Солнечно-слепой объектив

 

В настоящее время актуальной задачей электроэнергетики является создание способов и устройств для качественной и количественной дистанционной регистрации состояния элементов высоковольтных установок переменного тока. Признаком нарушения качества изоляции является возникновение коронного разряда.

Предлагается солнечно-слепой объектив для камер за контролем процесса возникновения коронного разряда. Предлагаемый солнечно-слепой объектив, содержит корпус, входную и выходную линзы, входной и выходной оптические блоки по направлению излучения, причем между входным и выходным блоками установлены два кристаллических фильтра, имеющих различные полосы пропускания излучения. В качестве первого кристаллического фильтра по направлению излучения применен фильтр с диапазонами пропускания от 0.22 до 0.32 мкм и от 0.45 мкм до 0.60 мкм, а в качестве второго кристаллического фильтра по направлению излучения применен фильтр с диапазонами пропускания от 0.20 мкм до 0.40 мкм и от 0.60 мкм до 1.00 мкм. Соответственно, первый фильтр может представлять собой монокристалл гексагидрата сульфата цезия-никеля Cs2Ni(SO4)·6H2O, a второй - монокристалл гексагидрата сульфата калия-кобальта К2 СО(SO4)·6Н2O.

В настоящее время актуальной задачей электроэнергетики является создание способов и устройств для качественной и количественной дистанционной регистрации состояния элементов высоковольтных установок переменного тока. Признаком нарушения качества изоляции является возникновение коронного разряда.

Коронный разряд на высоковольтных установках и на протяженных участках линий электропередач (ЛЭП) особенно сильно проявляется при повышенной влажности и в условиях сильных загрязнений и дефектов элементов высоковольтных установок (например, электроизоляторов на ЛЭП).

Сильное электрическое поле, возникающее при коронном разряде, ионизирует воздух и возбуждает молекулы азота, что приводит к возникновению ультрафиолетовой радиации. Данная проблема особенно остро стоит для высоковольтных линий электропередачи. Следить за коронными разрядами необходимо потому, что неоднородности электрического поля возникают именно в том месте, где у линии передачи электроэнергии имеется дефект. На высоковольтных линиях появление коронного разряда приводит, по крайней мере, к потерям электричества. Однако появление коронного разряда является не просто свидетельством уже случившейся неполадки, но и предвестником более крупных неприятностей, вплоть до аварии на линии электропередачи или трансформаторной подстанции.

Воздушные линии электропередачи напряжением 35 кВ и выше являются основными в системах передачи электроэнергии. Поэтому дефекты и неисправности, происходящие на них, требуют особого внимания. Анализ аварий воздушных линий показывает, что ежегодно происходят многочисленные отказы линий в результате изменения свойств материала проводов и их контактных соединений: разрушение проводов из-за коррозии и вибрационных воздействий, истирание, износ, усталостные явления, окисление и др. Кроме того, с каждым годом растет число повреждений фарфоровых, стеклянных и полимерных изоляторов.

В связи с этим дефекты и неисправности линий электропередачи должны быть своевременно обнаружены, локализованы и устранены.

В настоящее время для инспекции линий электропередач получают широкое распространение ультрафиолетовые камеры, которые представляют собой устройства, использующиеся для обнаружения коронных разрядов на высоковольтном и электрооборудовании при наличии солнечной освещенности. Объективы таких камер гасят солнечное излучение и называются в связи с этим солнечно- слепыми. Известно устройство, предназначенное для обнаружения ультрафиолетового излучения (Заявка на патент РФ 2006141513, опубл. 27 мая 2008, МПК G02B 13/14). Устройство содержит корпус, входную и выходную линзы, входной и выходной оптические блоки.

Однако недостатком известного устройства является недостаточно высокая степень фильтрации излучения в видимой области спектра, что приводит к неудовлетворительному подавлению фонового излучения.

Задачей настоящего изобретения является преодоление указанного недостатка.

Техническим результатом изобретения является создание объектива для устройств обнаружения коронного разряда, который обеспечивает получение необходимой информации о состоянии элементов установок высокого напряжения, например изоляторов высоковольтных сетей, в любых условиях солнечной инсоляции.

