專利名稱：電器和電氣設(shè)備的劣化診斷方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及容許在電器和電氣設(shè)備不停止工作的運(yùn)作期間用于電器和電氣設(shè)備而不破壞電器和電氣設(shè)備地診斷用于注入電器和電氣設(shè)備的油、模壓樹脂絕緣類型電器和電氣設(shè)備的樹脂材料和充氣例如SF6氣體絕緣類型電器和電氣設(shè)備的絕緣材料的例如礦物油系列絕緣油、例如液體全氟化碳絕緣介質(zhì)和纖維素系列絕緣材料的變質(zhì)程度的劣化診斷方法和裝置。
JP-A-7-272939(1995)公開了測(cè)定在注油的電器和電氣設(shè)備中使用的例如絕緣油和絕緣紙的劣化程度和壽命的診斷方法，在診斷方法中對(duì)從絕緣油中分離出的絕緣紙的分解產(chǎn)物例如糠醛、一氧化碳和二氧化碳進(jìn)行氣體分析并根據(jù)氣體產(chǎn)生量和事先測(cè)定的絕緣紙的聚合作用剩余率之間的相關(guān)圖測(cè)定絕緣紙品質(zhì)降低的程度。
在上述的先前方法中，由于產(chǎn)生與劣化有聯(lián)系的氣體量非常少，所以為了氣體分析不但需要對(duì)析取的產(chǎn)生氣體專門測(cè)量而且要求大型的蒸發(fā)裝置而使得進(jìn)行上述的診斷方法很麻煩。
進(jìn)一步，雖然象這種設(shè)備的壽命受絕緣紙的劣化程度控制，但是在上述的方法中不直接診斷絕緣紙的劣化程度，而是根據(jù)絕緣紙溶解在絕緣油中的分解物進(jìn)行間接診斷。所以，例如如果象中型規(guī)格變壓器和小型規(guī)格變壓器那樣互換絕緣油，那末問題之一是已經(jīng)不能獲得總分解產(chǎn)物的準(zhǔn)確的測(cè)量值。
本發(fā)明的目的是為解決上述的問題而提供一種容許在電器和電氣設(shè)備不停止工作的運(yùn)作期間用于電器和電氣設(shè)備而不破壞電器和電氣設(shè)備地診斷用于注入電器和電氣設(shè)備的油、模壓樹脂絕緣類型電器和電氣設(shè)備的樹脂材料和充氣例如SF6氣體絕緣類型電器和電氣設(shè)備的絕緣材料的例如礦物油系列絕緣油、例如液體全氟化碳絕緣介質(zhì)和纖維素系列絕緣材料的變質(zhì)程度的劣化診斷方法和裝置。
本發(fā)明者研究象這種使用在注油電氣設(shè)備的絕緣油和絕緣紙的變質(zhì)程度和其光學(xué)性質(zhì)的關(guān)系而創(chuàng)造一種診斷方法和一種診斷裝置，通過診斷方法和裝置能夠根據(jù)由熱劣化引起的絕緣油透射光強(qiáng)度的變化和絕緣紙的反射光強(qiáng)度的變化判斷劣化程度。同樣，如圖4所示，絕緣紙的平均聚合作用剩余率和反射吸收差顯示出良好的相關(guān)性。本發(fā)明的原理如下。
(1)在本發(fā)明的電器和電氣設(shè)備的劣化診斷方法和裝置中從至少有二種波長(zhǎng)互相不同的單色光的光源出射的照射光經(jīng)過照射用的光纖進(jìn)入電器和電氣設(shè)備里邊，使從照射用的光纖發(fā)射出的光透過具有透射距離a的絕緣介質(zhì)，此后進(jìn)入接受光用的光纖被導(dǎo)向電器和電氣設(shè)備外邊并被傳送進(jìn)入光量測(cè)量單元，本發(fā)明的電器和電氣設(shè)備劣化診斷方法和裝置的特點(diǎn)在于本發(fā)明的劣化診斷方法和裝置包括的步驟為調(diào)節(jié)單色光的光源強(qiáng)度以使其所有的強(qiáng)度在光量測(cè)量單元上顯示為恒定數(shù)值，其后照射光從單色光源經(jīng)過照射用的光纖進(jìn)入電器和電氣電設(shè)備里面；照射處于具有透射距離為a/2位置上的絕緣材料的表面；使反射光從絕緣材料的表面通過使反射光從絕緣材料的表面導(dǎo)向電器和電氣設(shè)備外邊的接受光用的光纖導(dǎo)向光量測(cè)量單元；在劣化程度數(shù)據(jù)處理單元中根據(jù)從光量測(cè)量單元的輸出值按照公式(1)計(jì)算各個(gè)波長(zhǎng)的反射吸收率(Aλ)；或是按照公式(2)數(shù)據(jù)處理任何二個(gè)波長(zhǎng)的反射率之間的反射吸收率差(ΔAλ)或是按照公式(3)數(shù)據(jù)處理任何二個(gè)波長(zhǎng)的反射吸收率之間的反射吸收率比(Aλ′)；和進(jìn)一步用比較法處理事先以總曲線形式存儲(chǔ)的絕緣材料劣化程度與數(shù)據(jù)處理過的反射吸收率差或是數(shù)據(jù)處理過的反射吸收率比之間的關(guān)系，由此判斷絕緣材料的劣化程度。
Aλ＝-log(Rλ/100)…(1)ΔAλ＝Aλ1-Aλ2(在這里λ1＜λ2) …(2)Aλ′＝Aλ1/Aλ2(在這里λ1＜λ2) …(3)在這里在波長(zhǎng)λ(納米)上被側(cè)量的絕緣材料的反射率被假定為Rλ(％)。
對(duì)于單色光的光源，最好是具有峰值波長(zhǎng)為650～1310納米的半導(dǎo)體激光器(LD)和發(fā)光二極管(LED)，因?yàn)檫@些光源容易買到并顯示長(zhǎng)壽命和穩(wěn)定的性能。特別是，具有峰值波長(zhǎng)例如為655、660、670、780、820、830、850、1300和1310納米的LD和LED光源是最好的。在光源具有除上述范圍以外的波長(zhǎng)時(shí)，即使在被測(cè)對(duì)象的劣化是比較小時(shí)，也超過探測(cè)器(光量測(cè)量單元)的測(cè)定范圍，導(dǎo)致光測(cè)量不可能進(jìn)行。當(dāng)被測(cè)對(duì)象的本色是淺色時(shí)，更好是使用具有小于800納米例如655、660、670、780和800納米峰值波長(zhǎng)的光源。另一方面，當(dāng)被測(cè)對(duì)象原先是有顏色的，更好是使用具有近紅外范圍例如780、800、820、830、850、1300和1310納米的峰值波長(zhǎng)的光源。
