一种耦合光谱诊断的模拟内绝缘失效状态的器件的制作方法

本发明属于利用模拟器标定和检验内绝缘失效检测装置，具体涉及一种耦合光谱诊断的模拟内绝缘失效状态的器件。

背景技术：

1、对于目前运用在各领域的电力设备，特别是高压设备，都具有结构上一定的绝缘设计。电气绝缘结构包括外绝缘结构和/或内绝缘结构。内绝缘结构是由固体介质包裹在高压导体表面，其绝缘强度高并且受环境影响小，因此寿命和可靠性均显著优于外绝缘结构。但是，固体介质局部漏电甚至短路击穿在内绝缘产品中仍大量存在。

2、由于难以通过传统的外绝缘异放探测光学手段直接成像排查，工作维护人员一般是出现问题后再去排查维修，由此造成的经济损失巨大。或者定期统一更换零部件，这将会造成不必要的资源浪费，导致运营成本极高。

3、由于内绝缘结构中等离子体过程的特征信号难以有效传输到外部空间。目前还没有有效的对内绝缘异常放电所产生的等离子体状态或特性进行检测的方法和装置。因此有必要研究开发一种对内绝缘失效所产生的等离子体的状态进行检测的装置。

技术实现思路

1、针对上述存在的技术问题至少之一，本发明目的是提供一种耦合光谱诊断的模拟内绝缘失效状态的器件，器件能够在内绝缘体中可控产生等离子体状态的同时，实现对等离子体特性的光谱诊断，诊断系统对异放过程影响小，能够满足通过光谱诊断的方法对某种内绝缘失效探测手段的检测。

2、本发明的技术方案是：

3、本发明的目的在于提供一种耦合光谱诊断的模拟内绝缘失效状态的器件，包括：

4、金属壳体，其内中空以形成第一内腔；

5、第一内绝缘构件，其内中空以形成第二内腔；

6、第二内绝缘构件，其内中空以形成第三内腔，所述第二内腔和第三内腔中均设有内绝缘材料；

7、光学透明异放通道，其穿设于所述内绝缘材料中，其内中空以形成第四内腔且其由光学透明材料构成，其电磁波透过率在可见光频段均大于60%；

8、至少一个光纤通道，用于插入光纤以连接能够同步获得宽谱段光学辐射信息的光谱仪；

9、第一模拟电极，其包括第一端部电极且所述第一端部电极设于所述第四内腔中；

10、第二模拟电极，其包括第二端部电极且所述第二端部电极也设于所述第四内腔中并与所述第一端部电极相对，两者之间存在气隙以构成模拟内绝缘失效放电空间；

11、所述光学透明异放通道与所述第一内绝缘构件和第二内绝缘构件之间所形成的第一界面不设置气隙，所述第一内绝缘构件和第二内绝缘构件紧密对接且两者之间所形成的第二界面也不设置气隙。

12、优选地，所述光纤通道包括所述金属壳体的侧壁上开设的至少一个第一光纤通道和所述第一内绝缘构件或所述第二内绝缘构件的侧壁上开设的至少一个与所述第一光纤通道对应连通的第二光纤通道。

13、优选地，所述第一光纤通道为设于所述金属壳体的侧壁上的金属管，所述第二光纤通道为径向贯穿所述第一内绝缘构件或第二内绝缘构件的侧壁的通孔。

14、优选地，所述光纤通道的数量为多个。

15、优选地，所述第一模拟电极还包括第一屏蔽绝缘线，所述第二模拟电极还包括第二屏蔽绝缘线。

16、优选地，所述第一屏蔽绝缘线和第二屏蔽绝缘线由内至外依次包括导线、固体绝缘芯层和至少一层金属屏蔽层，所述金属屏蔽层均与所述金属壳体相连。

17、优选地，所述金属壳体包括第一圆柱部和第一圆台部，所述第二内绝缘构件包括第二圆柱部和第二圆台部，所述第二圆柱部的外径与所述第一圆柱部的内径一致，所述第二圆台部的外径与所述第一圆台部的内径一致；

18、所述第一内绝缘构件和所述第二圆柱部远离所述第二圆台部的端部相对紧密接触设于所述第一圆柱部内。

19、优选地，所述第二端部电极沿靠近至远离所述第一端部电极的方向依次包括扁平的第一段、柱状的第二段和柱状的第三段，所述第一段、第二段和第三段直径逐渐减小；

20、所述第一圆台部上开有供所述第三段穿插固定的第一避让孔，所述第一段搭接固定在所述第二圆台部的内表面上，所述第二圆台部上开有供所述第二段穿插固定的第二避让孔，所述第一避让孔和第二避让孔相对应。

