本发明涉及电流互感器，具体地涉及一种用于检测系统的支架、控制装置和检测系统。
背景技术：
电气设备是电力系统中重要的组成元素，其正常稳定运行是电力系统安全、可靠运行的重要基础。然而，由于原材料、设计、制造工艺、运输、安装等原因造成绝缘问题上的瑕疵。如果不能及时发现，运行过程中可能会产生局部过热、甚至局部放电等缺陷，甚至将导致设备起火爆炸，严重影响电网和人身安全。目前，套管、互感器等电气设备运行状态下的状态检测手段主要有红外测温、相对介质损耗因数测量。红外测温能够灵敏地发现电流致热型缺陷和整体的电压致热型缺陷，但对小范围集中型的严重缺陷确难以发现，而这类缺陷恰恰可能发展迅速并导致恶性故障的发生；相对介质损耗因数测量需要对设备末屏进行改造，增加了设备运行风险，而且此类测量技术也难以发现小范围集中型的严重缺陷。
技术实现要素：
本发明实施方式的目的是提供一种用于绝缘缺陷检测系统的支架、控制装置和检测系统。
为了实现上述目的，本发明的一方面提供一种用于绝缘缺陷检测系统的支架，该绝缘缺陷检测系统可以包括量子传感器和用于激发量子传感器的激光发生器，该支架可以包括：
第一绝缘环；
第二绝缘环，用于承载激光发生器；
支撑杆，设置在第一绝缘环和第二绝缘环之间；
滑动机构，设置在第一绝缘环和第二绝缘环之间，滑动机构用于放置量子传感器，并能够在第一绝缘环和第二绝缘环之间滑动。
可选地，该支架可以进一步包括驱动电机，驱动电机设置在第二绝缘环上，用于驱动滑动机构。
可选地，该滑动机构可以包括：滑轮，该滑轮设置在第一绝缘环上；绝缘绳圈，绝缘绳圈绕设在滑轮和与驱动电机的转子连接的传动轴上，驱动电机用于驱动绝缘绳圈运动以调整量子传感器的位置。
可选地，该第二绝缘环的内表面可以设置有距离传感器，距离传感器用于检测被测设备是否位于第二绝缘环的中心。
可选地，第二绝缘环的内壁可以设置有屏蔽层，所述屏蔽层用于屏蔽被测设备上的强电场和/或强磁场。
可选地，该第二绝缘环可以包括能够组合安装的两个半圆环。
本发明的另一方面还提供一种控制装置，该控制装置包括上述支架和控制器，该控制器用于控制驱动电机以调整量子传感器的水平高度。
可选地，该控制装置可以进一步包括警报器，该控制器还用于在确定被测设备没有放置在第二绝缘环的中心时控制警报器发出警报。
本发明的再一方面还提供一种检测系统，该检测系统可以包括
上述控制装置；
量子传感器，附着到绝缘绳圈上；
激光发生器，设置在第二绝缘环内，用于向量子传感器发射激光束。
微波收发器，用于向量子传感器发射微波信号并接收量子传感器反馈的微波信号；
电子自旋共振谱仪，用于启动激光发生器和微波收发器并根据反馈的微波信号得到电流互感器的电场和/或磁场强度在空间上的分布特征；
处理器，用于根据分布特征判断电流互感器是否存在缺陷以及在判断出电流互感器存在缺陷的情况下确定缺陷的缺陷类型。
可选地，处理器可以进一步用于：
将分布特征与预先存储的电场和/或磁场强度在空间上的分布模型进行比对，根据比对结果判断电流互感器是否存在缺陷以及在存在缺陷的情况下缺陷的缺陷类型。
通过上述技术方案，该用于检测系统的支架能够对该对该检测系统的量子传感器进行多个位置的调整，使得量子传感器能够采集到被检测设备的电场和/或磁场的分布特征。该控制装置能够驱动该检测系统的驱动电机，从而使得该支架的控制自动化，避免了因为人为调整而导致的干扰因素。该检测系统能够对电流互感器的电场、磁场分布特征进行检测并判断出该电流互感器的缺陷类型。
本发明实施方式的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明实施方式的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施方式，但并不构成对本发明实施方式的限制。在附图中：
图1是根据本发明的一实施方式的用于检测电流互感器的绝缘缺陷的方法的流程图；
图2是根据本发明的一实施方式的用于绝缘缺陷的检测系统的支架的示意图；
图3是根据本发明的一实施方式的控制装置的连接关系图；
图4是根据本发明的一实施方式的检测系统的连接关系图；以及
