本實用新型涉及局部放電檢測傳感器，具體為一種用于局部放電檢測的多用途外置特高頻傳感器。

背景技術(shù)：

隨著國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展和我國電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷增加，對電網(wǎng)運行的安全性和可靠性要求日益提高。電網(wǎng)的安全運行，主要取決于高壓電力設(shè)備的安全運行，而電力設(shè)備的運行可靠性在很大程度上依賴于電力設(shè)備制造和安裝的質(zhì)量以及設(shè)備的運行維護和必要的預(yù)防性試驗等。

GIS(Gas Insulated Switchgear，氣體絕緣開關(guān)設(shè)備)因其可靠性高，占地面積小、維護簡單、檢修周期長等優(yōu)點而在電網(wǎng)中得到了廣泛的應(yīng)用。研究表明，GIS設(shè)備設(shè)計、制造、運輸、安裝過程中的一些偶然因素會造成一些先天性局部缺陷，如氣泡、裂縫、懸浮導(dǎo)電質(zhì)點和毛刺等。這些缺陷會造成GIS設(shè)備某些區(qū)域電場強度過高，當(dāng)高于絕緣介質(zhì)的擊穿場強時就會發(fā)生局部放電。局部放電既是表征GIS設(shè)備絕緣狀況的特征量，又是引起絕緣劣化的主要原因。通過局部放電檢測，可及時發(fā)現(xiàn)GIS設(shè)備內(nèi)部存在的絕緣缺陷，避免設(shè)備發(fā)生突發(fā)性絕緣擊穿事故，這對保證GIS設(shè)備及電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行具有十分重要的意義。

在局部放電各種檢測方法中，特高頻(UHF)法以其靈敏度高，抗干擾能力強、能夠識別并定位放電源等優(yōu)點，近年來已成為GIS設(shè)備局部放電檢測的主要手段之一。特高頻傳感器是特高頻法的關(guān)鍵，其性能好壞直接影響著檢測信號的靈敏度，間接影響著局部放電類型的模式識別，是特高頻檢測法的核心技術(shù)之一。

特高頻檢測技術(shù)在現(xiàn)場實際應(yīng)用過程中經(jīng)常會遇到兩種情況，一種是要求獲取特高頻檢波信號，即要求傳感器單元輸出的是較低頻率的檢波信號，便于后續(xù)采集處理單元處理及軟件分析，另一種是要求獲取特高頻信號，例如特高頻原始時域信號，即要求傳感器單元輸出的是高頻率的時域波形，便于后續(xù)示波器進行定位分析?，F(xiàn)有的特高頻傳感器均只能輸出一種類型的信號，難以滿足現(xiàn)場的實際需要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是為了克服上述不足以提供一種用于電力設(shè)備局部放電檢測的多用途外置特高頻傳感器，其可以同時輸出特高頻檢波信號和特高頻信號，從而滿足現(xiàn)場的實際需要。

基于上述目的，本實用新型提供了一種用于電力設(shè)備局部放電檢測的多用途外置特高頻傳感器，其包括：

中空的金屬殼體，所述金屬殼體內(nèi)設(shè)有第一腔體和第二腔體；

信號接收天線，其設(shè)于所述第二腔體內(nèi)；

放大檢波電路板，其設(shè)于所述第一腔體內(nèi)，所述放大檢波電路板與信號接收天線連接；

線性放大電路板，其設(shè)于所述第一腔體內(nèi)，所述線性放大電路板與信號接收天線連接；

第一接頭，其設(shè)于所述金屬殼體上，并與放大檢波電路板連接，所述第一接頭輸出特高頻檢波信號；

第二接頭，其設(shè)于所述金屬殼體上，并與線性放大電路板連接，所述第二接頭輸出特高頻信號。

本實用新型所述的多用途外置特高頻傳感器，其通過信號接收天線接收局部放電信號并將其分別輸出至放大檢波電路板和線性放大電路板，放大檢波電路板和線性放大電路板分別對輸入的局部放電信號進行放大檢波和線性放大處理，然后分別輸出至所述第一接頭和第二接頭，以通過所述第一接頭和第二接頭同時分別輸出特高頻檢波信號和特高頻信號，從而滿足現(xiàn)場的實際需要。本實用新型所述的多用途外置特高頻傳感器可用于GIS等電力設(shè)備局部放電帶電檢測。本實用新型可以通過對所述金屬殼體進行包括采用密封圈、密封件、填充環(huán)氧樹脂等方式的密封處理使得其內(nèi)部的信號接收天線、放大檢波電路板、線性放大電路板與外部環(huán)境密封隔離，從而可以在例如潮濕等惡劣環(huán)境中使用，同時金屬殼體可屏蔽外部電磁干擾。

