating is applied, and these filters 9 are made with the possibility of variable introduction into the optical path of the observation branch 3.
Прошедший через один из полосовых оптических фильтров 9 поток излучения в соответствующем инфракрасном поддиапазоне спектра регистрируется ФПУ 10, которое представляет собой неохлаждаемый микроболометрический двухспектральный (3,0-5,0 мкм; 8,0-14,0 мкм) матричный детектор.Passing through one of the band-pass optical filters 9, the radiation flux in the corresponding infrared subband of the spectrum is recorded by the FPU 10, which is an uncooled microbolometric two-spectral (3.0-5.0 μm; 8.0-14.0 μm) matrix detector.
Полосовой оптический фильтр 11 выполнен в виде плоскопараллельной пластинки диаметром 20 мм и толщиной 1 мм из цветного оптического стекла марки УФС5.The band-pass optical filter 11 is made in the form of a plane-parallel plate with a diameter of 20 mm and a thickness of 1 mm from colored optical glass of the UFS5 brand.
ФПУ 13 регистрирует излучение в ультрафиолетовом диапазоне спектра и выполнено в виде малошумящего солнечно-слепого кремниевого фотоприемника серии «TOCON» (компания «SGLUX») со встроенным предусилителем. Поток излучения, выделенный дифракционной решеткой 6 совместно с полосовым оптическим фильтром 11 и спектральной щелью 12, занимает не более 1/2 от площади светочувствительного элемента кремниевого фотоприемника в плоскости дисперсии дифракционной решетки 6.FPU 13 registers radiation in the ultraviolet range of the spectrum and is made in the form of a low-noise solar-blind silicon photodetector of the "TOCON" series (company "SGLUX") with a built-in preamplifier. The radiation flux separated by the diffraction grating 6 together with the band-pass optical filter 11 and the spectral slit 12 occupies no more than 1/2 of the area of the photosensitive element of the silicon photodetector in the dispersion plane of the diffraction grating 6.
Блок обработки и отображения информации 14 выполнен на основе микропроцессорного устройства с соответствующим программным обеспечением, пользовательским интерфейсом и возможностью вывода информации на дисплей и записи данных на информационный носитель типа флэш-карта.The information processing and
Блок обработки и отображения информации 14 содержит модуль памяти, в котором хранятся калибровочные данные, полученные на этапе калибровки устройства 1 при использовании эталонного излучателя в ультрафиолетовом диапазоне спектра, связывающие величину выходного тока ФПУ 13, входную освещенность, полученную от эталонного излучателя и дальность от устройства 1 до эталонного излучателя.The information processing and
Блок обработки и отображения информации 14 выполнен с возможностью отображения элемента 16 контролируемого высоковольтного оборудования на дисплее в виде его телевизионного изображения (полученного с ФПУ 8), инфракрасного изображения (полученного с ФПУ 10) в псевдоцветах или комплексированного изображения (комбинация сигналов, полученных с ФПУ 8 и ФПУ 10), а также количественных данных о величине заряда в области возникающих поверхностных разрядов на неисправных элементах 16 контролируемого высоковольтного оборудования, рассчитанного с учетом измеренной дальности до этого элемента 16 при помощи встроенного миниатюрного дальномерного устройства 5, с учетом измеренной величины выходного тока с ФПУ 13, калибровочных данных и поправочных коэффициентов, обусловленных условиями окружающей среды, например, относительной влажности и температуры. Поправочные коэффициенты могут быть заранее рассчитаны при помощи программы для ЭВМ «Модель для расчета прозрачности атмосферы на произвольно ориентированных оптических трассах» [Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ RU №2014660671, опубл. 20.11.2014 г., Правообладатель: АО «НПО ГИПО» (RU)], которые записаны в модуль памяти блока обработки и отображения информации 14 и могут выбираться с помощью пользовательского интерфейса в зависимости от преобладающих погодных условий на момент эксплуатации устройства 1.The information processing and
Узкополосный усилитель 15 представляет собой полосовой усилитель переменного тока с центральной частотой υ=50 Гц.
Устройство 1 обнаружения и измерения электрического разряда высоковольтного оборудования работает следующим образом (см. фиг.).The device 1 for detecting and measuring the electrical discharge of high-voltage equipment operates as follows (see Fig.).