图5是根据本发明的一实施方式的检测系统的示意图；
附图标记说明
10、量子传感器11、处理器
12、锁止装置14、检测平面
15、距离传感器16、控制器
17、警报器18、显示器
20、激光发生器30、第一绝缘环
40、第二绝缘环50、支撑杆
60、驱动电机70、绝缘绳圈
80、微波收发器90、电子自旋共振谱仪
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施方式的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施方式，并不用于限制本发明实施方式。
图1是根据本发明的一实施方式的用于检测电流互感器的绝缘缺陷的方法的流程图。在图1中，该方法可以包括以下步骤：
在步骤s10中，设置量子传感器。在本实施方式中，可以是在如图2所示的绝缘绳圈上。此外，设置量子传感器也可以设置在不同的水平面上(假设该电流互感器为竖直放置)。
在步骤s11中，激光发生器向设置在电流互感器附近的量子传感器发射激光以激发量子传感器。在本实施方式中，可以是采用电子自旋共振谱仪控制激光发生器向该量子传感器发射激光以激发量子传感器。
在步骤s12中，微波收发器向该量子传感器发射微波信号并接收该量子传感器反馈的微波信号。在该实施方式中，可以是采用电子自旋共振谱仪控制微波收发器对量子传感器发射微波并通过微波收发器接收量子传感器反馈的微波信号。
在步骤s13中，电子自旋共振谱仪根据反馈的微波信号得到电流互感器的电场和/或磁场强度在空间上的分布特征；在该实施方式中，可以是采用电子自旋共振谱仪通过该反馈的信号的微波频率来确定该处的电场和/或磁场强度，结合量子传感器的设置位置来确定该电流互感器的电场和/或磁场强度在空间上的分布特征。
在步骤s14中，处理器根据分布特征判断电流互感器是否存在缺陷以及在判断出电流互感器存在缺陷的情况下确定该缺陷的缺陷类型。在该实施方式中，可以例如将检测到的电场和/或磁场强度的分布特征与预先存储的电场和/或磁场强度的在空间上的分布模型进行比对，以判断在该电场和/或磁场强度的分布特征下该电流互感器是否存在缺陷。更进一步地，还可以根据在预先存储的电场和/或磁场强度的在空间上的分布模型来判断该电流互感器的具体缺陷类型。在该实施方式中，该分布模型可以是通过对大量的电流互感器样本的电场和/或磁场强度的分布特征进行学习而建立的。这样便于工作人员对该电流互感器做出有效的措施。此外，也可以在预先存储的电场和/或磁场强度的分布模型中选取一部分作为预警缺陷。在确定该电流互感器存在预警缺陷时，此时说明该电流互感器很可能会在短时间内出问题，这样便于工作人员及时做出预警，避免事故的发生。此外，为了提高运算效率，上述与预先存储的电场和/或磁场强度的分布模型可以例如使用神经网络建模的分布模型，更进一步地，该神经网络可以是rbf(radialbasisfunction，径向基函数)神经网络。
图2是根据本发明的一实施方式的用于检测系统的支架的示意图，该检测系统可以为用于电流互感器的绝缘缺陷检测系统。在图2中，该支架可以包括：
第一绝缘环30；
第二绝缘环40，用于承载激光发生器20，该第一绝缘环30设置在第二绝缘环40的正上方，两者的中心点重合。该第二绝缘环40可以为空心的圆环型腔体，该腔体的内部用于设置激光发生器20以及相应的线路。该第一绝缘环30和第二绝缘环40的材料可以采用复合材料进行制作，如环氧玻璃纤维。该环氧玻璃纤维材料的力学强度高、尺寸稳定性好，其拉伸强度与钢材相当，同时具有良好的耐化学腐蚀和电气绝缘性能，被广泛用于复合绝缘子内芯、绝缘棒等绝缘器件的制作，能够很好的满足本发明中的支架承担的架构支撑、承重等强度要求，同时也能够满足在强力磁场和/或电场的环境下保证绝缘特性的要求。
支撑杆50，设置在所述第一绝缘环30和所述第二绝缘环40之间。在该实施方式中，为了保证该第一绝缘环30和第二绝缘环40之间的稳固性，该支撑杆50可以是例如2根，这两个绝缘杆可以是平行设置在第一绝缘环30和第二绝缘环40之间，用于支撑和连接该第一绝缘环30和第二绝缘环40；
