本发明涉及绝缘子串污闪故障检测，具体涉及一种线路绝缘子污闪光学测量装置和应用方法。
背景技术：
1、线路绝缘子是输配电系统的重要组成部分，近年来，绝缘子闪络故障多发，给电力系统造成严重的经济损失。研究表明，绝缘子闪络故障主要成因在于表面污秽程度加重和大气湿度升高，导致绝缘子绝缘性能大幅削弱，通过研究绝缘子污闪故障诊断技术，遏制绝缘子污闪发展，提高配网线路运行的可靠性，对输配电系统的安全稳定运行至关重要。
2、电力公司针对绝缘子的运维手段以定期巡查、定期更换为主，维修成本高、任务量大、效率较低。目前，国内针对绝缘子污秽程度的评估方法由传统的泄漏电流法、等值盐密法和表面污层电导率法等方法发展为红外成像法、紫外成像法等非接触式检测方法，具备操作简单、检测效率高、能够实现故障源的定位等优点，广泛应用于污闪检测工作之中。
3、目前国内绝缘子污闪光学实验主要采用紫外成像仪和高光谱相机采集绝缘子污闪的紫外信号和绝缘子表面的反射光谱特性，然而，污闪的成像检测方式灵敏度较低，获取的光信号波段较为单一，且设备成本较高。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种能够满足紫外、可见、红外三波段的实验平台，获取多种波段下的污闪故障光信号，解决现有污闪的成像检测方式灵敏度较低，获取的光信号波段较为单一，且设备成本较高的技术问题。
2、为实现上述目的，本发明一方面提供一种线路绝缘子污闪光学测量装置，包括：试验变压器、保护电阻、耦合电容、分压器、人工雾室、测试绝缘子串、泄漏电流信号测量模块、光信号测量模块；所述试验变压器的高压侧与工业用交流电连接，所述试验变压器的低压侧与所述保护电阻、所述耦合电容串联后接地；所述耦合电容与所述测试绝缘子串并联，用于为测试绝缘子串提供高压电源；所述分压器与所述测试绝缘子串并联，获取测试绝缘子串的外加电压；所述测试绝缘子串设置于人工雾室中，用于模拟不同湿度条件下的污闪故障；所述泄漏电流信号检测模块与所述测试绝缘子串连接，获取绝缘子串试品在污闪故障下的泄漏电流信号；所述光信号测量模块与所述测试绝缘子串连接，获取绝缘子串试品在污闪故障下的光信号。
3、作为本发明进一步的方案，所述测试绝缘子串的表面分别使用氯化钠和硅藻土模拟实际绝缘子串污秽层的导电物质和不溶性物质，获取不同等值盐密下的绝缘子串。
4、作为本发明进一步的方案，所述泄漏电流信号测量模块包括取样电阻、同轴电缆、高速采集卡和上位机；所述取样电阻的一端与测试绝缘子串连接，用于将泄露电流脉冲信号转换为电压信号，所述取样电阻的另一端通过所述同轴电缆与所述高速采集卡连接，所述高速采集卡分别与所述分压器和上位机连接。
5、作为本发明进一步的方案，所述光信号测量模块包括第一光信号测量单元、第二光信号测量单元和第三光信号测量单元，所述第一光信号测量单元、第二光信号测量单元和第三光信号测量单元按照固定圆周角间距与所述测试绝缘子串设置在同一高度，用于测量测试绝缘子串在污闪故障下的光信号。
6、作为本发明进一步的方案，所述第一光信号测量单元包括第一传统镀膜带通干涉滤光片、第一雪崩光电二极管、第一滤波放大电路；所述第一传统镀膜带通干涉滤光片设置于第一雪崩光电二极管的感光面，用于获取200nm-400nm波段的故障光信号；所述第一雪崩光电二极管、第一滤波放大电路、高速采集卡、上位机顺次连接。
7、作为本发明进一步的方案，所述第二光信号测量单元包括第二传统镀膜带通干涉滤光片、第二雪崩光电二极管、第二滤波放大电路；所述第二传统镀膜带通干涉滤光片设置于第二雪崩光电二极管的感光面，用于获取400nm-760nm波段的故障光信号；所述第二雪崩光电二极管、第二滤波放大电路、高速采集卡、上位机顺次连接。
8、作为本发明进一步的方案，所述第三光信号测量单元包括第三传统镀膜带通干涉滤光片、第三雪崩光电二极管、第三滤波放大电路；所述第三传统镀膜带通干涉滤光片设置于第三雪崩光电二极管的感光面，用于获取8μm-12μm波段的故障光信号；所述第三雪崩光电二极管、第三滤波放大电路、高速采集卡、上位机顺次连接。
9、另一方面，本发明提供一种线路绝缘子污闪光学测量装置应用方法，包括以下步骤：