(2)在電器和電氣設(shè)備的劣化診斷方法和裝置中從輻射連續(xù)白色光的鹵素?zé)舫錾涞恼丈涔饨?jīng)由分光鏡隨著照射用的光纖進(jìn)入電器和電氣設(shè)備的里邊，使從照射用的光纖出射的發(fā)射光透過具有透射距離a的絕緣介質(zhì)，此后，進(jìn)入接受光用的光纖被導(dǎo)向電器和電氣設(shè)備的外邊并被傳送進(jìn)入光量測(cè)量單元，電器和電氣設(shè)備劣化診斷方法和裝置的特點(diǎn)在于劣化診斷方法和裝置包括的步驟為測(cè)量照射光強(qiáng)度相關(guān)的波長(zhǎng)；此后使從鹵素?zé)舫錾涞恼丈涔饨?jīng)由照射用的光纖傳送到電器和電氣設(shè)備的里邊；照射處于具有透射距離為a/2的位置上的絕緣材料表面；使反射光從絕緣材料的表面通過使反射光從絕緣材料的表面導(dǎo)向電器和電氣設(shè)備外邊的接受光用的光纖導(dǎo)向光量測(cè)量單元；在劣化程度數(shù)據(jù)處理單元中根據(jù)從光量測(cè)量單元的輸出值，按照公式(1)計(jì)算各個(gè)波長(zhǎng)的反射吸收率(Aλ)；或是按照公式(2)數(shù)據(jù)處理任何二個(gè)波長(zhǎng)的反射率之間的反射吸收率差(ΔAλ)或是按照公式(3)數(shù)據(jù)處理任何二個(gè)波長(zhǎng)的反射吸收率之間的反射吸收率比(Aλ′)；和進(jìn)一步用比較法數(shù)據(jù)處理事先以總曲線形式存儲(chǔ)的絕緣材料劣化程度與數(shù)據(jù)處理的反射吸收率差或是數(shù)據(jù)處理的反射吸收率比之間的關(guān)系，由此判斷絕緣材料的劣化程度。
Aλ＝-log(Rλ/100) …(1)ΔAλ＝Aλ1-Aλ2(其中λ1＜λ2) …(2)ΔAλ′＝Aλ1/Aλ2 (其中λ1＜λ2) …(3)其中在波長(zhǎng)λ(納米)上被測(cè)量的絕緣材料的反射率被假定為Rλ(％)。
與原材料例如絕緣紙和模壓樹脂的熱劣化有關(guān)的反射吸收光譜的變化一般由圖3所示的曲線表示。
如圖3所示，反射吸收率在與其劣化有關(guān)的可見光范圍的短波長(zhǎng)側(cè)急劇增大。所以，如果使用具有峰值波長(zhǎng)小于650納米的光源，則由于探測(cè)器(光量測(cè)量單元)測(cè)量范圍的限制，事實(shí)上難以使所使用的材料的反射吸收率測(cè)量延續(xù)到有關(guān)電器和設(shè)備的壽命點(diǎn)?；旧嫌捎诓牧系臒嵫趸牧踊磻?yīng)引起電子飛越吸收損耗的增大而造成在短波長(zhǎng)側(cè)上反射吸收的急劇增大。
進(jìn)一步，與劣化程度的增大有關(guān)的反射吸收率Aλ在短波長(zhǎng)側(cè)增大得更多，所以任何二個(gè)波長(zhǎng)的反射吸收率之間的反射吸收率差ΔAλ(＝Aλ1-Aλ2)或者任何二個(gè)波長(zhǎng)的反射吸收率之間的反射吸收率比Aλ′(＝Aλ1/Aλ2)也增大，在那里λ1＜λ2。例如，當(dāng)假定在波長(zhǎng)λ1(納米)和波長(zhǎng)λ2(納米)的反射吸收率之間的反射吸收率差ΔAλ按照具有較大劣化程度的次序α1、α2和α3，則處于α1＞α2＞α3的關(guān)系。相對(duì)于反射吸收率比Aλ′同樣是正確的。
使在與熱劣化有關(guān)的例如反射吸收率差和反射吸收率比上的變化與材料的各種材料性質(zhì)的變化發(fā)生連系并通過這些反射吸收參數(shù)的測(cè)量能夠不破壞地診斷材料性質(zhì)的降低。例如，平均聚合作用剩余率和在注油變壓器中絕緣紙的反射吸收率差之間的關(guān)系顯示了如圖4所示的良好的相關(guān)性。
劣化程度如JP-A-3-226651(1991)所公開的，一般用衰退時(shí)間θ表示。當(dāng)用衰退時(shí)間θ表示劣化程度時(shí)，如果具有各種熱經(jīng)歷的材料顯示同樣的衰退時(shí)間θ，那末意味著他們的劣化程度是相同的。由下列公式(4)確定衰退時(shí)間(小時(shí))。θ=∫0texp(-ΔE/RT)dt···(4)]]>其中，ΔE是熱劣化的表現(xiàn)激活能(焦耳/摩爾)，R是氣體常數(shù)(焦耳/K/摩爾)，T是熱劣化絕對(duì)溫度和t是劣化時(shí)間(小時(shí))。能夠通過反射吸收率差或反射吸收率比對(duì)其幾種溫度作圖按照Arrhen-nizus定律容易計(jì)算例如樹脂和油的AE。
當(dāng)假定衰退時(shí)間θ0是在使用絕緣油和絕緣紙的設(shè)備的壽命點(diǎn)上事先被測(cè)定，與根據(jù)實(shí)際測(cè)量的衰退時(shí)間θ的差Δθ是表示剩余壽命的衰退時(shí)間，能夠用作判斷劣化程度的測(cè)量。同樣，用下列公式(5)表示剩余壽命Δθ(小時(shí))。Δθ=θ0-θ=∫tt0exp(-ΔE/RT)dt···(5)]]>在時(shí)間t后設(shè)定設(shè)備的溫度條件時(shí)，能夠按照公式(5)測(cè)定剩余壽命Δt(＝t0-t)。
在根據(jù)反射吸收率差(AAλ)或反射吸收率比(Aλ′)診斷在注油電氣設(shè)備中使用的絕緣紙的劣化程度時(shí)，劣化程度低時(shí)沒有問題，但是，當(dāng)絕緣油隨劣化加重而變色時(shí)由于變色絕緣油的吸收造成不能獲得準(zhǔn)確的反射吸收率。圖6表示在波長(zhǎng)為660納米和850納米之間絕緣油的光透射損耗差的總曲線的實(shí)例并表示當(dāng)劣化加重時(shí)光透射損耗按指數(shù)規(guī)律地增大的趨勢(shì)。
為了校正絕緣油中的與其變質(zhì)有關(guān)的吸收增大，在本發(fā)明中測(cè)量在絕緣油中通過一定距離a的各種波長(zhǎng)的透射光的強(qiáng)度并相應(yīng)地進(jìn)行各種波長(zhǎng)之間強(qiáng)度的校正。當(dāng)在透射光程長(zhǎng)度的1/2距離，即a/2上測(cè)量絕緣紙的反射強(qiáng)度時(shí)，其在絕緣油中通過的來回行程的吸收被抵消掉因而獲得絕緣紙的準(zhǔn)確的反射吸收值。
附圖的簡(jiǎn)略描述
圖1是表示相應(yīng)于本發(fā)明的用作注油電氣設(shè)備(變壓器)的劣化診斷裝置的應(yīng)用方法的示意圖；圖2是用于圖1所示的裝置中的探測(cè)器的橫截面示意圖；圖3是表示材料的反射吸收光譜的變化的概念圖；圖4是表示絕緣紙的平均聚合作用剩余率和反射吸收率差之間關(guān)系的實(shí)例圖；圖5是用作本發(fā)明中使用的判斷劣化程度的基準(zhǔn)的反射吸收率差總曲線的實(shí)例；圖6是絕緣油的光透射損耗差總曲線的實(shí)例；
圖7是劣化程度判斷數(shù)據(jù)處理的流程圖；圖8是表示用作相應(yīng)于本發(fā)明的注液體全氟化碳的變壓器的劣化診斷裝置的應(yīng)用方法的示意圖；圖9是在本發(fā)明中用作判斷劣化程度的基準(zhǔn)的反射吸收率比總曲線的實(shí)例；圖10是表示用作相應(yīng)于本發(fā)明的充SF6氣體的變壓器的劣化診斷裝置的應(yīng)用方法的示意圖；和圖11是表示用作相應(yīng)于本發(fā)明的模壓樹脂干式類型變壓器的劣化診斷裝置的應(yīng)用方法的示意圖。