滑动机构，设置在所述第一绝缘环30和所述第二绝缘环40之间，所述滑动机构用于放置所述量子传感器10，并能够在所述第一绝缘环30和所述第二绝缘环40之间滑动。
在该实施方式中，该滑动机构可以是包括滑轮和绝缘绳圈70。该滑轮设置在第一绝缘环30上，滑轮与该第一绝缘环30所在平面相互垂直。该绝缘绳圈70绕设在滑轮和与驱动电机60的转子连接的传动轴上，驱动电机60用于驱动绝缘绳圈70运动以调整量子传感器10的位置。该绝缘绳圈70用于承载量子传感器10，使得当该绝缘绳圈70绕滑轮滑动时，该量子传感器10能够在第一绝缘环30和第二绝缘环40之间滑动。考虑到实际需要检测的设备的结构以及需要检测的磁场和/或电场的精度，这里的量子传感器10可以是例如8个，并均匀地分布在该第一绝缘环30和第二绝缘环40之间。该8个量子传感器10可以位于同于水平面上，形成检测平面14，这样可以对被测设备(例如电流互感器)表面的电场和/或磁场强度的分布特征进行全方位的采集。优选地，在该实施方式中，由于在检测时需要将量子传感器10调整至合适的位置。那么，如果采用人力手动带动绝缘绳圈70来调整量子传感器10，这样就会出现量子传感器10不能保证在同一平面的问题。那么，该支架上还可以设置驱动电机60，为了使该驱动电机60安装方便，可以优选地将该驱动电机60设置在第二绝缘环40的内部。这样便于驱动该驱动电机60以带动量子传感器10来调整位置。
在该实施方式中，该滑动机构也可以是包括滑轮和绝缘绳70。该绝缘绳70的一端穿过滑轮并连接至第二绝缘环40。该绝缘绳70可以用于承载量子传感器10，使得当该绝缘绳70绕滑轮滑动时，该量子传感器10能够在第一绝缘环30和第二绝缘环40之间滑动。考虑到实际需要检测的设备的结构以及需要检测的磁场和/或电场的精度，这里的量子传感器10可以是例如8个，并均匀地分布在该第一绝缘环30和第二绝缘环40之间。该8个量子传感器10可以位于同于水平面上，形成检测平面14，这样可以对被测设备(例如电流互感器)表面的电场和/或磁场强度的分布特征进行全方位的采集。优选地，在该实施方式中，由于在检测时需要将量子传感器10调整至合适的位置。那么，如果采用人力手动带动绝缘绳70来调整量子传感器10，这样就会出现量子传感器10不能保证在同一平面的问题。那么，该支架上还可以设置驱动电机60，为了使该驱动电机60安装方便，可以优选地将该驱动电机60设置在第二绝缘环40的内部。这样便于驱动该驱动电机60以带动量子传感器10来调整位置。
由于在实际检测的过程中，为了使该检测的结果更加精确，该被测设备应当被放置在该第一绝缘环30和第二绝缘环40形成的圆柱型的中心轴线上。为了达到这一目的，可以优选地在第二绝缘环40的内侧表面上设置多个距离传感器，该多个距离传感器用于检测该被测设备是否位于第二绝缘环40的中心。上述的设置位置仅限于解释和说明本发明，并不对本发明的范围造成限制，本领域技术人员也可以认为其他的手段检测被测是被是否位于第二绝缘环40的中心也是适用的。
驱动电机60和距离传感器由于都是电子设备，在实际的使用过程中难免会产生磁场，这会对该检测的结果造成影响，同时，由于被测设备的表面常常附带有强电场和/或强磁场，这也会对驱动电机60和距离传感器造成影响。所以，在该实施方式中，该第二绝缘环40上也可以设置有屏蔽层，该屏蔽层用于屏蔽被测设备上的强电场和/或强磁场，避免干扰检测过程。
在检测被测设备前，必须将被测设备放置在第二绝缘环40的中心。但是，实际的很多被测设备例如电流互感器并不能够被移动。在本申请的一个实施方式中，第二绝缘环40可以包括能够组合安装的两个半圆环，这样便于安装和移动。同时为了支架的稳固性，该第二绝缘环40上也可以设置锁止装置12，用于将这两个半圆环固定。锁止装置12可以包括例如设置在两个半圆环上的开合卡槽或者卡扣，本领域技术人员也可以理解为其他的锁止装置也是适用的。在本申请的另一个实施方式中，第二绝缘环40可以包括两个弧形管，其中一个弧形管可以套在另一个弧形管上并可以相对滑动。两个弧形管的露出的两个端可以设置锁止装置12，用于将这两个弧形管固定。