Поток излучения от неисправного элемента 16 контролируемого высоковольтного оборудования поступает на входной зрачок приемной оптической системы - зеркального объектива 2 устройства 1 и далее на дифракционную решетку 6, прозрачную в рабочем диапазоне спектра от 0,26 до 14 мкм, причем в ее нулевом порядке дифракции поток излучения поступает в наблюдательную ветвь 3 на спектроделитель 7, где он разделяется на два потока - в видимом диапазоне спектра (за счет соответствующего пропускания спектроделителя 7) и инфракрасном диапазоне спектра (за счет соответствующего отражения спектроделителя 7), а в ее рабочем порядке дифракции поток излучения в ультрафиолетовом диапазоне спектра поступает в измерительную ветвь 4.The radiation flux from the
Поток излучения в видимом диапазоне спектра поступает на ФПУ 8, выход которого электрически сопряжен со входом блока обработки и отображения информации 14.The radiation flux in the visible range of the spectrum is fed to the
Поток излучения в инфракрасном диапазоне спектра, пройдя через один из сменных полосовых оптических фильтров 9, поступает на ФПУ 10, выход которого подключен к входу блока обработки и отображения информации 14.The radiation flux in the infrared range of the spectrum, passing through one of the replaceable band-pass optical filters 9, enters the FPU 10, the output of which is connected to the input of the information processing and
Поток излучения проходит дифракционную решетку 6 в ее рабочем порядке дифракции и поступает в измерительную ветвь 4. За счет дисперсионных свойств дифракционной решетки 6 формируется поток излучения в ультрафиолетовом диапазоне спектра с резкими границами спектральной полосы. Полосовой оптический фильтр 11 выполняет дополнительную спектральную селекцию потока излучения, который далее проходит через спектральную щель 12, расположенную в задней фокальной плоскости зеркального объектива 2, за счет чего подвергается дополнительной пространственной фильтрации, в итоге отсеяв длинноволновую часть ультрафиолетового диапазона, и поступает на светочувствительную площадку ФПУ 13. Таким образом, дифракционная решетка 6, полосовой оптический фильтр 11 и спектральная щель 12 обеспечивают возможность выделить полезные сигналы низкой интенсивности в области спектра от 260 до 290 нм и полностью исключить попадание на светочувствительную площадку ФПУ 13 мощного солнечного излучения в ультрафиолетовом, видимом и инфракрасном диапазонах спектра и существенно повысить отношение «сигнал/фон».The radiation flux passes through the
Выход ФПУ 13 через узкополосный усилитель 15 с центральной частотой υ=50 Гц, соответствующей промышленной частоте переменного тока, подключен к блоку обработки и отображения информации 14. Узкополосной усилитель 15 позволяет дополнительно повысить отношение «сигнал/фон».The output of the FPU 13 through a narrow-
Блок обработки и отображения информации 14 с использованием специального программного обеспечения выводит на дисплей изображение диагностируемого (потенциально неисправного) элемента 16 контролируемого высоковольтного оборудования сначала в видимом диапазоне спектра, затем в инфракрасном диапазоне спектра (при этом возможен выбор поддиапазонов 3,0-5,0 мкм или 8,0-14,0 мкм) в псевдоцветах, а, при необходимости, - комплексированное изображение. В сумеречное, ночное время и в условиях плохой видимости (дождь, туман) наблюдение диагностируемого элемента 16 проводится в инфракрасном диапазоне спектра. При этом возможно обнаружение аномалии температурного контраста элемента 16, которая свидетельствует о возможности возникновения очага поверхностного разряда в наблюдаемом элементе 16 контролируемого высоковольтного оборудования. Затем включается дальномерное устройство 5, с которого количественные данные о расстоянии до элемента 16 контролируемого высоковольтного оборудования поступают на вход блока обработки и отображения информации 14.The information processing and
Далее блок 14 обрабатывает информацию и отображает ее в виде телевизионного изображения, или инфракрасного изображения в псевдоцветах, или комплексированного изображения исследуемого элемента 16, а также количественные данные о рассчитанной величине заряда в области возникающих поверхностных разрядов на данном элементе 16 контролируемого высоковольтного оборудования.Further,
На основании полученных количественных данных принимается решение о выполнении конкретных мер по предотвращению возможной аварии.Based on the quantitative data obtained, a decision is made on the implementation of specific measures to prevent a possible accident.