最佳實(shí)施例的詳細(xì)描述在下文中，根據(jù)實(shí)施例詳細(xì)地闡明本發(fā)明。
(實(shí)施例1)圖1是表示用作注油電氣設(shè)備(變壓器)的劣化診斷裝置的應(yīng)用方法的示意圖。進(jìn)一步，圖7表示用作判斷劣化程度的數(shù)據(jù)處理的流程圖。
在圖1中，劣化程度數(shù)據(jù)處理單元使用具有機(jī)內(nèi)硬盤單元的筆記本型個(gè)人用計(jì)算機(jī)。首先測(cè)量和校正通過絕緣油的各個(gè)波長(zhǎng)的相應(yīng)的透射光量以使相應(yīng)的透射光強(qiáng)度取為恒定值。在本實(shí)施例中，闡明使用二個(gè)波長(zhǎng)的裝置。使從裝有二種LED光源的光源單元8產(chǎn)生的具有峰值波長(zhǎng)λ1＝660納米的單色光輸入照射用的光纖6，傳送到如2所示的探測(cè)器5，通過半透鏡11此后透過具有距離a的絕緣油。
透射光經(jīng)由光接受單元13和接受光用的光纖7傳輸?shù)焦饬繙y(cè)量單元9。用具有機(jī)內(nèi)光電二極管的光功率計(jì)作光量測(cè)量單元9。通過使用從光源單元8產(chǎn)生的具有峰值波長(zhǎng)λ2＝850納米的另一單色光進(jìn)行同樣的操作和然后調(diào)節(jié)光源單元8的光強(qiáng)調(diào)節(jié)控制刻度盤以使波長(zhǎng)λ1和λ2的透射光強(qiáng)度相等。在本測(cè)量中使其基底數(shù)值調(diào)節(jié)在600納瓦。就這種操作來說，校正了與絕緣油變質(zhì)有關(guān)的光吸收對(duì)絕緣紙的劣化診斷的影響。接著，測(cè)量實(shí)質(zhì)上控制有關(guān)注油設(shè)備壽命的來自絕緣紙的反射光的強(qiáng)度。通過同樣的操作，使從光源單元8出射的具有峰值波長(zhǎng)λ1＝660納米的單色光引入照射用的光纖6，通過探測(cè)器5并照射到繞線組2上絕緣紙的表面。如圖2所示，在探測(cè)器5中的反射光測(cè)量單元包括為阻止來自外面的散射光的屏蔽環(huán)形結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步，如圖2所示，使探測(cè)器5和絕緣紙的表面之間的距離預(yù)定為用于測(cè)量透射光強(qiáng)度的光程長(zhǎng)度的1/2。來自繞線組2上絕緣紙的表面的反射光經(jīng)由接受光用的光纖7傳送到測(cè)量反射光量I1′的光量測(cè)量單元9而測(cè)量結(jié)果I1′輸出到劣化程度數(shù)據(jù)處理單元10 。在劣化程度數(shù)據(jù)處理單元10中，計(jì)算具有峰值波長(zhǎng)660納米的單色光的反射率R660(＝100×I1′/I0，I0＝600)并存入存儲(chǔ)器。使用具有峰值波長(zhǎng)λ2＝850納米的單色光進(jìn)行同樣的操作并在劣化程度數(shù)據(jù)處理單元10中計(jì)算具有峰值波長(zhǎng)850納米的單色光的反射率R850(＝100×I2′/I0，I0＝600)并被存入存儲(chǔ)器。用這樣獲得的具有峰值波長(zhǎng)660和850納米的單色光的反射率求出二個(gè)波長(zhǎng)的反射吸收率之間的反射吸收率差ΔAλ(＝Aλ1-Aλ2)或二個(gè)波長(zhǎng)的反射吸收率之間的反射吸收率比Aλ′(＝Aλ1/Aλ2)。在個(gè)人用計(jì)算機(jī)的硬盤單元中，存儲(chǔ)相對(duì)于如圖5和圖9所示的劣化程度的反射吸收率差或反射吸收率比，然后才以總曲線輸出的形式傳遞給劣化程度數(shù)據(jù)處理單元10，在劣化程度數(shù)據(jù)處理單元10中對(duì)存儲(chǔ)的函數(shù)值與根據(jù)實(shí)際測(cè)量測(cè)定的反射吸收率差或反射吸收率比進(jìn)行作比較的數(shù)據(jù)處理而判斷其劣化程度，然后被作為測(cè)量結(jié)果輸出例如輸出到外部打印機(jī)(未表示出)。
在本實(shí)施例中闡述了使用二種具有不同峰值波長(zhǎng)單色光的材料劣化程度測(cè)量裝置，但是，采用三種具有不同峰值波長(zhǎng)單色光和三種波長(zhǎng)用的總曲線同樣能使劣化程度測(cè)量裝置運(yùn)行。
進(jìn)一步，能夠使組合光同時(shí)照射，取代分時(shí)光照射。在這種情況下，如果在探測(cè)器(光量測(cè)量單元)的側(cè)面上進(jìn)行濾光，則是有效的。不但能用相應(yīng)于本實(shí)施例的裝置作在線連續(xù)監(jiān)測(cè)裝置而且可以作進(jìn)行電器和電氣設(shè)備的絕緣材料的定期檢查的可攜帶的裝置。
(實(shí)施例2)類似實(shí)施例1，如圖8所示，相應(yīng)于本明的劣化程度測(cè)量方法和裝置的實(shí)施例2適用于使用液體全氟化碳作其絕緣介質(zhì)的變壓器。
首先測(cè)量和校正通過液體全氟化碳14的各個(gè)波長(zhǎng)的相應(yīng)的透射光量以使相應(yīng)的透射光強(qiáng)度取為恒定值。使從裝有二種LED光源的光源單元8產(chǎn)生的具有峰值波長(zhǎng)λ1＝780納米的單色光輸入照射用的光纖6，傳送到如圖2所示的探測(cè)器5，通過半透鏡11，此后透過具有距離a的液體全氟化碳。