图3是根据本发明的一实施方式的控制装置的连接关系图。在图3中，该控制装置可以包括上述支架(图中未示出)和控制器16，该控制器16分别与驱动电机60、距离传感器15连接。该控制器16用于控制驱动电机60以调整量子传感器10的水平高度。该控制器16还可以用于根据该距离传感器15的检测信号判断被测设备(一般为圆柱型)是否位于第二绝缘环40的中心。由于该距离传感器15均匀地设置在第二绝缘环40的内表面上，那么，该控制器16可以根据每个距离传感器15检测的距离是否相等来判断该被测设备是否位于第二绝缘环40的中心。进一步地，为了提示工作人员该被测设备是否位于第二绝缘环40的中心，该控制装置还可以包括警报器17。当该控制器16判断该被测设备没有位于第二绝缘环40的中心时，控制器16启动警报器17通知工作人员。在该实施方式中，由于实际需要检测的电流互感器的电场和/或磁场强度的分布特征存在一定的允许误差。所以，该控制器16也可以是在判断该被测设备严重偏离第二绝缘环40的中心时启动警报器17。
在该实施方式中，该被测设备可以为电流互感器。
图4是根据本发明的一实施方式的用于电流互感器的绝缘缺陷的检测系统的框图。在图4中，检测系统可以包括：图3所示出的控制装置；量子传感器10，该量子传感器10可以附着在绝缘绳圈70上。
激光发生器20，该激光发生器20设置在第二绝缘环40内，用于向量子传感器10发射激光。在该实施方式中，为了在调整量子传感器10的位置时，激光发生器20始终可以对该量子传感器10进行照射，可以将该激光发生器20设置在该量子传感器10的正下方。由于量子传感器10的位置调整是改变其水平高度，在该激光发生器20设置在该量子传感器10的正下方的情况下，无论该量子传感器10如何调整位置，该激光发生器20均可以直接照射至该量子传感器10。
微波收发器80，与处理器11连接，用于向量子传感器10发射微波信号并接收量子传感器10反馈的微波信号。
电子自旋共振谱仪90，与该激光发生器20连接，用于启动激光发生器20和微波收发器80并根据反馈的微波信号得到电流互感器的电场和/或磁场强度在空间上的分布特征。
处理器11，用于根据分布特征判断电流互感器是否存在缺陷以及在判断出电流互感器存在缺陷的情况下确定缺陷的缺陷类型。在该实施方式中，该处理器11可以与控制装置中的控制器集成至一个处理器中，也可以作为两个处理器11来分别工作。在该实施方式中，该处理器11还可以用于将检测到的分布特征与预设的各种缺陷下的电场和/或磁场的分布模型进行比对，根据比对结果判断该电流互感器是否存在缺陷。更进一步地，在判断该电流互感器存在缺陷的情况下，处理器11还可以确定该电流互感器的缺陷类型。在该实施方式中，可以优选地将预设的电场和/或磁场的分布模型中的一部分缺陷作为严重缺陷，在判断该电流互感器属于严重缺陷的情况下，启动警报器17提示工作人员。同理，也可以将预设的电场和/或磁场的分布模型中的一部分作为预警缺陷，在判断该电流互感器属于预警缺陷的情况下，启动警报器17提示工作人员。由于该警报器17需要向工作人员发出不同的警报信号，所以该警报器17可以选用多媒体播放器。此外，该检测系统还可以包括显示器18，该显示器18可以用于在该处理器11的判断结果，使得工作人员更加直接地查看该电流互感器的是否存在缺陷以及在存在缺陷的情况下的缺陷类型。
虽然在图5中示出了处理器11和控制器16是分开的部件，但是本领域技术人员可以理解，处理器11和控制器16可以集成到单个部件中。另外，虽然图5中示出了单个警报器17并与处理器11和控制器16连接，但是本领域技术人员可以理解，警报器17可以包括多个(例如两个)，分别与控制器16和处理器11连接。
如图5所示是根据本发明的一实施方式的用于电流互感器的绝缘缺陷的检测系统的示意图。
在检测时首先需要调节该支架以使得该量子传感器10设置在电流互感器的周围。将第二绝缘环40的锁止装置12打开，使该电流互感器放置在该第二绝缘环40的中心。在移动第二绝缘环40的过程中，设置在该第二绝缘环40的内表面上的距离传感器15判断该电流互感器是否位于第二绝缘环40的中心。在判断电流互感器没有位于第二绝缘环40的中心的情况下，与该距离传感器15连接的控制器16启动警报器17提醒工作人员。