Предлагаемое устройство позволяет в режиме реального времени обнаруживать и измерять электрические разряды высоковольтного оборудования в любое время суток и обеспечивает повышение вероятности обнаружения и точности их измерения при сохранении небольших массогабаритных характеристик устройства за счет применения одного компактного зеркального объектива, общего для наблюдательной и измерительной ветвей, применения пропускающей дифракционной решетки, при этом после дифракционной решетки в измерительной ветви поток излучения в ультрафиолетовом диапазоне спектра подвергается дополнительной спектральной и пространственной фильтрации при помощи полосового оптического фильтра и спектральной щели, обеспечивая существенное повышение отношения «сигнал/фон».The proposed device allows real-time detection and measurement of electrical discharges of high-voltage equipment at any time of the day and provides an increase in the detection probability and accuracy of their measurement while maintaining small mass and dimensional characteristics of the device due to the use of one compact mirror lens common to the observation and measurement branches, the use of transmission diffraction grating, while after the diffraction grating in the measuring branch the radiation flux in the ultraviolet spectral range is subjected to additional spectral and spatial filtration using a band-pass optical filter and a spectral slit, providing a significant increase in the signal-to-background ratio.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020100818A RU2737516C1 (en) | 2020-01-09 | 2020-01-09 | Device for detection and measurement of electric discharge of high-voltage equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020100818A RU2737516C1 (en) | 2020-01-09 | 2020-01-09 | Device for detection and measurement of electric discharge of high-voltage equipment |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2737516C1 true RU2737516C1 (en) | 2020-12-01 |
Family
ID=73792590
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020100818A RU2737516C1 (en) | 2020-01-09 | 2020-01-09 | Device for detection and measurement of electric discharge of high-voltage equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2737516C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8076648B2 (en) * | 2008-12-30 | 2011-12-13 | Korea Electric Safety Corp. | Partial discharge measuring apparatus using UV sensor array and method thereof |
EP1112459B1 (en) * | 1998-07-20 | 2012-01-04 | Ofil Ltd. | Solar blind uv viewing apparatus and camera |
CN102565577A (en) * | 2011-12-15 | 2012-07-11 | 国网电力科学研究院 | Method for detecting high optical spectrum of composite insulator |
RU2661976C2 (en) * | 2013-03-13 | 2018-07-23 | Ссир | Apparatus, methods and systems for measuring and detecting electrical discharge |
-
2020
- 2020-01-09 RU RU2020100818A patent/RU2737516C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1112459B1 (en) * | 1998-07-20 | 2012-01-04 | Ofil Ltd. | Solar blind uv viewing apparatus and camera |
US8076648B2 (en) * | 2008-12-30 | 2011-12-13 | Korea Electric Safety Corp. | Partial discharge measuring apparatus using UV sensor array and method thereof |
CN102565577A (en) * | 2011-12-15 | 2012-07-11 | 国网电力科学研究院 | Method for detecting high optical spectrum of composite insulator |
RU2661976C2 (en) * | 2013-03-13 | 2018-07-23 | Ссир | Apparatus, methods and systems for measuring and detecting electrical discharge |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10578597B2 (en) | Gas imager employing an array imager pixels with order filters | |
US7282715B2 (en) | Thermal imaging cameras | |
CN104729708B (en) | Anastigmatic broadband spectrum detection grating spectrometer | |
Korablev et al. | The RUSALKA device for measuring the carbon dioxide and methane concentration in the atmosphere from on board the International Space Station | |
Nasse et al. | Recent improvements of long-path DOAS measurements: impact on accuracy and stability of short-term and automated long-term observations | |
RU196867U1 (en) | DEVICE FOR DETECTION AND MEASUREMENT OF ELECTRIC DISCHARGE OF HIGH VOLTAGE EQUIPMENT | |
RU2737516C1 (en) | Device for detection and measurement of electric discharge of high-voltage equipment | |
Tokovinin | Turbulence profiles from the scintillation of stars, planets and moon | |
Dekker et al. | First results with a transmission echelle grating on the ESO Faint Object Spectrograph-Observations of the SN 1986a in NGC 3367 and of the nucleus of the galaxy | |
Hardy | High Resolution in the Infrared | |
ES2738912B2 (en) | REAL-TIME MEASUREMENT SYSTEM OF THE ATMOSPHERIC ATTENUATION OF AN ELECTROMAGNETIC RADIATION FROM AT LEAST ONE SOURCE AND MEASUREMENT METHOD | |
US20060208190A1 (en) | Chemical agent sensor having a stationary linear fringe interferometer | |
Cui et al. | Study on the characteristics of an imaging spectrum system by means of an acousto-optic tunable filter | |
WO1996000887A1 (en) | An improved optical sensor and method | |
Sivanandam et al. | Characterizing near-infrared sky brightness in the Canadian high arctic | |
Zhilyaev et al. | Slitless spectrograph for small telescopes: First results | |
Rodeghiero et al. | Illumination technique for the relative calibration of the ASTRI SST-2M camera | |
RU2789346C1 (en) | Method for determining laser radiation intensity on a spherical space object | |
US2960002A (en) | Instrument for the quantitative measurement of radiation at multiple wave lengths | |
Vasil’chenko et al. | Spectral system for measuring gaseous atmospheric components with a fiber-optic tracking system, and certain analysis results of atmospheric spectra | |
Obrezkov et al. | Objective for monitoring the corona discharge | |
Panchuk et al. | Calibration of the Spectra of Astronomical Objects | |
Wildey | Bolometric-Correction and Effective-Temperature Scale | |
Sitaram et al. | Blue notes of CHaS: an OIII/H-beta channel for the Circumgalactic H-alpha Spectrograph+ other instrument upgrades | |
RU2202814C1 (en) | Cat's eye index meter for optoelectronic devices |