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申请/专利权人：国网上海市电力公司;华东电力试验研究院有限公司

摘要：本发明涉及一种GIS中特高频‑光信号一致性测试设备、装置及方法，其中设备包括脉冲发生器、光源控制器、开关、试验腔体、特高频发射传感器、光源、特高频接收传感器、光电倍增管和示波器，开关的输入端分别连接脉冲发生器和光源控制器，输出端分别连接特高频发射传感器和光源，特高频接收传感器和光电倍增管均与示波器连接，特高频发射传感器和光源置于试验腔体内的一端，特高频接收传感器和光电倍增管置于试验腔体内的另一端，试验腔体内设有用于放置障碍物的容置槽，该容置槽位于光源和光电倍增管之间，并位于特高频发射传感器和特高频接收传感器之间。与现有技术相比，本发明可测试各类障碍物对放电所产生的光、特高频信号一致性的影响规律。

主权项：1.一种GIS中特高频-光信号一致性测试设备的测试方法，其特征在于，测试设备包括脉冲发生器（1）、光源控制器（2）、开关（3）、试验腔体（9）、特高频发射传感器（4）、光源（5）、特高频接收传感器（6）、光电倍增管（7）和示波器（8），所述开关（3）的输入端分别连接脉冲发生器（1）和光源控制器（2），输出端分别连接特高频发射传感器（4）和光源（5），所述特高频接收传感器（6）和光电倍增管（7）均与示波器（8）连接，所述特高频发射传感器（4）和光源（5）置于试验腔体（9）内的一端，所述特高频接收传感器（6）和光电倍增管（7）置于试验腔体（9）内的另一端，所述试验腔体（9）内设有用于放置障碍物的容置槽（10），该容置槽（10）位于光源（5）和光电倍增管（7）之间，并位于特高频发射传感器（4）和特高频接收传感器（6）之间；所述光源（5）为LED光源；所述容置槽（10）的所有横截面面积相等，其中，所述横截面与特高频信号和光信号的传播路径垂直；所述障碍物的种类至少包括导杆、隔离开关和盆式绝缘子；所述光源（5）位于特高频发射传感器（4）的中心位置；测试方法包括：步骤S1：在容置槽（10）内填充障碍物；步骤S2：闭合开关（3），所述脉冲发生器（1）激发特高频发射传感器（4）激发设定频率的特高频电磁波信号，所述光源控制器（2）控制光源（5）辐射出设定波长的光信号，所述特高频接收传感器（6）和光电倍增管（7）接收到的信号均由示波器（8）显示，并记录障碍物的类型和对应的波形；步骤S3：更换障碍物的种类，并返回步骤S2，直至完成所有目标障碍物的检测。