進一步地，本實用新型所述的多用途外置特高頻傳感器中，所述金屬殼體包括殼體本體以及與殼體本體密封連接的蓋板，所述蓋板與殼體本體之間設(shè)有密封圈。

上述方案中，所述密封圈起到密封隔離金屬殼體內(nèi)部和外部環(huán)境的作用，從而使得傳感器可在潮濕等惡劣環(huán)境中長時間使用。

進一步地，本實用新型所述的多用途外置特高頻傳感器中，所述第一接頭和/或第二接頭為N型接頭。

上述方案中，N型接頭可通過同軸電纜連接放大檢波電路板和線性放大電路板。

更進一步地，上述多用途外置特高頻傳感器中，所述N型接頭與金屬殼體螺紋連接。

進一步地，本實用新型所述的多用途外置特高頻傳感器中，所述信號接收天線包括介質(zhì)基板，所述介質(zhì)基板上貼附著天線貼片。

更進一步地，上述多用途外置特高頻傳感器中，所述天線貼片通過同軸線纜與放大檢波電路板和線性放大電路板分別連接。

進一步地，本實用新型所述的多用途外置特高頻傳感器中，所述第一接頭和/或第二接頭與金屬殼體之間設(shè)有密封件。

上述方案中，所述密封件起到密封隔離金屬殼體內(nèi)部和外部環(huán)境的作用，從而使得傳感器可在潮濕等惡劣環(huán)境中長時間使用。

進一步地，本實用新型所述的多用途外置特高頻傳感器中，所述第二腔體內(nèi)填充有環(huán)氧樹脂。

上述方案中，環(huán)氧樹脂可以對信號接收天線進行固定、絕緣、環(huán)境密封隔離等保護。

進一步地，本實用新型所述或上述的多用途外置特高頻傳感器中，所述第二腔體內(nèi)設(shè)有絕緣支撐筒，所述信號接收天線放置于絕緣支撐筒上。

上述方案中，絕緣支撐筒可以對信號接收天線進行進一步的固定、絕緣保護，并且信號接收天線與放大檢波電路板和線性放大電路板之間隔開一定的距離以避免信號干擾。

進一步地，本實用新型所述的多用途外置特高頻傳感器中，金屬殼體的底面呈內(nèi)凹的圓弧形。

上述方案中，由于電力設(shè)備例如GIS的盆式絕緣子的外形為圓筒狀，因此將金屬殼體的底面設(shè)計成內(nèi)凹的圓弧形結(jié)構(gòu)，這樣可以保證傳感器與盆式絕緣子之間能夠更好地貼合，從而保證測試結(jié)果更精確可靠。需要長時間使用時，可根據(jù)需求在金屬外殼上安裝拆解方便的固定件。

本實用新型所述的用于電力設(shè)備局部放電檢測的多用途外置特高頻傳感器具有以下優(yōu)點：

1)雙輸出端口，可以同時輸出特高頻檢波信號和特高頻信號，從而滿足現(xiàn)場的實際需要。

2)屏蔽效果好，防水性強，可在潮濕等惡劣環(huán)境中長時間使用。

3)為便攜式特高頻傳感器，安裝及拆解非常方便，既可用于現(xiàn)場帶電檢測，也能用于長期的在線監(jiān)測。

附圖說明

圖1為本實用新型所述的用于電力設(shè)備局部放電檢測的多用途外置特高頻傳感器在一種實施方式下的軸測結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型所述的用于電力設(shè)備局部放電檢測的多用途外置特高頻傳感器在一種實施方式下的不帶蓋板的軸測結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實用新型所述的用于電力設(shè)備局部放電檢測的多用途外置特高頻傳感器在一種實施方式下的填充環(huán)氧樹脂前的軸測結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本實用新型所述的用于電力設(shè)備局部放電檢測的多用途外置特高頻傳感器在一種實施方式下的蓋板的軸測結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本實用新型所述的用于電力設(shè)備局部放電檢測的多用途外置特高頻傳感器在一種實施方式下的信號接收天線的軸測結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本實用新型所述的用于電力設(shè)備局部放電檢測的多用途外置特高頻傳感器在一種實施方式下的絕緣支撐筒的軸測結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本實用新型所述的用于電力設(shè)備局部放電檢測的多用途外置特高頻傳感器在一種實施方式下的第二接頭的軸測結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合說明書附圖及實施例進一步說明本實用新型所述的技術(shù)方案。

