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GFJ-1 光纤传感便携式复合绝缘子带电检测仪GFJ-1 光纤传感便携式复合绝缘子带电检测仪

1 用途 
用于重点检测110kV及以上电压等级输电线路上，投运年限较长的以及重要区段复合绝缘子的局部老化和导通性缺陷，防止因复合绝缘子老化脆断和运行中闪络而引起的重大输电事故。也可用于悬式绝缘子串中零值绝缘子的非接触检测。 
复合绝缘子的带电检测是运行单位的一个难题。本GFJ-1便携式复合绝缘子带电检测仪系古河电气工程有限公司在积累多年绝缘子现场检测经验的基础上，依据自主技术研制的使用泡克尔（Poker’s）光纤传感器的新型便携式复合绝缘子带电检测仪。

2 原理

 （1）复合绝缘子的老化和脆断：复合绝缘子高压端的芯棒、硅橡胶外套以及两者的界面上，在材质不良或密封不良进潮情况下、高场强及局部放电使芯棒发生电老化、另外由电晕产生的臭氧（O3）和空气中的水分结合生成的酸类物质对芯棒产生化学腐蚀。电老化和化学腐蚀的双重原因使芯棒上产生炭化的导电性通道，进一步发展引起芯棒在高压端的脆断（图1）。

图1  110kV劣化复合绝缘子

图2500kV线路复合绝缘子脆断

（2）检测原理：复合绝缘子中间无金属部件，不能像悬式绝缘子串那样测量电压分布，只能测量芯棒沿面的轴向空间电场强度，判断绝缘子芯棒上是否存在局部导通性缺陷。

正常复合绝缘子沿面不同部位的轴向场强的分布为一光滑的曲线；但当芯棒上存在局部导通性通道时，缺陷处的场强值降低，场强分布曲线发生畸变，从而利用此特性对其进行检测和判断（图2）。 

图2  110kV复合绝缘子场强分布图

（3）测量探头：为准确测量绝缘子沿面场强，并且不因测量探头而影响原来的电场分布，使用依据电光晶体泡克尔效应的微型光纤传感器（图3）。传感器仅约小瓶盖大小，探头中通过光线而无需电源，仅将其置于芯棒旁边即可测量复合绝缘子局部场强。

3 结构

  仪器由双场强传感探头、光缆及信号处理器构成，如图3所示。

探头1及探头2安装在探头叉的两个叉尖上，两个探头之间的距离可以按复合绝缘子伞裙的结构进行调整；信号处理盒（简称报警盒）卡在绝缘操作杆上。探头叉和信号处理盒之间连接有两根双芯光缆。光缆除传递信号外，起高低压绝缘和隔离作用，确保安全。

图3  仪器外形结构图

 4 使用方法

（1）检测人员手持绝缘操作杆，操作方式类似于用老式的火花检测杆检测悬式绝缘子：将探头叉上的两个探头同时置于复合绝缘子的相邻节距的两个伞窝处（如同时置于两个大伞下的伞窝处），如果芯棒上存在导通性缺陷，则报警盒的指示灯由绿灯变红灯，同时内部喇叭发出清晰的报警声。按相同的节距，从高压端测量到低压端（或重点测量高压端部位）即可（图4）。

 
图4  仪器外形结构图

（2）光缆的绝缘强度不低于绝缘操作杆的绝缘强度（＞工频300kV/m），报警盒可置于距离检测人员1m远的地方，便于操作，安全无误。

（3）如果用于测量悬式绝缘子串的零值绝缘子，则将上下探头同时置于相邻两片绝缘子的伞裙旁、非接触进行测量即可。

5 主要技术参数

6  特点

（1）微型泡克尔传感器，内部仅含玻璃光学器件，无电子器件及金属部件，体积小，不畸变被测电场，测量准确；

（2）重量轻，便于杆上操作；

（3）光缆隔离，确保安全；

（4）无需记录和处理大量和繁琐的测量数据，便于现场操作和应用。