董建新+袁晓辉+潘瑞龙

摘 要： 全日盲紫外成像探测仪可对架空输电线路产生的电晕进行早期探测，降低电力设备损伤。紫外物镜作为全日盲紫外成像探测仪的核心元器件，其性能指标直接影响探测仪的性能。针对电晕检测系统大多存在光能利用率不足的问题，设计了一种基于分色分光的同轴光学系统，消除了中心视场遮拦，增大了紫外光通道的通光口径，有效提高了电晕探测系统的能量收集能力。设计的紫外物镜全视场全探测范围内点列图均方根小于0.14 mm，满足紫外电晕探测的分辨率需求。相较于国外紫外成像探测仪的光学系统，分色分光同轴光学系统的全日盲紫外成像探测仪对能量的收集能力明显高于国外紫外成像探测仪。

关键词： 紫外成像； 探测仪； 同轴光学系统； 分辨率

中图分类号： TN02?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2017）01?0152?04

Abstract： The solar?blind ultraviolet （UV） imaging detector can detect the corona generated by the overhead transmission line early， and reduce the damage of electrical equipments. The UV objective is taken as the core component of the solar?blind UV detector， whose performance indicator affects on the performance of the detector directly. Since the corona detection system has the problem of insufficient solar energy utilization efficiency， a coaxial optical system based on wavelength and light separation was designed to eliminate the shelter of the center field， and enlarge the optical aperture of the UV channel， improve the energy collection ability of the corona detection system effectively. The root mean square of the spot diagram of the designed UV objective within the full field and whole detection range is less than 0.14 mm， and meets the requirement of UV corona detection resolution. In comparison with the optical system of the foreign UV imaging detector， the energy collection ability of the solar?blind UV imaging detector adopting the wavelength and light separation coaxial optical system is superior.

Keywords： UV imaging； detector； coaxial optical system； resolution

0 引 言

由于宇宙射线及地层放射性物质的物理作用，使得空气中含有少量带电离子，这些带电离子在电场的作用下做定向移动，形成电导电流。当高压输电设备之间的电场强度增高至一定值时（一般在20～30 kV/cm之间），空气中的带电离子在电场的作用下获得足够的能量，与空气中的其他分子发生碰撞电离，形成传导性很高的通道，使高压输电设备表面的空气被局部击穿，产生电晕放电[1?4]。电晕放电会导致输电设备表面产生烧毛现象，腐蚀绝缘子，损坏输电线路，更严重的可能导致供电事故。此外，由于电晕放电伴随有高频脉冲电磁波的辐射，对无线电通信也会产生很大干扰。……