透射光經(jīng)由光接受單元13和接受光用的光纖7傳輸?shù)焦饬繙y(cè)量單元9。通過使用從光源單元8產(chǎn)生的具有峰值波長(zhǎng)λ2＝1310納米的另一單色光進(jìn)行同樣的操作而然后調(diào)節(jié)光源單元8的光強(qiáng)調(diào)節(jié)控制刻度盤以使波長(zhǎng)λ1和λ2的透射光強(qiáng)度相等。在本測(cè)量中使其基底數(shù)值調(diào)節(jié)在1.0微瓦。接著，測(cè)量來自絕緣紙的反射光的強(qiáng)度。通過同樣的操作，使從光源單元8出射的具有峰值波長(zhǎng)λ1＝780納米的單色光引入照射用的光纖6，通過探測(cè)器5并照射到繞線組2上的絕緣紙表面。來自繞線組2上絕緣紙表面的反射光經(jīng)由接受光用的光纖7傳送到測(cè)量反射光量I1′的光量測(cè)量單元9而測(cè)量結(jié)果I1′輸出到劣化程度數(shù)據(jù)處理單元10 。在劣化程度數(shù)據(jù)處理單元10中，計(jì)算具有峰值波長(zhǎng)780納米的單色光的反射率R780(＝100×I1′/I0，I0＝1.0)并被存入存儲(chǔ)器。使用具有峰值波長(zhǎng)λ2＝1310納米的單色光進(jìn)行同樣的操作并在劣化程度數(shù)據(jù)處理單元10中計(jì)算具有峰值波長(zhǎng)1310納米的單色光的反射率R1310(＝100×I1′/I0，I0＝1.0)并被存入存儲(chǔ)器。用這樣獲得的具有峰值波長(zhǎng)780和1310納米的單色光的反射率測(cè)定二種波長(zhǎng)的反射吸收率之間的反射吸收率差ΔAλ(＝Aλ1-Aλ2)或二種波長(zhǎng)的反射吸收率之間反射吸收率比Aλ′(＝Aλ1/Aλ2)。在個(gè)人用計(jì)算機(jī)的硬盤單元中，存儲(chǔ)相對(duì)于如圖5和圖9所示的劣化程度的反射吸收率差或反射吸收率比，然后才以總曲線輸出的形式傳遞給劣化程度數(shù)據(jù)處理單元10，在劣化程度數(shù)據(jù)處理單元10中對(duì)存儲(chǔ)的函數(shù)值和根據(jù)實(shí)際測(cè)量測(cè)定的反射吸收率差或反射吸收率比進(jìn)行作比較的數(shù)據(jù)處理而判斷其劣化程度。
(實(shí)施例3)類似實(shí)施例1和2，如圖10所示，相應(yīng)于本發(fā)明的劣化程度診斷方法和裝置的實(shí)施例3適用于使用SF6氣體作其絕緣介質(zhì)的變壓器。
首先測(cè)量和校正通過SF6氣體的各個(gè)波長(zhǎng)的相應(yīng)的透射光量以使相應(yīng)的透射光強(qiáng)度取為恒定值。使從裝有二種LED光源的光源單元8產(chǎn)生具有峰值波長(zhǎng)λ1＝780納米的單色光輸入照射用的光纖6，傳送到如圖2所示的探測(cè)器5，通過半透鏡11，此后透過具有距離a的SF6氣體。
透射光經(jīng)由光接受單元13和接受光用的光纖7傳輸?shù)焦饬繙y(cè)量單元9。通過使用從光源單元8產(chǎn)生的具有峰值波長(zhǎng)λ2＝1310納米的另一單色光進(jìn)行同樣的操作而然后調(diào)節(jié)光源單元8的光強(qiáng)調(diào)節(jié)控制刻度盤以使波長(zhǎng)λ1和λ2的透射光強(qiáng)度相等。在本測(cè)量中使其基底數(shù)值調(diào)節(jié)在1.5微瓦。接著，測(cè)量來自絕緣紙的反射光的強(qiáng)度。通過同樣的操作，使從光源單元8出射的具有峰值波長(zhǎng)λ1＝780納米的單色光引入照射用的光纖6，通過探測(cè)器5并照射到繞線組2上的絕緣紙表面。來自繞線組2上絕緣紙表面的反射光經(jīng)由接受光用的光纖7傳送到測(cè)量反射光量I1′的光量測(cè)量單元9而測(cè)量結(jié)果I1′輸出到劣化程度數(shù)據(jù)處理單元10。在劣化程度數(shù)據(jù)處理單元10中，計(jì)算具有峰值波長(zhǎng)780納米的單色光的反射率R780(＝100×I1′/I0，I0＝1.5)并被存入存儲(chǔ)器。使用具有峰值波長(zhǎng)λ2＝1310納米的單色光進(jìn)行同樣的操作并在劣化程度數(shù)據(jù)處理單元10中計(jì)算具有峰值波長(zhǎng)1310納米的單色光的反射率R1310(＝100×I1′/I0，I0＝1.5)并存入存儲(chǔ)器。用這樣獲得的具有峰值波長(zhǎng)780和1310納米的單色光反射率測(cè)定二種波長(zhǎng)的反射吸收率之間的反射吸收率差ΔAλ(＝Aλ1-Aλ2)或二種波長(zhǎng)的反射吸收率之間反射吸收率比Aλ(＝Aλ1/Aλ2)。在個(gè)人用計(jì)算機(jī)的硬盤單元中，存儲(chǔ)相對(duì)于如圖5和圖9所示的劣化程度的反射吸收率差或反射吸收率比，然后才以總曲線輸出的形式傳遞給劣化程度數(shù)據(jù)處理單元10，在劣化程度數(shù)據(jù)處理單元10中對(duì)存儲(chǔ)的函數(shù)值和根據(jù)實(shí)際測(cè)量測(cè)定的反射吸收率差或反射吸收率比進(jìn)行作比較的數(shù)據(jù)處理而判斷其劣化程度。
(實(shí)施例4)類似實(shí)施例1一直到3，如圖11所示，相應(yīng)于本發(fā)明的劣化程度診斷方法和裝置的實(shí)施例4適用于模壓樹脂干式類型變壓器首先測(cè)量和校正通過以上所述的距離的用作絕緣介質(zhì)的空氣的各個(gè)波長(zhǎng)相應(yīng)的透射光量以使相應(yīng)的透射光強(qiáng)度取為恒定值。使從裝有二種LED光源的光源單元8產(chǎn)生的具有峰值波長(zhǎng)λ＝660納米的單色光輸入照射用的光纖6，傳送到如圖2所示的探測(cè)器5，通過半透鏡11，此后透過具有距離a的空氣間隙。
透射光經(jīng)由光接受單元13和接受光用的光纖7傳輇以光量測(cè)量單元9 。通過使用從光源單元8產(chǎn)生具有峰值波長(zhǎng)λ2＝850納米的另一單色光進(jìn)行同樣的操作而然后調(diào)節(jié)光源的光強(qiáng)調(diào)節(jié)控制刻度盤以使波長(zhǎng)λ1和λ2的透射光的強(qiáng)度相等。在本測(cè)量中使其基底數(shù)值調(diào)節(jié)在800納瓦。接著，測(cè)量來自模壓環(huán)氧樹脂的反射的強(qiáng)度。從光源單元8出射的具有峰值波長(zhǎng)λ1＝660納米的單色光通過同樣的操作輸入到照射用的光纖6，通過探測(cè)器5照射到在繞線組2上的模壓環(huán)氧樹脂表面。來自繞線組2上的模壓環(huán)氧樹脂表面的反射光經(jīng)由接受光用的光纖7傳送到測(cè)量反射光量I1′的光量測(cè)量單元9而測(cè)量結(jié)果I1′輸出到劣化程度數(shù)據(jù)處理單元10 。在劣化程度數(shù)據(jù)處理單元10中計(jì)算具有峰值波長(zhǎng)660納米的單色光的反射率R660(＝100×I1′/I0，I0＝800)并被存入存儲(chǔ)器。使用具有峰值波長(zhǎng)λ2＝850納米的單色光進(jìn)行同樣的操作并在劣化程度數(shù)據(jù)處理單元10中計(jì)算具有峰值波長(zhǎng)850納米的單色光的反射率R850(＝100×I2′/I0，I0＝800)并存入存儲(chǔ)器。用這樣獲得具有峰值波長(zhǎng)660和850納米的單色光的反射率測(cè)定二種波長(zhǎng)的反射率之間的反射吸收率差ΔAλ(＝Aλ1-Aλ2)或二種波長(zhǎng)的反射吸收率之間的反射吸收率比Aλ′(＝Aλ1/Aλ2)。在個(gè)人用計(jì)算機(jī)的硬盤單元中，存儲(chǔ)相對(duì)于如圖5和圖9所示的劣化程度的反射吸收率差或反射吸收率比，然后才以總曲線輸出的形式傳遞給劣化程度數(shù)據(jù)處理單元10，在劣化程度數(shù)據(jù)處理單元10中對(duì)存儲(chǔ)的函數(shù)值和根據(jù)實(shí)際測(cè)量測(cè)定的反射吸收率差或反射吸收率比進(jìn)行作比較的數(shù)據(jù)處理而判斷其劣化程度。