21、优选地，所述内绝缘材料为固体或液体绝缘材料。

22、优选地，当所述内绝缘材料为固体绝缘材料时，所述光学透明异放通道与所述内绝缘材料之间以及所述内绝缘材料与所述第一内绝缘构件和第二内绝缘构件之间所构成的所述第一界面不设置气隙。

23、与现有技术相比，本发明的优点是：

24、本发明的耦合光谱诊断的模拟内绝缘失效状态的器件，能够实现对内绝缘失效所产生的等离子体的电子密度、电子温度和化学成分等复杂状态实现同步诊断分析。解决内绝缘失效探测和诊断设备发展中，对失效所产生的等离子体缺乏状态标定的问题。器件能够在内绝缘体中可控产生等离子体状态的同时，实现对等离子体特性的光谱诊断，诊断系统对异放过程影响小，能够满足通过光谱诊断的方法对某种内绝缘失效探测手段的检测。

技术特征：

1.一种耦合光谱诊断的模拟内绝缘失效状态的器件，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的耦合光谱诊断的模拟内绝缘失效状态的器件，其特征在于，所述光纤通道包括所述金属壳体的侧壁上开设的至少一个第一光纤通道和所述第一内绝缘构件或所述第二内绝缘构件的侧壁上开设的至少一个与所述第一光纤通道对应连通的第二光纤通道。

3.根据权利要求2所述的耦合光谱诊断的模拟内绝缘失效状态的器件，其特征在于，所述第一光纤通道为设于所述金属壳体的侧壁上的金属管，所述第二光纤通道为径向贯穿所述第一内绝缘构件或第二内绝缘构件的侧壁的通孔。

4.根据权利要求1-3任一项所述的耦合光谱诊断的模拟内绝缘失效状态的器件，其特征在于，所述光纤通道的数量为多个。

5.根据权利要求1所述的耦合光谱诊断的模拟内绝缘失效状态的器件，其特征在于，所述第一模拟电极还包括第一屏蔽绝缘线，所述第二模拟电极还包括第二屏蔽绝缘线。

6.根据权利要求5所述的耦合光谱诊断的模拟内绝缘失效状态的器件，其特征在于，所述第一屏蔽绝缘线和第二屏蔽绝缘线由内至外依次包括导线、固体绝缘芯层和至少一层金属屏蔽层，所述金属屏蔽层均与所述金属壳体相连。

7.根据权利要求6所述的耦合光谱诊断的模拟内绝缘失效状态的器件，其特征在于，所述金属壳体包括第一圆柱部和第一圆台部，所述第二内绝缘构件包括第二圆柱部和第二圆台部，所述第二圆柱部的外径与所述第一圆柱部的内径一致，所述第二圆台部的外径与所述第一圆台部的内径一致；

8.根据权利要求7所述的耦合光谱诊断的模拟内绝缘失效状态的器件，其特征在于，所述第二端部电极沿靠近至远离所述第一端部电极的方向依次包括扁平的第一段、柱状的第二段和柱状的第三段，所述第一段、第二段和第三段直径逐渐减小；

9.根据权利要求1所述的耦合光谱诊断的模拟内绝缘失效状态的器件，其特征在于，所述内绝缘材料为固体或液体绝缘材料。

10.根据权利要求9所述的耦合光谱诊断的模拟内绝缘失效状态的器件，其特征在于，当所述内绝缘材料为固体绝缘材料时，所述光学透明异放通道与所述内绝缘材料之间以及所述内绝缘材料与所述第一内绝缘构件和第二内绝缘构件之间所构成的所述第一界面不设置气隙。

技术总结
本发明公开一种耦合光谱诊断的模拟内绝缘失效状态的器件，包括金属壳体、第一内绝缘构件、第二内绝缘构件、光学透明异放通道、第一模拟电极、第二模拟电极、内绝缘材料和光纤通道。第一内绝缘构件和第二内绝缘构件紧密接触并无气隙且两者内部设有内绝缘材料。光学透明异放通道穿设在第一内绝缘构件和第二内绝缘构件中，电磁波透过率在可见光频段均大于60%。第一端部电极和第二端部电极相对间隔设置在光学透明异放通道内且两者之间的气隙构成模拟内绝缘失效放电空间。本发明的器件能够实现对内绝缘失效所产生的等离子体的电子密度、电子温度和化学成分等复杂状态实现同步诊断分析。解决内绝缘失效所产生的等离子体缺乏状态标定的问题。

技术研发人员：徐林,房茂波
受保护的技术使用者：上海摩仑工业技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21