冲击电压下局部放电检测用无线特高频传感器的制造方法
【专利摘要】一种冲击电压下局部放电检测用无线特高频传感器，包括：信号处理器以及与其电连接的同步采集触发天线、局部放电特高频检测天线、无线信号发射天线，同步采集触发天线接收冲击电压发生器产生冲击电压球隙动作时的高频脉冲信号，该脉冲信号触发局部放电特高频检测天线接收冲击电压下组合电器内部所产生的局部放电特高频信号，该局部放电特高频信号经所述信号处理器进行数字化处理后由无线信号发射天线进行无线发射。本发明实施例的传感器利用特高频信号进行冲击电压下局部放电的检测，可以有效的利用特高频信号的强抗干扰性能，且采用无线传输的形式，大大减小了现场的布线工作量，提高了现场工作效率和检测的准确程度。
【专利说明】冲击电压下局部放电检测用无线特高频传感器
【技术领域】
[0001]本发明涉及电气设备局部放电试验【技术领域】，特别涉及一种冲击电压下局部放电检测用无线特高频传感器。
【背景技术】
[0002]封闭式气体绝缘组合电器(Gas Insulated Switchgear, GIS)因其具有占地面积小、良好的绝缘性能而在电网中得到了广泛的应用。但是由于其全封闭的结构特点，一旦出现事故，造成的后果比分离敞开式设备严重得多，其故障修复尤为复杂。
[0003]局部放电通常被认为是绝缘事故的前兆，局部放电的出现往往说明组合电器存在安装、制造、甚至设计方面的缺陷。组合电器内部局部放电持续发展容易引发绝缘击穿故障，因而出现停电事故，给国民经济造成损失，所以对组合电器的局部放电进行检测就显得尤为重要，局部放电检测对于组合电器绝缘事故的及早发现及处理具有重要意义。
[0004]现场进行组合电器冲击电压试验已经在国内得到了应用，在进行冲击电压试验的同时进行局部放电的测量对于组合电器内微小缺陷的检测具有重要意义。冲击电压下局部放电的检测目前多采用脉冲电流法，通过在接地线上套接高频电流传感器进行局放信号的检测，但脉冲电流法在现场应用时抗干扰性能差，往往受到现场大量的干扰而无法得到准确的信号。
【发明内容】
[0005]基于此，本发明的目的在于提供一种冲击电压下局部放电检测用无线特高频传感器，可在组合电器现场冲击电压下进行局部放电检测，提高冲击电压下局部放电检测的准确程度。
[0006]为达到上述目的，本发明实施例采用以下技术方案:
[0007]一种冲击电压下局部放电检测用无线特高频传感器，包括:信号处理器以及与所述信号处理器电连接的同步采集触发天线、局部放电特高频检测天线、无线信号发射天线，所述同步采集触发天线接收冲击电压发生器产生冲击电压球隙动作时的高频脉冲信号，该脉冲信号作为所述局部放电特高频检测天线的同步采集信号，触发所述局部放电特高频检测天线进行信号的传感，所述局部放电特高频检测天线接收冲击电压下组合电器内部所产生的局部放电特高频信号，该局部放电特高频信号经所述信号处理器进行数字化处理后由所述无线信号发射天线进行无线发射。
[0008]基于本发明实施例的冲击电压下局部放电检测用无线特高频传感器，设置有同步采集触发天线、局部放电特高频检测天线、无线信号发射天线，同步采集触发天线接收冲击电压发生器产生冲击电压时球隙动作向空间福射出的脉冲信号，该脉冲信号作为局部放电特高频检测天线的同步采集信号，局部放电特高频检测天线接收冲击电压下组合电器内部所产生的局部放电特高频信号，无线信号发射天线将信号处理器数字化之后的局部放电特高频信号进行无线发射，其利用特高频信号进行冲击电压下局部放电的检测，可以有效的利用特高频信号的强抗干扰性能，且采用无线传输的形式，大大减小了现场的布线工作量，提高了现场工作效率和检测的准确程度。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是本发明的冲击电压下局部放电检测用无线特高频传感器实施例的结构示意图；
[0010]图2是一个具体示例中信号处理器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0011]为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的【具体实施方式】仅仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
[0012]图1中示出了本发明的冲击电压下局部放电检测用无线特高频传感器实施例的结构示意图。如图1所示，本实施例中的传感器包括有:同步采集触发天线1、局部放电特高频检测天线2、无线信号发射天线3、信号处理器5。
[0013]如图1所示，工作时，同步采集触发天线I接收冲击电压发生器产生冲击电压球隙动作时的高频脉冲信号，该脉冲信号作为局部放电特高频检测天线2的同步采集信号，触发局部放电特高频检测天线2进行信号的传感，局部放电特高频检测天线2接收冲击电压下组合电器内部所产生的局部放电特高频信号，该局部放电特高频信号经信号处理器5进行数字化处理后由无线信号发射天线3无线发射出去。