(實(shí)施例5)類似實(shí)施例1，實(shí)施例5涉及適用注油變壓器和使用照射連續(xù)白色光的鹵素?zé)糇鞴庠磫卧?的相應(yīng)于本發(fā)明的劣化診斷裝置。
首先測(cè)量與絕緣油相關(guān)的波長(zhǎng)。從光源單元8出射的連續(xù)光經(jīng)由分光鏡傳入照射用的光纖6，傳送到如圖2所示的探測(cè)器5，通過半透鏡11，并其后透過具有距離a的絕緣油。
透射光經(jīng)由光接受單元13和接受光用的光纖7傳輸?shù)焦饬繙y(cè)量單元9，在那里測(cè)定相應(yīng)的波長(zhǎng)λ的基準(zhǔn)光量Iλ。雖然，波長(zhǎng)相依性的測(cè)量范圍不受限制，但是，對(duì)于本實(shí)施例400～1500納米的范圍是足夠的。接著，測(cè)量從絕緣紙出射的反射光量的波長(zhǎng)相依性。從光源單元8出射的連續(xù)光通過同樣的操作傳入照射用的光纖6，通過探測(cè)器5并照射到繞線組2上的絕緣紙表面。來自繞線組2上絕緣紙表面的反射光經(jīng)由接受光用的光纖7傳送到測(cè)量反射光量I1′的光量測(cè)量單元9而測(cè)量結(jié)果I1′輸出到劣化程度數(shù)據(jù)處理單元10，在劣化程度數(shù)據(jù)處理單元10中計(jì)算各個(gè)波長(zhǎng)的反射率Rλ(＝100×Iλ′/Iλ)并被存入存儲(chǔ)器。用這樣獲得的各個(gè)波長(zhǎng)的反射率求出任何二個(gè)波長(zhǎng)的反射吸收率之間的反射吸收率差ΔAλ(＝Aλ1-Aλ2)或任何二個(gè)波長(zhǎng)的反射吸收率之間的反射吸收率比Aλ′(＝Aλ1/Aλ2)。在個(gè)人用計(jì)算機(jī)的硬盤單元中，存儲(chǔ)相對(duì)于如圖5和圖9所示的劣化程度的反射吸收率差或反射吸收率比，然后才以總曲線輸出的形式傳遞給劣化程度數(shù)據(jù)處理單元10，在劣化程度數(shù)據(jù)處理單元10中對(duì)存儲(chǔ)的函數(shù)值和根據(jù)實(shí)際測(cè)量測(cè)定的反射吸收率差或反射吸收率比進(jìn)行作比較的數(shù)據(jù)處理而判斷其劣化程度，然后被作為測(cè)量結(jié)果輸出例如輸出到外部打印機(jī)(未表示出)。
(實(shí)施例6)類似實(shí)施例5，實(shí)施例6涉及適用于注液體全氟化碳的變壓器和使用照射連續(xù)白色光的鹵素?zé)糇鞴庠磫卧?的相應(yīng)于本發(fā)明的劣化診斷裝置。
首先測(cè)量與液體全氟化碳相關(guān)的波長(zhǎng)。從光源單元8出射的連續(xù)光經(jīng)由分光鏡傳入照射用的光纖6，傳送到如圖2所示的探測(cè)器5，通過半透鏡11和其后透過具有距離a的液體全氟化碳。
透射光經(jīng)由光接受單元13和接受光用的光纖7傳輸?shù)焦饬繙y(cè)量單元9，在那里測(cè)定相應(yīng)的波長(zhǎng)λ的基準(zhǔn)光量Iλ。雖然，波長(zhǎng)相依性的測(cè)量范圍不受限制，但是，對(duì)于本實(shí)施例400～1500納米的范圍是足夠的。接著，測(cè)量從絕緣紙出射的反射光量的波長(zhǎng)相依性。從光源單元8出射的連續(xù)光通過同樣的操作傳入照射用的光纖6，通過探測(cè)器5并照射到繞線組2上的絕緣紙表面。來自繞線組2上絕緣紙表面的反射光經(jīng)由接受光用的光纖7傳送到測(cè)量光量I1′的光量測(cè)量單元9而測(cè)量結(jié)果I1′輸出到劣化程度數(shù)據(jù)處理單元10，在劣化程度數(shù)據(jù)處理單元10中計(jì)算各個(gè)波長(zhǎng)的反射率Rλ(＝100×Iλ′/Iλ)并被存入存儲(chǔ)器。用這樣獲得的各個(gè)波長(zhǎng)的反射率求出任何二個(gè)波長(zhǎng)的反射吸收率之間的反射吸收率差/Aλ(＝Aλ1-Aλ2)或任何二個(gè)波長(zhǎng)的反射吸收率之間的反射吸收率比Aλ′(＝Aλ1/Aλ2)。在個(gè)人用計(jì)算機(jī)的硬盤單元中，存儲(chǔ)相對(duì)于如圖5和圖9所示的劣化程度的反射吸收率差或反射吸收率比，然后才以總曲線輸出的形式傳遞給劣化程度數(shù)據(jù)處理單元10，在劣化程度數(shù)據(jù)處理單元10中對(duì)存儲(chǔ)的函數(shù)值和根據(jù)實(shí)際測(cè)量測(cè)定的反射吸收率差或反射吸收率比進(jìn)行作比較的數(shù)據(jù)處理而判斷其劣化程度。
(實(shí)施例7)類似實(shí)施例5和6，實(shí)施例7涉及適用于SF6氣體絕緣的變壓器和使用照射連續(xù)白色光的鹵素?zé)糇鞴庠磫卧?的相應(yīng)于本發(fā)明的劣化診斷裝置。
首先測(cè)量SF6氣體的波長(zhǎng)相依性。從光源單元8出射的連續(xù)光經(jīng)由分光鏡傳入照射用的光纖6，傳送到如圖2所示的探測(cè)器5，通過半透鏡11和其后透過具有距離a的SF6氣體。