在设置完支架后，控制该控制器16来启动驱动电机，将量子传感器10调整至预定的高度。电子自旋共振谱仪90控制启动激光发生器20向该量子传感器10发射激光。该量子传感器10(在本实施方式中，该量子传感器10可以包括金刚石。)在激光的照射下，氮-空位(nv)色心结构中的自由电子产生极化。此时，微波收发器80向该量子传感器10发射微波信号。该量子传感器10在该电流互感器的电场和/或磁场以及微波信号的作用下引起电子自旋共振。此时，该量子传感器10反射出与自身电子自旋共振的频率相同的反馈微波信号。微波收发器80接收反馈的微波信号并将该反馈的微波信号传输给电子自旋共振谱仪90。该电子自旋共振谱仪90通过检测该反馈的微波信号的频率来计算该电流互感器的电场和/或磁场强度并将该计算结果发送至与该电子自旋共振谱仪90连接的处理器11。
控制器16在处理器11记录该高度的电流互感器的电场和/或磁场强度后重新控制驱动电机60，将量子传感器10调整至下一预设高度，重复上述操作。在控制器16分别将电流互感器调整至预设的多个高度并且处理器11记录该量子传感器10在每个高度时检测到的电场和/或磁场强度后，处理器11根据记录的电场和/或磁场强度以及量子传感器10的位置得到电场和/或磁场的分布特征，处理器11将检测到的电场和/或磁场的分布特征与预设的电场和/或磁场强度的分布模型进行比对，根据比对结果判断该电流互感器是否存在缺陷。在判断该电流互感器存在缺陷的情况下，处理器11进一步判断该电流互感器存在的缺陷是否属于严重缺陷或者预警缺陷。在判断该电流互感器存在的缺陷属于严重缺陷或者预警缺陷的情况下，启动警报器17通知工作人员。
相对于现有技术中的测量技术，该量子传感器10所基于的量子精密测量技术是基于对单分子的操控，对被测物体的内部电子极化所反映的物理特征非常敏感。因此，量子传感器10的测量精度对电场可以达到200mv/m(毫伏每米)，对磁场可以达到10-13t/m(特斯拉每米)，从而获得被测设备运行时电场和/或磁场在空间上的精细分布模型。
该处理器11可以为通用处理器11、专用处理器11、常规处理器11、数字信号处理器11(dsp)、多个微处理器11、与dsp核心相关联的一个或多个微处理器11、控制器、微控制器、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)电路、任何其它类型的集成电路(ic)、状态机等。在本实施方式中，该处理器11可以为量子检测分析系统。虽然上述列出了几种处理器11的选用示例，但是这些处理器11的选用示例并不对本发明的技术方案构成限制，本领域技术人员也可以理解为其他处理器11也是适用的。
通过上述技术方案，本发明提供的用于检测系统的支架能够对该对该检测系统的量子传感器进行多个位置的调整，使得量子传感器能够全面地采集到被检测设备的电场和/或磁场的分布特征。该控制装置能够驱动该检测系统的驱动电机，从而使得该支架的控制自动化，避免了因为人为调整而导致的干扰因素。该检测系统能够对电流互感器的电场、磁场分布特征进行检测并判断出该电流互感器的缺陷类型。
以上结合附图详细描述了本发明例的可选实施方式，但是，本发明实施方式并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施方式的技术构思范围内，可以对本发明实施方式的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施方式的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施方式对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明实施方式的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施方式的思想，其同样应当视为本发明实施方式所公开的内容。