紫外成像理论及在电力带电检测中的应用.ppt

内容安排 紫外成像的原理 紫外技术的发展 紫外成像仪的主要功能 紫外成像仪的应用 提问与交流 在高压设备电离放电时，根据电场强度（或高压差）的不同，会产生电晕、闪络或电弧。电离过程中，空气中的电子不断获得和释放能量。当电子释放能量即放电时，会辐射出光波和声波，还有臭氧、紫外线、微量的硝酸等。紫外成像技术，就是利用特殊的仪器接收放电产生的紫外线信号，经处理后成像并与可见光图像叠加，达到确定电晕的位置和强度的目的，从而为进一步评价设备的运行情况提供依据。 必威体育精装版的紫外成像仪利用紫外线束分离器将输入的影像分离成两个部分。它用盲光滤光器过滤掉太阳光，并将第一部分的影像传送到一个影像放大器上，因为电晕放电会发射出230-405nm范围内的紫外线，而紫外光滤波器的工作范围为240-280nm，这个比较窄的波长范围内产生的影像信号也比较微弱（因为电晕信号只包括很少的光子），因此影像放大器的工作是将微弱的影像信号变成可视的影像。因没有太阳光辐射的影响，可以得到高清晰的图像。影像放大器将紫外光影像发送到一个装有CCD装置的照相机中，而同时被探测目标的影响被发送到第二台标准的视频照相机内，特殊的影像处理工艺 将两个影像叠加起来，最后生成显示绝缘子，导线或其它输电线路元件及其电晕的图像。 二.紫外技术的发展 世界上的紫外成像仪初步可以分为三代产品： 第一代紫外成像仪结构比较简单，仪器内部有宽带通滤波器，可接收较宽波段的紫外线，成像后与可见光叠加。由于工作波段没有避开太阳盲区波段（Solar Blind），所以仪器不能在阳光下进行操作，主要用于在夜间、阴天或者室内检测高压设备的电气放电。 这代产品以南非CoroCAM I和俄罗斯的菲林-6为典型代表。 第二代紫外成像仪采用了窄带通紫外滤波技术，通过紫外滤波，使仪器只工作在240-280nm的太阳盲区波段。由于该波段避开了阳光的干扰，仪器可以直接在强太阳光下正常操作，实现了白天户外检测，更加适合于现场应用，用户也更广泛。 这一代产品主要是CoroCAM IV+和以色列的Daycor 2，它具有初步的紫外图像数字处理功能，仪器观测分为“活动”与“集成”两种模式，在集成模式下，通过调节参数可滤除部分地面紫外源的干扰。 第三代紫外成像仪主要指CoroCAM 504，它在第二代的基础上进行了较大改进，主要有： 针对紫外图像通道增加了参数可调节的数字积分滤波器，操作者通过调节积分参数，可有效避开来自地面的紫外线干扰，显现设备放电点； 同时保留了太阳盲区工作波段和全紫外工作波段，具有NightView菜单，可在两种波段范围之间进行切换，使得仪器具有第一代和第二代紫外成像仪的主要特征。 由于电晕一般在正弦波的波峰或波谷产生，且高压设备的电晕在放电初期总是不连续、瞬间即逝的，紫外成像仪根据电晕的这个特性，在观测电晕时，有两种模式供选择。 一种是活动模式，实时观察设备的放电情况，并实时显示一个与一定区域内紫外线光子总量成比例关系的数值，便于定量分析和比较分析。 另一种是集成模式，将一定时间区域内（该区域长短可调）的紫外线光子显示并保留在屏幕上，按照先进先出（FIFO）和动态平均的算法实时更新。该模式下若正确调节仪器，可清楚地看到设备放电区域的形状和大小。 导线架线时拖伤、运行过程中外部损伤（例如人为用石头砸伤）、断股、散股检测。导线表面或内部变形都可能导致其附近电场强度变强，在满足条件时会产生电晕。这种电晕用人工方式难以判断，但用紫外成像技术可轻松检测到。这对于日常巡查和检验工程质量很有意义。 劣化绝缘子产生电晕有多种原因，劣化积污导致盐密过大，在一定条件下会产生放电，本身劣化也会放电，劣化、盐密与放电之间的具体关系有待于进一步研究。还有绝缘子在什么情况下会观察到放电，观察到放电究竟意味着什么，也有待国内有关专家深入探讨。但有一点可以肯定，利用紫外成像技术在一定灵敏度、一定距离内可观察到放电，使得对劣化的绝缘子进行定位、定量的测量并评估其危害性成为可能，这在以前是非常困难的。 在对试验品进行电气耐压试验时用紫外成像仪进行观察，若在试验时发生闪络，则试品肯定不合格。若观察到电晕，则应根据电力产品的材料、结构形状、使用情况以及其它同类产品的测试结果来综合评估是不是绝缘缺陷、缺陷的严重程度等。另外，紫外成像的检测结果可为电力产品的绝缘诊断与寿命预测提供大量信息，可建立综合档案资料，以便更好地诊断、分析、评估，甚至形成行业标准。 五、紫外成像仪的使用技