透射光經(jīng)由光接受單元13和接受光用的光纖7傳輸?shù)焦饬繙y(cè)量單元9，在那里測(cè)定相應(yīng)的波長(zhǎng)λ的基準(zhǔn)光量Iλ。雖然，波長(zhǎng)相依性的測(cè)量范圍不受限制，但是，對(duì)于本實(shí)施例400～1500納米的范圍是足夠的。接著，測(cè)量從絕緣紙出射的反射光量的波長(zhǎng)相依性。從光源單元8出射的連續(xù)光通過同樣的操作傳入照射用的光纖6，通過探測(cè)器5并照射到繞線組2上的絕緣紙表面。來自繞線組2上絕緣紙表面的反射光經(jīng)由接受光用的光纖7傳送到測(cè)量光量I1′的光量測(cè)量單元9而測(cè)量結(jié)果I1′輸出到劣化程度數(shù)據(jù)處理單元10，在劣化程度數(shù)據(jù)處理單元10中計(jì)算各個(gè)光波長(zhǎng)的反射率Rλ(＝100×Iλ′/Iλ)并被存入存儲(chǔ)器。用這樣獲得的各個(gè)波長(zhǎng)的反射率求出任何二個(gè)波長(zhǎng)的反射吸收率之間的反射吸收率差ΔAλ(＝Aλ1-Aλ2)或任何二個(gè)波長(zhǎng)的反射吸收率之間的反射吸收率比Aλ′(＝Aλ1/Aλ2)。在個(gè)人用計(jì)算機(jī)的硬盤單元中，存儲(chǔ)相對(duì)于如圖5和圖9所示的劣化程度的反射吸收率差或反射吸收率比，然后才以總曲線輸出的形式傳遞給劣化程度數(shù)據(jù)處理單元10，在劣化程度數(shù)據(jù)處理單元10中對(duì)存儲(chǔ)的函數(shù)值和根據(jù)實(shí)際測(cè)量測(cè)定的反射吸收率差或反射吸收率比進(jìn)行作比較的數(shù)據(jù)處理而判斷其劣化程度。
(實(shí)施例8)類似實(shí)施例5到7，實(shí)施例8涉及適用于模壓樹脂干式變壓器和使用照射連續(xù)白色光的鹵素?zé)糇鞴庠磫卧?的相應(yīng)于本發(fā)明的劣化診斷裝置。
首先測(cè)量光源的波長(zhǎng)相依性。從光源單元8出射的連續(xù)光經(jīng)由分光鏡傳入照射用的光纖6，傳送到如圖2所示的探測(cè)器5，通過半透鏡11和其后透過具有距離a的空氣。
透射光經(jīng)由光接受單元13和接受光用的光纖7傳輸?shù)焦饬繙y(cè)量單元9，在那里測(cè)定相應(yīng)的波長(zhǎng)λ的基準(zhǔn)光量Iλ。雖然，波長(zhǎng)相依性的測(cè)量范圍不受限制，但是，對(duì)于本實(shí)施例400～1500納米的范圍是足夠的。接著，測(cè)量從絕緣紙出射的反射光量的波長(zhǎng)相依性。從光源單元8出射的連續(xù)光通過同樣的操作傳入照射用的光纖6，通過探測(cè)器5并照射到繞線組2上的絕緣紙表面。來自繞線組2上絕緣紙表面的反射光經(jīng)由接受光用的光纖7傳送到測(cè)量光量I1′的光量測(cè)量單元9而測(cè)量結(jié)果I1′輸出到劣化程度數(shù)據(jù)處理單元10，在劣化程度數(shù)據(jù)處理單元10中計(jì)算各個(gè)光波長(zhǎng)的反射率Rλ(＝100×Iλ′/Iλ)并被存入存儲(chǔ)器。用這樣獲得的具有峰值波長(zhǎng)的單色光的反射率求出任何二個(gè)波長(zhǎng)的反射吸收率之間的反射吸收率差ΔAλ(＝Aλ1-Aλ2)或任何二個(gè)波長(zhǎng)的反射吸收率之間的反射吸收率比Aλ′(＝Aλ1/Aλ2)。在個(gè)人用計(jì)算機(jī)的硬盤單元中，存儲(chǔ)相對(duì)于如圖5和圖9所示的劣化程度的反射吸收率差或反射吸收率比，然后才以總曲線輸出的形式傳遞給劣化程度數(shù)據(jù)處理單元10，在劣化程度數(shù)據(jù)處理單元10中對(duì)存儲(chǔ)的函數(shù)值和根據(jù)實(shí)際測(cè)量測(cè)定的反射吸收率差或反射吸收率比進(jìn)行作比較的數(shù)據(jù)處理而判斷其劣化程度。
(實(shí)施例9)實(shí)施例9涉及用通過絕緣油的二個(gè)波長(zhǎng)的光透射損耗之間光透射損耗差作參數(shù)具有實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)的相應(yīng)于本發(fā)明的劣化診斷方法和裝置。首先分別測(cè)量從光源出射各種波長(zhǎng)通過空氣的透射光量。用二個(gè)LED光源(λ1＝660納米，λ2＝850納米)作光源單元8。分別測(cè)量光透過具有距離a(厘米)的空氣間隙時(shí)相應(yīng)波長(zhǎng)的基準(zhǔn)光量Iλ1和Iλ2。接著，同樣測(cè)量通過絕緣油透射光量。即，測(cè)量具有峰值波長(zhǎng)為660納米的單色光通過絕緣油的透射光量Iλ′和使測(cè)量結(jié)果Iλ′輸出到劣化程度數(shù)據(jù)處理單元10，在劣化程度數(shù)據(jù)處理單元10中計(jì)算波長(zhǎng)660納米的光透射損耗αλ1(＝-10/a×log(Iλ1′/Iλ1)，在那里單位是分貝/厘米)并且計(jì)算結(jié)果被存入存儲(chǔ)器。同樣，使用具有峰值波長(zhǎng)為850納米的單色光進(jìn)行相同的操作并在劣化數(shù)據(jù)處理單元中計(jì)算波長(zhǎng)850納米的光透射損耗αλ2(＝-10/a×log(Iλ2′/Iλ2)，在那里單位是分貝/厘米)并且計(jì)算結(jié)果被存入存儲(chǔ)器。用這樣獲得的波長(zhǎng)660和850納米的光透射損耗在劣化程度數(shù)據(jù)處理單元中求出光透射損耗差Δαλ(＝αλ1-αλ2)。使事先以如圖6所示的總曲線形式存儲(chǔ)在個(gè)人用計(jì)算機(jī)硬盤單元中的相對(duì)于劣化程度的光透射損耗差輸出到劣化程度數(shù)據(jù)處理單元10，在劣化程度數(shù)據(jù)處理單元10中進(jìn)行關(guān)于存儲(chǔ)的函數(shù)值和根據(jù)實(shí)際測(cè)量測(cè)定的絕緣油的光透射損耗差比較的數(shù)據(jù)處理而判斷其劣化程度。