全文数据：GIS中特高频-光信号一致性测试设备、装置及方法技术领域本发明涉及电气设备测量领域，尤其是涉及一种GIS中特高频-光信号一致性测试设备、装置及方法。背景技术大型电力变压器及气体绝缘全封闭式组合电器Gas-insulatedmetal-enclosedswitchgear,GIS是目前电力系统中最重要的设备，其运行可靠性直接关系到电网系统的安全稳定。在GIS内部，金属尖端、悬浮电位等缺陷时有发生，一旦产生缺陷将会导致局部放电的产生。利用特高频法进行GIS内部缺陷局部放电的检测已经得到了较为广泛的应用，尽管特高频法本身具有较强的抗干扰能力，但现场检测和实验室研究中仍然存在来自外部空间的各类干扰，有时难以分辨干扰信号的局放信号。利用GIS内部缺陷所产生的光信号进行局放的检测目前逐步有所开展，特别是利用光电传感器同时进行特高频和光信号的测量对于提高抗干扰能力，准确识别缺陷具有重要的作用。但由于光信号和特高频信号传播特性具有很大差异，特别是光信号，具有波动和粒子两种传播特性，因此如何获得此两类信号的一致性是目前的一个难题。针对此，本发明提供了一种GIS中特高频-光信号一致性测试设备，可获得GIS内各种部件对两类信号传播特性的影响规律，进而得到其一致性规律。发明内容本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种GIS中特高频-光信号一致性测试设备、装置及方法。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种GIS中特高频-光信号一致性测试设备，包括脉冲发生器、光源控制器、开关、试验腔体、特高频发射传感器、光源、特高频接收传感器、光电倍增管和示波器，所述开关的输入端分别连接脉冲发生器和光源控制器，输出端分别连接特高频发射传感器和光源，所述特高频接收传感器和光电倍增管均与示波器连接，所述特高频发射传感器和光源置于试验腔体内的一端，所述特高频接收传感器和光电倍增管置于试验腔体内的另一端，所述试验腔体内设有用于放置障碍物的容置槽，该容置槽位于光源和光电倍增管之间，并位于特高频发射传感器和特高频接收传感器之间。所述光源为LED光源。所述容置槽的所有横截面面积相等，其中，所述横截面与特高频信号和光信号的传播路径垂直。所述障碍物的种类至少包括导杆、隔离开关和盆式绝缘子。所述光源位于特高频发射传感器的中心位置。一种GIS中特高频-光信号一致性测试装置，包括试验腔体、特高频发射传感器、光源、特高频接收传感器和光电倍增管，所述特高频发射传感器和光源置于试验腔体内的一端，所述特高频接收传感器和光电倍增管置于试验腔体内的另一端，所述试验腔体内设有用于放置障碍物的容置槽，该容置槽位于光源和光电倍增管之间，并位于特高频发射传感器和特高频接收传感器之间。一种如上述GIS中特高频-光信号一致性测试设备的测试方法，包括：步骤S1：在容置槽内填充障碍物；步骤S2：闭合开关，所述脉冲发生器激发特高频发射传感器激发设定频率的特高频电磁波信号，所述光源控制器控制光源辐射出设定波长的光信号，所述特高频接收传感器和光电倍增管接收到的信号均由示波器显示，并记录障碍物的类型和对应的波形；步骤S3：更换障碍物的种类，并返回步骤S2，直至完成所有目标障碍物的检测。所述特高频电磁波信号的频率范围为300MHz-3GHz，所述光信号的波长范围为200-800纳米。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：1、可测试GIS内部各类障碍物对局部放电所产生的光信号的特高频信号一致性的影响规律，为GIS局部放电的光电检测提供依据。2、采用LED光源，容易控制频率；3、光源位于特高频发射传感器的中心位置，使得发送端的位置尽可能统一。附图说明图1为本发明的结构示意图；其中：1、脉冲发生器，2、光源控制器，3、开关，4、特高频发射传感器，5、光源，6、特高频接收传感器，7、光电倍增管，8、示波器，9、试验腔体，10、容置槽。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。一种GIS中特高频-光信号一致性测试设备，如图1所示，包括脉冲发生器1、光源控制器2、开关3、试验腔体9、特高频发射传感器4、光源5、特高频接收传感器6、光电倍增管7和示波器8，开关3的输入端分别连接脉冲发生器1和光源控制器2，输出端分别连接特高频发射传感器4和光源5，特高频接收传感器6和光电倍增管7均与示波器8连接，特高频发射传感器4和光源5置于试验腔体9内的一端，特高频接收传感器6和光电倍增管7置于试验腔体9内的另一端，试验腔体9内设有用于放置障碍物的容置槽10，该容置槽10位于光源5和光电倍增管7之间，并位于特高频发射传感器4和特高频接收传感器6之间。优选的，光源5为LED光源。容置槽10的所有横截面面积相等，其中，横截面与特高频信号和光信号的传播路径垂直。障碍物的种类至少包括导杆、隔离开关和盆式绝缘子。光源5位于特高频发射传感器4的中心位置。此外，还可以得到一种GIS中特高频-光信号一致性测试装置，包括试验腔体9、特高频发射传感器4、光源5、特高频接收传感器6和光电倍增管7，特高频发射传感器4和光源5置于试验腔体9内的一端，特高频接收传感器6和光电倍增管7置于试验腔体9内的另一端，试验腔体9内设有用于放置障碍物的容置槽10，该容置槽10位于光源5和光电倍增管7之间，并位于特高频发射传感器4和特高频接收传感器6之间。一种如上述GIS中特高频-光信号一致性测试设备的测试方法，包括：步骤S1：在容置槽10内填充障碍物；步骤S2：通过开关3的控制将快脉冲发生器输入到在试验腔体9内部的特高频发射传感器4及控制LED光源5的点亮，将特高频信号和光信号进行同时输出，其中脉冲发生器1能够产生前沿小于1纳秒的快脉冲，可激发特高频发射传感器4发射出300MHz-3GHz范围内的特高频电磁波信号，LED光源则可辐射出波长范围200-800纳米的光信号，将LED光源5放置在特高频传感器中心位置，利用开关3将两类信号进行同时发射，在试验腔体9的另一端通过特高频接收传感器6和光电倍增管7进行特高频和光信号的接收，并送入示波器8进行显示，其中，特高频电磁波信号的频率范围为300MHz-3GHz，光信号的波长范围为200-800纳米；步骤S3：更换障碍物的种类，并返回步骤S2，直至完成所有目标障碍物的检测。其中试验腔体9的大小、长度等参数可根据电压等级的不同任意调节，在测试中特高频电磁波信号和光信号的传播特性不一样，这导致了当存在不同障碍物时接收到的两种信号的一致性不同，通过本测量系统则可测试GIS内部各类障碍物对局部放电所产生的光信号的特高频信号一致性的影响规律，为GIS局部放电的光电检测提供依据。