Поставленные задача и технический результат достигаются тем, что в солнечно-слепом объективе, содержащем корпус, входную и выходную линзы, входной и выходной оптические блоки по направлению излучения, между входным и выходным блоками установлены два кристаллических фильтра, имеющих различные полосы пропускания. В качестве первого кристаллического фильтра по направлению излучения применен фильтр с диапазонами пропускания от 0.22 до 0.32 мкм и от 0.45 мкм до 0.60 мкм, а в качестве второго кристаллического фильтра по направлению излучения применен фильтр с диапазонами пропускания от 0.20 мкм до 0.40 мкм и от 0.60 мкм до 1.0 мкм. Соответственно, первый фильтр может представлять собой монокристалл гексагидрата сульфата цезия-никеля Cs2Ni(SO4)·6H2O, a второй монокристалл гексагидрата сульфата калия-кобальта К2 Сo(SO4)·6Н2О.

Сущность изобретения поясняется графическими материалами.

На фигуре приведена принципиальная оптическая схема объектива. В передней части корпуса объектива установлена входная линза 1. За входной линзой размещен оптический блок 2, содержащий набор стекол-фильтров, снабженных интерференционными покрытиями. Далее размещены два кристаллических фильтра 3 и 4, за ними располагается выходной оптический блок 5, содержащий стекла-фильтры. За выходным оптическим блоком установлены фокусирующие линзы 6-8.

Данный объектив функционирует следующим образом. Ультрафиолетовое излучение от исследуемого объекта, например от изоляторов высоковольтной линии электропередач, поступает на входную линзу 1, фокусирующую световой пучок и направляющую его на входной оптический блок 2. Названный блок обеспечивает фильтрацию части лучей видимого диапазона спектра и их направление на кристаллические фильтры 3 и 4. Кристаллический фильтр 3 имеет полосу пропускания в диапазоне от 0.22 до 0.32 мкм и от 0.45 до 0.60 мкм, т.е. обеспечивает пропускание ультрафиолетовых лучей и частичное подавление излучения в видимой области. Кристаллический фильтр 4 имеет полосу пропускания в диапазоне от 0.22 до 0.32 мкм и от 0.60 мкм до 1.0 мкм, обеспечивает подавление излучения в диапазоне спектра от 0.45 до 0.60 мкм. За кристаллическим фильтром 4 световой пучок поступает на входной блок 5 и фокусирующие линзы 6-8, обеспечивающие его фокусирование на рабочей поверхности фотоприемника.

Комбинация двух таких фильтров позволяет обеспечить полную фильтрацию излучения в диапазоне спектра от 0.32 мкм до 1.00 мкм для любого типа фотокатодов, который устанавливается за фокусирующими линзами 6, 7 и 8 и не показан на фиг. Функцию кристаллических фильтров могут выполнять разнообразные кристаллы, обеспечивающие пропускания излучения в диапазоне от 0.22 до 0.32 мкм. В испытанной модели объектива была, в частности, применена комбинация монокристаллов гексагидрата сульфата цезия-никеля Cs2Ni(SO4)·6H 2O и гексагидрата сульфата калия-кобальта К2 Со(SO4)·6Н2O.

Применение двух кристаллических фильтров позволяет на порядок снизить уровень фонового излучения. Проведенные испытания подтвердили промышленную применимость полезной модели.

1. Солнечно-слепой объектив, содержащий корпус, входную и выходную линзы, входной и выходной оптические блоки по направлению излучения, отличающийся тем, что между входным и выходным блоками установлены два кристаллических фильтра, имеющих различные полосы пропускания в ультрафиолетовом, видимом и инфракрасном диапазонах спектра.

2. Солнечно-слепой объектив по п.1, отличающийся тем, что в качестве первого кристаллического фильтра по направлению излучения применен фильтр с диапазонами пропускания от 0,22 до 0,32 мкм и от 0,45 мкм до 0,60 мкм.

3. Солнечно-слепой объектив по п.1, отличающийся тем, что в качестве второго кристаллического фильтра по направлению излучения применен фильтр с диапазонами пропускания от 0,20 мкм до 0,40 мкм и от 0,60 мкм до 1,00 мкм.

4. Солнечно-слепой объектив по п.1, отличающийся тем, что в качестве первого кристаллического фильтра по направлению излучения монокристалл гексагидрата сульфата цезия-никеля Cs2 Ni(SO4)·6H2O, а в качестве второго монокристалл гексагидрата сульфата калия-кобальта К2 СО(SO4)·6H2O.



 

Похожие патенты:

Проходной полимерный высоковольтный изолятор (ип) относится к электротехнике, а именно, к электрическим изоляторам, в частности, к проходным изоляторам, предназначенным для ввода электрического тока и/или напряжения внутрь зданий или корпусов электрических устройств и, одновременно, для изоляции токоведущих частей от стенок этих зданий или электрических устройств.

Полезная модель относится к области электроэнергетики и предназначена для защиты сетей высокого напряжения от грозовых перенапряжений, вызывающих перекрытие подвесной изоляции
Наверх