(實(shí)施例10)實(shí)施例10涉及用通過絕緣油的二個(gè)波長(zhǎng)的光透射損耗之間的光透射損耗差作參數(shù)具有實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)的相應(yīng)于本發(fā)明的劣化診斷方法和裝置。首先分別測(cè)量連續(xù)白色光通過空氣的透射光量。用鹵素?zé)糇鞴庠磫卧?。分別測(cè)量光透過具有距離a(厘米)的空氣間隙時(shí)各個(gè)波長(zhǎng)的基準(zhǔn)光量Iλ。雖然，沒有特別限制波長(zhǎng)范圍，但是，400～1500納米的波長(zhǎng)范圍對(duì)于本實(shí)施例是足夠的。接著，同樣測(cè)量通過絕緣油透射光量。即，測(cè)量通過絕緣油波長(zhǎng)λ的透射光量Iλ1′和使測(cè)量結(jié)果Iλ′輸出到劣化程度數(shù)據(jù)處理單元10，在劣化程度數(shù)據(jù)處理單元10中計(jì)算某一個(gè)波長(zhǎng)的光透射損耗αλ(＝-10/a×log(Iλ′/Iλ)，在那里單位是分貝/厘米)并且計(jì)算結(jié)果被存入存儲(chǔ)器。用同樣的方法獲得各個(gè)波長(zhǎng)的光透射損耗。用這樣獲得的各個(gè)波長(zhǎng)的光透射損耗在劣化程度數(shù)據(jù)處理單元10中求出任何二個(gè)波長(zhǎng)的光透射損耗之間的光透射損耗差Δαλ(＝αλ1-αλ2)。在個(gè)人用計(jì)算機(jī)的硬盤單元中事先以如圖6所示的總曲線形式存儲(chǔ)相對(duì)于劣化程度的光透射損耗差被輸出到劣化程度數(shù)據(jù)處理單元10，在劣化程度數(shù)據(jù)處理單元10中進(jìn)行關(guān)于存儲(chǔ)的函數(shù)值和根據(jù)實(shí)際測(cè)量測(cè)定的絕緣油的光透射損耗差作比較的數(shù)據(jù)處理而判斷其劣化程度。
根據(jù)本發(fā)明，能夠獲得容許電器和電氣設(shè)備不停止工作的運(yùn)作期間用于電器和電氣設(shè)備而不破壞電器和電氣設(shè)備地診斷用于注入電器和電氣設(shè)備的油、模壓樹脂絕緣類型電器和電氣設(shè)備的樹脂材料和充氣例如SF6氣體絕緣類型電器和電氣設(shè)備的絕緣材料的例如礦物油系列絕緣油、例如液體全氟化碳絕緣介質(zhì)和纖維素系列絕緣材料的變質(zhì)程度的劣化診斷方法和裝置。
權(quán)利要求
1.一種電器和電氣設(shè)備的劣化診斷方法，其中從至少二類具有互相不同波長(zhǎng)的單色光源出射的照射光經(jīng)由照射用光纖引入到電器和電氣設(shè)備的里邊，從照射用光纖出射的發(fā)射光穿過具有透射距離a的絕緣介質(zhì)，此后，進(jìn)入導(dǎo)向電器和電氣設(shè)備外邊的接受光用光纖并被傳輸和引入光量測(cè)量單元，該劣化診斷方法其特征在于包括步驟調(diào)節(jié)單色光光源的強(qiáng)度以使在光量測(cè)量單元上其所有的光強(qiáng)顯示恒定值；此后使從單色光的光源出射的照射光經(jīng)由照射用光纖引入電器和電氣設(shè)備的里邊；照射處于具有a/2透射距離的位置上的絕緣材料的表面；使從絕緣材料的表面反射的光通過使用使從絕緣材料的表面出射的反射光導(dǎo)向電器和電氣設(shè)備外邊的接受光用光纖導(dǎo)入光量測(cè)量單元；在劣化程度數(shù)據(jù)處理單元中，根據(jù)從光量測(cè)量單元輸出值按照公式(1)對(duì)各波長(zhǎng)計(jì)算反射吸收率(Aλ)；根據(jù)公式(2)處理任何二個(gè)波長(zhǎng)的反射吸收率之間的反射吸收率差(ΔAλ)或是根據(jù)公式(3)處理任何二個(gè)波長(zhǎng)的反射吸收率之間的反射吸收率比(Aλ′)；和通過比較事先以總曲線形式存儲(chǔ)的被測(cè)絕緣材料的劣化程度與數(shù)據(jù)處理過的反射吸收率差或是與反射吸收率比之間的關(guān)系的進(jìn)一步數(shù)據(jù)處理來判斷絕緣材料的劣化程度，Aλ＝-1og(Rλ/100) …(1)ΔAλ＝Aλ1-Aλ2(其中λ1＜λ2) …(2)Aλ′＝Aλ1/Aλ2(其中λ1＜λ2) …(3)其中被測(cè)絕緣材料在波長(zhǎng)λ(納米)上的反射率被定為Rλ(％)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的電器和電氣設(shè)備的劣化診斷方法，其特征在于具有大于650納米和小于1310納米的峰值波長(zhǎng)的半導(dǎo)體激光器或是發(fā)光二極管被用作單色光的光源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的電器和電氣設(shè)備的劣化診斷方法，其特征在于絕緣介質(zhì)是液體全氟化碳、礦物油系列絕緣油、SF6氣體和空氣之一。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的電器和電氣設(shè)備的劣化診斷方法，其特征在于被測(cè)反射光強(qiáng)度的絕緣材料是纖維素系列絕緣紙、牛皮紙、壓制紙板和模壓樹脂之一。
5.一種電器和電氣設(shè)備的劣化診斷方法，其中從幅射連續(xù)白色光的鹵素?zé)舫錾涞恼丈涔馔ㄟ^分光鏡使用照射用光纖輸入電力機(jī)器和設(shè)備的里邊，從照射用光纖出射的發(fā)射光透過具有透射距離a的絕緣介質(zhì)，此后，進(jìn)入導(dǎo)向電器和電氣設(shè)備外邊的接受光用光纖并被傳輸和輸入光量測(cè)量單元，該劣化診斷方法其特征在于包括步驟測(cè)量照射光強(qiáng)度的波長(zhǎng)相依性；此后使從鹵素?zé)舫錾涞恼丈涔饨?jīng)由照射用光纖輸入電器和電氣設(shè)備的里邊；照射處于具有a/2透射距離的位置上的絕緣材料的表面；使從絕緣材料表面反射的光通過使用將絕緣材料表面出射的反射光導(dǎo)向電器和電氣設(shè)備外邊的接受光用光纖導(dǎo)入光量測(cè)量單元；在劣化程度數(shù)據(jù)處理單元中，根據(jù)從光量測(cè)量單元輸出值按照公式(1)對(duì)各波長(zhǎng)計(jì)算反射吸收率(Aλ)；按照公式(2)處理任何二個(gè)波長(zhǎng)的反射吸收率之間的反射吸收率差(ΔAλ)或是按照公式(3)處理任何二個(gè)波長(zhǎng)的反射吸收率之間的反射吸收率比(Aλ′)；和通過比較事先以總曲線形式存儲(chǔ)的被測(cè)絕緣材料的劣化程度和數(shù)據(jù)處理過的反射吸收率差或是反射吸收率比之間的關(guān)系的進(jìn)一步數(shù)據(jù)處理來判斷絕緣材料的劣化程度，Aλ＝-log(Rλ/100) …(1)ΔAλ＝Aλ1-Aλ2(其中λ1＜λ2) …(2)Aλ′＝Aλ1/Aλ2(其中λ1＜λ2) …(3)其中被測(cè)絕緣材料在波長(zhǎng)λ(納米)上的反射率被定為Rλ(％)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的電器和電氣設(shè)備的劣化診斷方法，其特征在于絕緣介質(zhì)是液體全氟化碳、礦物油系列絕緣油、SF6氣體和空氣之一。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的電器和電氣設(shè)備的劣化診斷方法，其特征在于被測(cè)反射光強(qiáng)度的絕緣材料是纖維素系列絕緣紙、牛皮紙、壓制紙板和模壓樹脂之一。