权利要求：1.一种GIS中特高频-光信号一致性测试设备，其特征在于，包括脉冲发生器1、光源控制器2、开关3、试验腔体9、特高频发射传感器4、光源5、特高频接收传感器6、光电倍增管7和示波器8，所述开关3的输入端分别连接脉冲发生器1和光源控制器2，输出端分别连接特高频发射传感器4和光源5，所述特高频接收传感器6和光电倍增管7均与示波器8连接，所述特高频发射传感器4和光源5置于试验腔体9内的一端，所述特高频接收传感器6和光电倍增管7置于试验腔体9内的另一端，所述试验腔体9内设有用于放置障碍物的容置槽10，该容置槽10位于光源5和光电倍增管7之间，并位于特高频发射传感器4和特高频接收传感器6之间。2.根据权利要求1所述的一种GIS中特高频-光信号一致性测试设备，其特征在于，所述光源5为LED光源。3.根据权利要求1所述的一种GIS中特高频-光信号一致性测试设备，其特征在于，所述容置槽10的所有横截面面积相等，其中，所述横截面与特高频信号和光信号的传播路径垂直。4.根据权利要求1所述的一种GIS中特高频-光信号一致性测试设备，其特征在于，所述障碍物的种类至少包括导杆、隔离开关和盆式绝缘子。5.根据权利要求1所述的一种GIS中特高频-光信号一致性测试设备，其特征在于，所述光源5位于特高频发射传感器4的中心位置。6.一种GIS中特高频-光信号一致性测试装置，其特征在于，包括试验腔体9、特高频发射传感器4、光源5、特高频接收传感器6和光电倍增管7，所述特高频发射传感器4和光源5置于试验腔体9内的一端，所述特高频接收传感器6和光电倍增管7置于试验腔体9内的另一端，所述试验腔体9内设有用于放置障碍物的容置槽10，该容置槽10位于光源5和光电倍增管7之间，并位于特高频发射传感器4和特高频接收传感器6之间。7.根据权利要求6所述的一种GIS中特高频-光信号一致性测试装置，其特征在于，所述光源5为LED光源。8.根据权利要求6所述的一种GIS中特高频-光信号一致性测试装置，其特征在于，所述光源5位于特高频发射传感器4的中心位置。9.一种如权利要求1-5任一所述GIS中特高频-光信号一致性测试设备的测试方法，其特征在于，包括：步骤S1：在容置槽10内填充障碍物；步骤S2：闭合开关3，所述脉冲发生器1激发特高频发射传感器4激发设定频率的特高频电磁波信号，所述光源控制器2控制光源5辐射出设定波长的光信号，所述特高频接收传感器6和光电倍增管7接收到的信号均由示波器8显示，并记录障碍物的类型和对应的波形；步骤S3：更换障碍物的种类，并返回步骤S2，直至完成所有目标障碍物的检测。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述特高频电磁波信号的频率范围为300MHz-3GHz，所述光信号的波长范围为200-800纳米。

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