10、参照污秽等级标准，将表征不同梯度等值盐密和等值灰密的污秽均匀涂刷于测试绝缘子串的外表面；
11、人工雾室的湿度从55％rh开始，以5％rh为湿度增加步长，在每个湿度等级下维持1小时，保证测试绝缘子串外表面充分湿润；
12、通过恒定加压法对测试绝缘子串两端施加电压，泄漏电流信号测量模块获取绝缘子串试品在污闪故障下的泄漏电流信号，所述光信号测量模块获取绝缘子串试品在污闪故障下的光信号，上位机中同步保存污闪故障下的泄漏电流信号和光信号。
13、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
14、本发明的测试绝缘子串设置于人工雾室中，用于模拟不同湿度条件下的污闪故障；泄漏电流信号检测模块、光信号测量模块分别与测试绝缘子串连接，获取绝缘子串试品在污闪故障下的泄漏电流信号和光信号。光信号测量模块通过三种光信号测量单元满足紫外、可见、红外三波段光信号的采集，获取多种波段下的污闪故障光信号，基于该装置可开展绝缘子污闪光学信号测量的实验研究，为实际配网线路工况下的绝缘子污闪特性研究提供支撑。
1.一种线路绝缘子污闪光学测量装置，其特征在于，包括：试验变压器、保护电阻、耦合电容、分压器、人工雾室、测试绝缘子串、泄漏电流信号测量模块、光信号测量模块；所述试验变压器的高压侧与工业用交流电连接，所述试验变压器的低压侧与所述保护电阻、所述耦合电容串联后接地；所述耦合电容与所述测试绝缘子串并联，用于为测试绝缘子串提供高压电源；所述分压器与所述测试绝缘子串并联，获取测试绝缘子串的外加电压；所述测试绝缘子串设置于人工雾室中，用于模拟不同湿度条件下的污闪故障；所述泄漏电流信号检测模块与所述测试绝缘子串连接，获取绝缘子串试品在污闪故障下的泄漏电流信号；所述光信号测量模块与所述测试绝缘子串连接，获取绝缘子串试品在污闪故障下的光信号。
2.根据权利要求1所述的线路绝缘子污闪光学测量装置，其特征在于，所述测试绝缘子串的表面分别使用氯化钠和硅藻土模拟实际绝缘子串污秽层的导电物质和不溶性物质，获取不同等值盐密下的绝缘子串。
3.根据权利要求1所述的线路绝缘子污闪光学测量装置，其特征在于，所述泄漏电流信号测量模块包括取样电阻、同轴电缆、高速采集卡和上位机；所述取样电阻的一端与测试绝缘子串连接，用于将泄露电流脉冲信号转换为电压信号，所述取样电阻的另一端通过所述同轴电缆与所述高速采集卡连接，所述高速采集卡分别与所述分压器和上位机连接。
4.根据权利要求1所述的线路绝缘子污闪光学测量装置，其特征在于，所述光信号测量模块包括第一光信号测量单元、第二光信号测量单元和第三光信号测量单元，所述第一光信号测量单元、第二光信号测量单元和第三光信号测量单元按照固定圆周角间距与所述测试绝缘子串设置在同一高度，用于测量测试绝缘子串在污闪故障下的光信号。
5.根据权利要求4所述的线路绝缘子污闪光学测量装置，其特征在于，所述第一光信号测量单元包括第一传统镀膜带通干涉滤光片、第一雪崩光电二极管、第一滤波放大电路；所述第一传统镀膜带通干涉滤光片设置于第一雪崩光电二极管的感光面，用于获取200nm-400nm波段的故障光信号；所述第一雪崩光电二极管、第一滤波放大电路、高速采集卡、上位机顺次连接。
6.根据权利要求4所述的线路绝缘子污闪光学测量装置，其特征在于，所述第二光信号测量单元包括第二传统镀膜带通干涉滤光片、第二雪崩光电二极管、第二滤波放大电路；所述第二传统镀膜带通干涉滤光片设置于第二雪崩光电二极管的感光面，用于获取400nm-760nm波段的故障光信号；所述第二雪崩光电二极管、第二滤波放大电路、高速采集卡、上位机顺次连接。
7.根据权利要求4所述的线路绝缘子污闪光学测量装置，其特征在于，所述第三光信号测量单元包括第三传统镀膜带通干涉滤光片、第三雪崩光电二极管、第三滤波放大电路；所述第三传统镀膜带通干涉滤光片设置于第三雪崩光电二极管的感光面，用于获取8μm-12μm波段的故障光信号；所述第三雪崩光电二极管、第三滤波放大电路、高速采集卡、上位机顺次连接。
8.一种线路绝缘子污闪光学测量装置应用方法，采用权利要求1至7任一项权利要求所述的一种线路绝缘子污闪光学测量装置，其特征在于，包括以下步骤：