圖1顯示了本實施例的多用途外置特高頻傳感器的軸測結(jié)構(gòu)，圖2顯示了本實施例的多用途外置特高頻傳感器不帶蓋板的軸測結(jié)構(gòu)，圖3顯示了本實施例的多用途外置特高頻傳感器填充環(huán)氧樹脂前的軸測結(jié)構(gòu)，圖4-圖7分別顯示了本實施例的多用途外置特高頻傳感器的蓋板12、信號接收天線7、絕緣支撐筒8以及第二接頭4的軸測結(jié)構(gòu)。

如圖1-圖3所示，結(jié)合參考圖4-圖7，本實施例的多用途外置特高頻傳感器包括：中空的金屬殼體1、信號接收天線7、放大檢波電路板5、線性放大電路板6、第一接頭3以及第二接頭4，其中：

金屬殼體1內(nèi)設(shè)有第一腔體A和第二腔體B，放大檢波電路板5和線性放大電路板6均設(shè)于第一腔體A內(nèi)，信號接收天線7設(shè)于第二腔體B內(nèi)。

金屬殼體1包括殼體本體11以及與殼體本體11密封連接的蓋板12，其中蓋板12上均布開設(shè)有安裝孔E，在殼體本體11的開口面對應(yīng)開設(shè)有螺紋孔F，采用螺釘將蓋板12固定封蓋在殼體本體11的開口面，蓋板12與殼體本體11的開口面之間設(shè)有一道密封圈13，用于保證該傳感器可以在潮濕的環(huán)境下進行測試使用。蓋板12與殼體本體11接觸的一面要保證平整，使殼體本體11上的密封圈13能更好的起到保護作用，蓋板12上的安裝孔可盡量多(詳見圖4)，以使其安裝后更牢固可靠。金屬殼體1的底部具有一基座13，該基座13的底面C呈內(nèi)凹的圓弧形，用以保證其與GIS盆式絕緣子貼合?；?3的兩側(cè)開設(shè)有六個通孔D。金屬殼體1為較輕的金屬材料制成，這樣既可以有效地屏蔽外部信號，又能減輕傳感器的重量。第一腔體A里有四個安裝孔，用來安裝放大檢波電路板5與線性放大電路板6。第一腔體A和第二腔體B中間具有隔板，該隔板上開兩個通孔，用來穿過兩根同軸電纜。

信號接收天線7包括介質(zhì)基板71，介質(zhì)基板71上貼附著天線貼片72。天線貼片72通過穿過上述隔板的同軸線纜與放大檢波電路板5和線性放大電路板6分別連接。第二腔體B內(nèi)設(shè)有絕緣支撐筒8(詳見圖6)，絕緣支撐筒8采用機械性能良好的絕緣材料制成，信號接收天線7放置于絕緣支撐筒8上。第二腔體B內(nèi)填充有環(huán)氧樹脂對信號接收天線7進行保護。天線貼片72上面有兩組(共四個)焊點G(詳見圖5)，分別焊接兩根同軸電纜。

第一接頭3和第二接頭4均為特別定制的N型接頭(詳見圖7)，且均穿過金屬殼體1并與殼體本體11兩側(cè)面的內(nèi)螺紋螺紋連接。第一接頭3和第二接頭4與金屬殼體1貼合的表面上設(shè)有一道密封圈，用于保證傳感器在潮濕的環(huán)境下長時間使用。殼體本體11的外表面要保持平整，以使密封圈能更好的起到保護作用。第一接頭3和第二接頭4分別與放大檢波電路板5和線性放大電路板6通過同軸線纜2連接。

本實施例的多用途外置特高頻傳感器的頻帶范圍為300MHz-1.5GHz，連接阻抗為50Ω。

本實施例的多用途外置特高頻傳感器使用時，傳感器緊貼于GIS盆式絕緣子上即可進行現(xiàn)場檢測，如果需要進行長時間的在線監(jiān)測，就用綁帶把該傳感器捆綁固定于GIS盆式絕緣子上，綁帶可以采用一定長度及寬度的結(jié)實一點的布帶即可，兩端通過螺釘與基座13兩端的六個孔D固定。信號接收天線7接收局部放電信號，放大檢波電路板5對局部放電信號進行放大檢波得到特高頻檢波信號，線性放大電路板6對局部放電信號進行線性放大得到特高頻信號。第一接頭3輸出特高頻檢波信號，第二接頭4輸出特高頻信號。

本實施例的多用途外置特高頻傳感器具有雙輸出端口，可以同時輸出特高頻檢波信號和特高頻信號，從而可以滿足現(xiàn)場的實際需要，并且屏蔽效果好，防水性強，可在潮濕等惡劣環(huán)境中長時間使用。同時，具有便攜式特征，安裝及拆解非常方便，既可用于現(xiàn)場帶電檢測，也能用于長期的在線監(jiān)測。

上述實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。