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中国航天科工二院研发漏电检测仪

2016-9-3 14:12| 发布者: 大君| 查看: 732| 评论: 0

摘要: 一架形似八爪鱼的无人机悬在空中,沿着高压电线的延伸方向前进。而这个可以“看到”漏电的设备,就是由中国航天科工集团二院207所研制的紫外成像漏电检测仪。

  一架形似八爪鱼的无人机悬在空中,沿着高压电线的延伸方向前进。此时,终端屏幕上,灰色的背景上清晰地显示出电线、绝缘子、螺栓等部件,在线路的中部位置,一团白色亮点就像星云一样,发出明亮的光芒。这团亮光,就是高压线路破损后释放出的电晕,人眼很难觉察,如果不进行及时处理,可能会演化成严重的安全事故。而这个可以“看到”漏电的设备,就是由中国航天科工集团二院207所研制的紫外成像漏电检测仪。

  

  电力安全 :不可忽视的课题

  

  “电”已经成为社会前进和人类生活不可或缺的资源之一,四通八达的电网系统将电力源源不断地输送到无数的家庭、工厂和学校。据统计,截止“十二五”, 我国电网规模已跃居世界首位,220千伏及以上输电线路回路长度达57.2万千米。

  对这样庞大的电网系统来说,要维持其正常运转实非易事。自然灾害、设备故障、外力破坏、不当操作……许多因素都可能造成输电线路的破损,形成漏电断电事故,给人们的正常工作生活甚至是人身安全带来不小的麻烦。因此,对输电线路的漏电检测近年来越发引起重视。

  目前,我国的高压线路巡检主要有红外成像检测、超声电晕探测及人工目视检查等方式。红外成像检测的效果受日光照射、大气环境等影响比较大,通常只能在夜间进行,且只能检测到受损比较严重的部位;超声波探测检测误差较大,探测距离也比较有限;而由于电晕放电的目标小、强度弱,很多时候人力目视很难观察到。

  有没有一种技术可以弥补现有技术的不足,准确及时地发现漏电现象,将危险掐灭在萌芽状态呢?

  答案是肯定的,这就是紫外成像探测技术。

  

  紫外成像技术:防患于未然

  

  高压设备电气放电过程中,空气中的电子不断获得和释放能量,当电子释放能量时,便会有电晕产生,同时释放出紫外线。紫外成像探测技术就是利用这一原理,接收设备放电时产生的紫外线信号,即可及时发现故障。

  相比红外检测,紫外成像技术对于放电的灵敏度高、分辨率高、抗干扰能力强,因此,近年来在国外电力行业中应用日益广泛,出现了车载或直升机载的紫外巡检方法。但我国则还处于起步阶段,仅有一些手持的紫外设备。

  身为高科技的引领者,中国航天科工集团将目光瞄准了这一前景广阔又极具挑战的领域,于近日推出了一款紫外成像漏电检测仪。

  在中国航天科工二院207所,记者看到,该设备是一台通体黑色的盒状机器,大小与一本牛津英语词典相仿,重约3斤,成年人一只手就可以轻松托起。最引人注目的是机身正前方的两个直径5厘米左右的镜头,一紫一黑,一个负责感应紫外线,一个则负责观测可见光。紫外图像可以精确显示目标产生电晕和放电情况,可见光图像可以还原被测目标周围的背景信息,二者结合生成的双光谱融合图像,相当于在一幅图像上明确指出了目标漏电位置情况。

  “紫外成像漏电检测仪的研制难点有两点,首先是产品的工程化,即要将紫外成像技术与可见光、图像处理、智能控制等技术有机结合,才能形成成熟的产品。其次是要小型化轻量化,才能满足日益机动、灵活的检测需求。”该产品负责人宋亚军介绍。而凭借207所在航天光电领域的技术积累,这些问题都被一一攻破。

  无人机+紫外成像:强强联合

  说起这款漏电检测仪,还有一个亮点不得不提——它可以搭载无人机平台使用。

  

  近年来,无人机技术发展迅猛,航拍、搜救、监测甚至是演出领域,都离不开它们的参与。

  和传统的人工巡检相比,无人机行动灵活、巡视面广,无论是建筑物、树林还是山区、丘陵、沙漠,人到不了的地方它都能到,且效率更高。据计算,在山地丘陵地带,靠人工巡线平均每天只能巡查1.5公里至2公里,而同样的巡线里程,采用无人机只需要2个小时左右。而相比直升机巡检的高昂费用,它的好处也是显而易见的——成本更低。因此,这两年,无人机巡检正在引起业界的关注。但由于技术难度较高,可搭载无人机的紫外设备却鲜有厂家涉足。

  207所研制的这款紫外成像仪外形小巧、轻盈,可悬挂在无人机底部而不影响其飞行,与动辄几十公斤的机载设备相比,可以说是为无人机“量身定制”。飞行时,设备与线路的距离最近可以达到5米(手持、直升机设备的观测距离往往在几十甚至上百米),让其作用得到最大程度的发挥。

  紫外成像漏电检测仪研制成功后,先后在中国电科院高压所、清华大学等试验场所完成多次室内外实验测试,在高低温、振动和可靠性等相关试验中表现良好,终于推向市场。而就在3月份,产品也拿到了首个订单,总金额达千万元。相信在不久的将来,在电力系统就可以看到它们忙碌的身影了。

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