概述

      高電壓、強電場作用下，高壓線路及裝備中絕緣性能薄弱的部分會發(fā)生局部放電，當線路上局部電場強度大于氣體電離強度時，會產(chǎn)生電暈放電，同時輻射出光波、聲波，產(chǎn)生熱量，還有臭氧、紫外線、硝酸等，局部放電的檢測和評價已就成為電力線路絕緣狀況檢測的重要手段。

電暈放電會消損電能，據(jù)不統(tǒng)計，我國每年因為電暈放電而消損的電能可達到20.5億kW.H；電暈放電同時會產(chǎn)生強大的脈沖電磁波，對無線電和高頻通信產(chǎn)生巨大干擾；而且，電暈放電會導致表面發(fā)生腐蝕，加速絕緣老化，降低絕緣性能及其使用壽命，危害巨大。

目前，電暈放電檢測技術主要有目視觀察法、紅外熱成像技術、超聲探測技術和紫外成像技術等。電暈放電目標小、強度弱，目視法很難觀察到；太陽光中含有很強的紅外線，用紅外熱成像技術觀察誤檢率較高，且紅外熱成像技術檢測電暈放電時響應速度慢；超聲探測技術能夠定位放電源，但其靈敏度不高且很難對放電性質和放電強度進行判斷，且由于聲波在傳播途徑中衰減、畸變嚴重，所以聲測法基本不能反映放電量的大?。蛔贤獬上窦夹g具有不接觸、不受高頻干擾影響、靈敏度高、超前預警等特點，圖像直觀、工作方便、離線觀察、全天候、便于攜帶，非常適合巡檢和航拍，已成為電暈放電檢測技術和絕緣性能評價的重點研究方向。

表1電暈探測技術性能比較總表

工作原理

      高壓設備電離放電時，電子釋放能量，會同時輻射出光波和聲波，還有臭氧、紫外線、微量的硝酸等。日盲紫外成像技術探測電暈放電產(chǎn)生的紫外信號，經(jīng)處理后與可見光圖像疊加，確定電暈位置和強度，為評價設備運行情況提供依據(jù)，其示意圖如圖1所示。

圖1 紫外線成儀儀結構示意圖

    紫外線波長范圍是100nm～400nm，太陽光中雖含紫外線，但由于地球臭氧層吸收了部分波長紫外線，輻射到地面的太陽紫外線波長大都在280nm以上，低于280nm的波長區(qū)間稱為“太陽盲區(qū)”?？諝庵械牡獨怆婋x時產(chǎn)生紫外線光譜波長大部分在280nm～400nm的區(qū)域內，很小一部分波長小于280nm。因此，若能探測到太陽盲區(qū)內的紫外光，只可能是來自地球上的輻射。

    采用特定紫外探測組件，可利用太陽盲區(qū)，使其工作在紫外波長200nm～280nm之間，而對其他頻譜不敏感，從而去除可見光源的干擾。日盲紫外探測系統(tǒng)就是避開自然光背景，不受環(huán)境輻射影響，全天時、全天候工作，為電暈放電檢測提供高效手段。此外，大氣壓下，電壓增加，電暈放電光譜紫外區(qū)輻射增加，當氣隙變長時，則紫外輻射減弱；紅外光譜則相反，外加電壓低、氣隙較長時紅外光譜更強；可見光區(qū)域對外加電壓和氣隙長度較不敏感。因此，對高壓設備的氣體放電檢測，紫外光作為檢測信號也比可見光和紅外線更加靈敏。

產(chǎn)品特點

技術參數(shù)

紫外CCD成像技術

    電暈放電所產(chǎn)生的為nW級紫外光輻射信號，必須使用紫外增強CCD成像技術對信號進行有效的探測。紫外光子照射到光電陰極上,按一定的量子轉換效率轉化為光電子,在加速電場的作用下光電子進入MCP 進行倍增,然后聚焦到熒光屏激發(fā)出可見光,通過光錐將圖像耦合到可見光CCD 上,最后由電子線路讀出,完成從入射光到電子圖像的轉換，從而獲得了紫外圖像信息。

    通過和紫外圖像進行配準融合，既保證了紫外信號質量，又保留了背景信號信息，兩路圖像經(jīng)融合后，既能檢測電暈也能清楚地顯示放電點的位置

紫外光子計數(shù)技術

    紫外成像儀在現(xiàn)場進行電暈放電檢測的過程中，通過選定的范圍，根據(jù)所顯示的單位時間內紫外光子數(shù)對電暈放電強度進行量化的?？梢詫崟r統(tǒng)計單位時間內目標電暈發(fā)生時，帶電粒子電離和復合過程中所發(fā)出的紫外光子，并以此為參量表征電暈放電的強度。

自動調焦技術

    先任意采集一幅圖像，計算其熵值，然后使步進電機正向前進若干步，再次計算熵值。比較兩次的熵值大小，如后一次的值比前一次的小，則電機前進，反之，則后退；當電機停止后，再先后記錄兩次圖像的熵值，比較其大小，如后一次的值仍比前一次的小，電機繼續(xù)前進，反之則繼續(xù)后退；直到測得后一次的值比前一次的大，電機反轉，同時縮小前進的步數(shù)，即縮小調焦范圍；依次循環(huán)若干次后，判斷此時先后采集的兩幅圖像的熵值差的值是否小于 設定值。如果小于，退出自動調焦程序，調焦完成，否則繼續(xù)循壞，進行判定，直到判定到清晰圖像為止。

“日盲”技術

    由于臭氧層的吸收作用，接近地球表面的太陽輻射波長均在290納米以上。具有截止波長少于280納米的紫外線探測器統(tǒng)稱為日盲紫外探測器。項目產(chǎn)品可以探測到240-280nm的微弱電暈輻射，不受環(huán)境的陽光的影響，在白天黑夜都可以進行檢測。

 通過光子計數(shù)判斷設備狀況

     光子計數(shù)量化可實時顯示單位時間內設備電暈發(fā)生時所產(chǎn)生的紫外光子，并以此為參量表征電暈放電的強度，在大量的電力設備檢測數(shù)據(jù)分析和搜集基礎上，我們根據(jù)每分鐘輻射電子數(shù)量進行分類，將光子數(shù)的強度分為3個等級：高度集中、中度集中、輕度集中，通過光子計數(shù)判斷設備故障情況。

光學設計，采用雙光路結構，設計紫外和可見兩套光路，通過反射鏡組共享同一視場。通過調整反射鏡組以及可見光鏡頭調焦來確保紫外成像探測與可見光成像探測在同一視場、同一光路下觀測目標物，這種結構還是存在固有的結構性視差，再通過圖像倍率調整，數(shù)字位移配準，實現(xiàn)兩路成像的精確配準。

尺寸圖