8.一種電器和電氣設(shè)備的劣化診斷裝置，其特征在于該劣化診斷裝置包括包括至少具有不同波長(zhǎng)的兩種單色光源的光源；使從上述的光源出射的照射光輸入電器和電氣設(shè)備里邊的照射用光纖；在使經(jīng)由上述的照射用的光纖輸入照射光透過具有透射距離a的絕緣介質(zhì)后使透射光導(dǎo)向電器和電氣設(shè)備外邊的接受光用光纖；測(cè)量由上述的接受光用光纖導(dǎo)向的透射光的強(qiáng)度的光量測(cè)量單元；和劣化程度數(shù)據(jù)處理單元，在劣化程度數(shù)據(jù)處理單元中，在調(diào)節(jié)光源的單色光的強(qiáng)度以使在上述的光量測(cè)量單元中其所有的強(qiáng)度顯示恒定值以后使照射光從上述的單色光源經(jīng)由照射用光纖引入電器和電氣設(shè)備的里邊；照射處于具有透射距離a/2位置上的絕緣材料的表面并使反射光從絕緣材料表面通過使用使反射光從絕緣材料的表面導(dǎo)向電器和電氣設(shè)備外邊的上述的接受光用光纖導(dǎo)入上述的光量測(cè)量單元，根據(jù)從上述的光量測(cè)量單元的輸出值按照公式(1)計(jì)算各波長(zhǎng)的反射吸收率(Aλ)，或是根據(jù)公式(2)處理任何二個(gè)波長(zhǎng)的反射吸收率之間的反射吸收率差(ΔAλ)或是根據(jù)公式(3)處理任何二個(gè)波長(zhǎng)的反射吸收率之間的反射吸收率比((Aλ′)；用比較方法對(duì)事先以總曲線形式存儲(chǔ)的被測(cè)絕緣材料的劣化程度與數(shù)據(jù)處理過的反射吸收率差或是與數(shù)據(jù)處理過的反射吸收率比之間的關(guān)系進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，由此判斷絕緣材料的劣化程度，Aλ＝-log(Rλ/100)…(1)ΔAλ＝Aλ1-Aλ2(其中λ1＜λ2)…(2)Aλ′＝Aλ1/Aλ2(其中λ1＜λ2)…(3)其中被測(cè)絕緣材料在波長(zhǎng)λ(納米)上的反射率被假定為Rλ(％)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的電器和電氣設(shè)備的劣化診斷裝置，其特征在于具有大于650納米和小于1310納米峰值波長(zhǎng)的半導(dǎo)體激光器或是發(fā)光二極管被用作上述的單色光的光源。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的電器和電氣設(shè)備的劣化診斷裝置，其特征在于絕緣介質(zhì)是液體全氟化碳、礦物油系列絕緣油、SF6氣體和空氣之一。
11.根據(jù)權(quán)利要求8的電器和電氣設(shè)備的劣化診斷裝置，其特征在于被測(cè)反射光強(qiáng)度的絕緣材料是纖維素系列絕緣紙、牛皮紙、壓制紙板和模壓樹脂之一。
12.電器和電氣設(shè)備的劣化診斷裝置，其特征在于該劣化診斷裝置包括包括幅射連續(xù)白色光的鹵素?zé)舻墓庠?；使從上述的光源出射的照射光?jīng)由分光鏡輸入電器和電氣設(shè)備里邊的照射用光纖；在使經(jīng)由上述的照射用光纖的輸入照射光透過具有透射距離a的絕緣介質(zhì)以后使透射光導(dǎo)向電器和電氣設(shè)備外邊的接受光用光纖；測(cè)量由上述的接受光用光纖導(dǎo)向的透射光的強(qiáng)度的光量測(cè)量單元；和劣化程度數(shù)據(jù)處理單元，在劣化程度數(shù)據(jù)處理單元中在測(cè)量照射光強(qiáng)度的波長(zhǎng)相依性以后；使照射光從上述的鹵素?zé)艄庠唇?jīng)由照射用光纖進(jìn)入電器和電氣設(shè)備的里邊；照射處于具有透射距離a/2位置上的絕緣材料的表面并使反射光從絕緣材料表面通過使用使反射光從絕緣材料的表面導(dǎo)向電器和電氣設(shè)備外邊的上述的接受光用光纖導(dǎo)入上述的光量測(cè)量單元，根據(jù)從上述的光量測(cè)量單元的輸出值按照公式(1)計(jì)算各波長(zhǎng)的反射吸收率(Aλ)，或是根據(jù)公式(2)處理任何二個(gè)波長(zhǎng)的反射吸收率之間的反射吸收率差(ΔAλ)或是根據(jù)公式(3)處理任何二個(gè)波長(zhǎng)的反射吸收率之間的反射吸收率比((Aλ′)；用比較方法對(duì)事先以總曲線形式存儲(chǔ)的被測(cè)絕緣材料的劣化程度與數(shù)據(jù)處理過的反射吸收率差或是與數(shù)據(jù)處理過的反射吸收率比之間的關(guān)系進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，由此判斷絕緣材料的劣化程度，Aλ＝-log(Rλ/100) …(1)ΔAλ＝Aλ1-Aλ2(其中λ1＜λ2) …(2)Aλ′＝Aλ1/Aλ2(其中λ1＜λ2) …(3)其中被測(cè)絕緣材料在波長(zhǎng)λ(納米)上的反射率被假定為Rλ(％)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的電器和電氣設(shè)備的劣化診斷裝置，其特征在于絕緣介質(zhì)是液體全氟化碳、礦物油系列絕緣油、SF6氣體和空氣之一。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的電器和電氣設(shè)備的劣化診斷裝置，其特征在于被測(cè)反射光強(qiáng)度的絕緣材料是纖維素系列絕緣紙、牛皮紙、壓制紙板和模壓樹脂之一。
全文摘要
為了在注油的電器和電氣設(shè)備不停止其工作的運(yùn)作期間無破壞地診斷例如絕緣油和絕緣紙的劣化程度,注油電器和電氣設(shè)備的劣化診斷方法使用光纖(6、7)和油浸探測(cè)器(5)并根據(jù)絕緣紙的任何二個(gè)波長(zhǎng)的反射吸收率之間的反射吸收率差無破壞地診斷絕緣紙的劣化程度。
文檔編號(hào)G01N21/31GK1175694SQ9711400
公開日1998年3月11日 申請(qǐng)日期1997年6月27日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月28日
發(fā)明者竹澤由高, 伊藤雄三, 佐藤重勝 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所