专利名称：测量气体绝缘组合电器局部放电特高频信号的电介质窗口的制作方法
技术领域：
本发明属于电气设备绝缘检测技术领域，尤其涉及一种测量气体绝缘组合电 器局部放电特高频信号的电介质窗口。
背景技术：
气体绝缘组合电器(GIS)具有占地面积小，运行可靠性高等优点，但因其 内部由于生产制造或者长期运行过程中出现的潜伏性绝缘缺陷仍会引发故障并 逐步扩大，常常导致重大事故的发生。GIS最通常的电气故障特征是在绝缘完全 击穿或闪络前发生局部放电。通过对GIS局部放电进行检测，可以反映GIS的绝 缘状况，预先发现GIS内存在的绝缘缺陷，甚至确定缺陷的位置，对实时掌握绝 缘状况，提高GIS运行安全的可靠性，具有重要意义。
用特高频法(UHF)实现GIS局部放电的检测是近几年才发展起来的方法， 该方法的最大优点是对频率为100腿z及以下的干扰信号(如现场空气中电晕放 电干扰等)的抗干扰能力强，可以有效去除常规的局部放电电气测量方法中难以 避开的干扰信号，并可区别不同故障的性质和对故障点进行定位，特别适用于现 场检测。
国内外现有的GIS局部放电特高频传感方法主要有两种，其一是体内传感方 法，该方法是将传感器安放在GIS壳体内部，因此不易受外界电磁干扰的影响， 抗干扰能力较强，灵敏度较高，但需要在GIS体内安装，传感器与GIS内气体直 接接触，可能影响GIS运行的可靠性，安全可靠性较差，并且传感器只能在GIS 制造或者检修时置入，安装不方便，使得该方法的应用受到限制；其二是体外传 感方法，该方法是将传感器安放在GIS壳体外部，通常安装于绝缘子外缘，从而 可接收到局部放电所产生的电磁波信号，这种方法安装简便，检测灵活，安全可 靠性高，可以对局部放电源进行快速定位，但由于传感器安装在GIS壳体外部， 易受外界特高频干扰信号的影响，抗干扰能力相对较弱，，并且从GIS绝缘子辐 射出的电磁波能量较小，加之在空间衰减较大，灵敏度大大降低，应用也受到一定限制。
发明内容
本发明的目的是提供对300MHz 3GHz的电磁波信号具有放大作用，抗干扰 能力强，灵敏度高，同时在检测过程中不影响GIS内部绝缘与密封特性，安全可 靠性高的一种测量气体绝缘组合电器局部放电特高频信号的电介质窗口，其特征 在于，所述测量气体绝缘组合电器局部放电特高频信号的电介质窗口由绝缘电介 质板、天线阵列、螺栓和将绝缘电介质板固定于金属连接腔体上构成；在金属连 接腔体前端，以焊接方式与气体绝缘组合电器壳体上的开孔固定连接，金属连接 腔体后端接有用于固定绝缘电介质板的金属法兰盘；天线阵列由按照规律排布的 天线群构成，内嵌于绝缘电介质板中，金属保护盖通过螺栓将绝缘电介质板固定 于金属连接腔体上。
所述金属保护盖中间开有与金属连接腔体内径相同的圆孔。
本发明的有益效果为本发明综合体内传感器法和体外传感器法的优点，对 300MHz 3GHz的电磁波信号具有放大作用，抗干扰能力强，灵敏度高，同时在检 测过程中不影响GIS内部绝缘与密封特性，安全可靠性高。
图l为本发明的结构示意图。
具体实施例方式
如图1所示，本发明是由金属连接腔体l、绝缘电介质板2、天线阵列3、螺 栓4和金属保护盖5五部分构成。绝缘电介质板2固定于金属连接腔体1上。金 属连接腔体1前端与气体绝缘组合电器(GIS)壳体6以焊接方式连接。金属连 接腔体1后端接有用于固定绝缘电介质板2的金属法兰盘12。天线阵列3由按照 一定规律排布的天线群31构成，内嵌于绝缘电介质板2中；金属保护盖5通过 螺栓4将绝缘电介质板2固定于金属连接腔体1上，金属保护盖5中间开有与金 属连接腔体l内径相同的圆孔51。
从电磁波传播的角度，气体绝缘组合电器壳体的金属同轴结构是一个良好的 波导，若气体绝缘组合电器壳体的一侧接有金属连接腔体，其结构相当于在同轴波导一侧上联结有一段较短的波导管，若气体绝缘组合电器中发生局部放电，放 电源会在气体绝缘组合电器壳体内部产生电磁波，该电磁波可以经过此较短的波 导管，即金属连接腔体向外传播。金属连接腔体的后端接有内置金属导体的绝缘 电介质板，此时位于绝缘电介质板中的金属导体成为准天线，不仅接收、传导从 气体绝缘组合电器壳体经金属连接腔体传播过来的电磁波，而且作为发射天线向 外部发射电磁波，各个导体形成天线阵列，所发射的电磁波相互叠加，相互增强， 通过气体绝缘组合电器壳体、金属连接腔体以及天线阵列的配合，可以对
300Mhz 3GHz的电磁波起到放大作用，并且该放大作用我们通过仿真和试验验证 过，效果非常明显。
权利要求
1.一种测量气体绝缘组合电器局部放电特高频信号的电介质窗口，由金属连接腔体、绝缘电介质板、天线阵列、螺栓和将绝缘电介质板固定于金属连接腔体上的金属保护盖五部分构成，其特征在于所述金属连接腔体前端是以焊接方式与气体绝缘组合电器壳体上的开孔固定连接，金属连接腔体后端接有用于固定绝缘电介质板的金属法兰盘，天线阵列内嵌于绝缘电介质板中，金属保护盖通过螺栓将绝缘电介质板固定于金属连接腔体上。
2. 根据权利要求1所述的测量气体绝缘组合电器局部放电特高频信号的电 介质窗口，其特征在于所述金属保护盖中间开有与金属连接腔体内径相同的圆 孔。
3. 根据权利要求1所述的测量气体绝缘组合电器局部放电特高频信号的电介质窗口，其特征在于所述天线阵列呈菱形均匀分布排布的天线群构成。
全文摘要
本发明公开了属于电气设备绝缘检测技术领域的一种测量气体绝缘组合电器局部放电特高频信号的电介质窗口。由金属连接腔体、绝缘电介质板、天线阵列、螺栓和金属保护盖五部分构成，其中金属连接腔体前端是以焊接方式与气体绝缘组合电器壳体上的开孔固定连接，金属连接腔体后端接有用于固定绝缘电介质板的金属法兰盘，天线阵列由按照规律排布的天线群构成，内嵌于绝缘电介质板中，金属保护盖通过螺栓将绝缘电介质板固定于金属连接腔体上。本发明综合体内传感器法和体外传感器法的优点，对300MHz～3GHz的电磁波信号具有放大作用，抗干扰能力强，灵敏度高，同时在检测过程中不影响GIS内部绝缘与密封特性，安全可靠性高。
文档编号G01R1/02GK101526554SQ20091008076
公开日2009年9月9日 申请日期2009年3月27日 优先权日2009年3月27日
发明者李成榕, 伟 王, 波 齐 申请人:华北电力大学