[0014]从而可以据此利用特高频信号进行冲击电压下局部放电的检测，可以有效的利用特高频信号的强抗干扰性能，且采用无线传输的形式，大大减小了现场的布线工作量，提高了现场工作效率和检测的准确程度。
[0015]如图1所示，该实施例提供的传感器中，还可以包括有金属外壳6，信号处理器5设置在金属外壳6内，同步采集触发天线I设置在金属外壳6表面的一侧，无线信号发射天线3设置在金属外壳6的上述表面的另一侧，局部放电特高频检测天线2设置在金属外壳6的上述表面的相对面的内表面，同步采集触发天线1、局部放电特高频检测天线2、无线信号发射天线3与信号处理器5电连接。其中，同步采集触发天线1、无线信号发射天线3可以以贯穿金属外壳6的方式设置，局部放电特高频检测天线2可设置在金属外壳内部、以紧贴金属外壳6内表面的方式设置。且该冲击电压下局部放电检测用无线特高频传感器可以为一体化设计，以使结构更紧凑。
[0016]结合图1所示的传感器的示例，现场进行组合电器冲击电压试验时，将本发明的冲击电压下局部放电检测用无线特高频传感器的局部放电特高频检测天线2 —侧紧贴在组合电器盆式绝缘子上，进行冲击电压下局部放电信号的测量。冲击电压发生器产生冲击电压时，发生器的球隙会动作，向整个空间辐射高频脉冲信号，同步采集触发天线I接收到此脉冲信号后作为局部放电特高频检测天线2的同步采集信号(触发信号)，触发局部放电特高频检测天线2进行信号的传感，局部放电特高频检测天线2接收冲击电压下组合电器内部所产生的局部放电特高频信号，该局部放电特高频信号经信号处理器5进行数字化处理，无线信号发射天线3将信号处理器5数字化之后的局部放电特高频信号进行无线发射。从而是单独采用两根天线，来分别接收冲击电压时球隙动作向空间辐射出的脉冲信息(由同步采集触发天线I接收)和冲击电压下组合电器内部所产生的局部放电特高频信号(由局部放电特高频检测天线2接收)。
[0017]如图1所示，本实施例中的传感器还可以包括有一个以上的环氧绝缘4，同步采集触发天线1、局部放电特高频检测天线2、无线信号发射天线3与金属外壳6通过环氧绝缘4进行绝缘，以提高绝缘性能。
[0018]其中，在采用多个本发明实施例的传感器同时进行测量时，同步采集触发天线I接收到的上述脉冲信号还可以作为同步信号同时触发多个本发明实施例的传感器进行局部放电特高频信号的传感。其中，本发明实施例中的局部放电特高频检测天线2可以采用小型化双螺旋阿基米德天线，带宽可设计为300MHz (兆赫兹)?3GHz (吉赫兹)，局部放电特高频检测天线2测量到的信号送入信号处理器5进行数字化处理。信号处理器5对局部放电特高频信号进行数字化处理的方式可以采用现有技术中已有的方式进行。
[0019]图2中示出了一个具体示例中的信号处理器5的结构示意图。如图2所示，在该示例中，该信号处理器5包括有信号调理模块51、信号采集模块52、信号存储模块53、信号发射模块54，还包括有电池供电模块50，由电池供电模块50为信号调理模块51、信号采集模块52、信号存储模块53、信号发射模块54提供电源供应。
[0020]其中，信号调理模块51，用于对局部放电特高频检测天线2检测到的局部放电特高频信号进行取包络线处理，得到降频后的局部放电信号；
[0021]信号采集模块52，用于对降频后的局部放电信号进行采集，并将采集到的信号存储到信号存储模块53 ；
[0022]信号发射模块54，用于从信号存储模块53读取信号，并将该信号通过无线信号发射天线3发射出去。
[0023]工作时，信号调理模块51对局部放电特高频检测天线2检测到的局部放电特高频信号进行调理，对局部放电特高频信号取包络线处理，得到降频后的局部放电信号，信号采集模块52对降频后的局部放电信号进行采集，可采用10MHz的采样率进行采集，并将采集到的信号存储到信号存储模块53，信号发射模块54将信号存储模块53存储的信号通过无线信号发射天线3发射出去。远端的接收机接收到无线信号发射天线3发送的信号后，会对该信号进行进一步的分析。在本发明实施例中，信号发射模块54可以采用常规的无线模块实现，发射范围可大于20米。
[0024]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种冲击电压下局部放电检测用无线特高频传感器，其特征在于，包括:信号处理器以及与所述信号处理器电连接的同步采集触发天线、局部放电特高频检测天线、无线信号发射天线，所述同步采集触发天线接收冲击电压发生器产生冲击电压球隙动作时的高频脉冲信号，该脉冲信号作为所述局部放电特高频检测天线的同步采集信号，触发所述局部放电特高频检测天线进行信号的传感，所述局部放电特高频检测天线接收冲击电压下组合电器内部所产生的局部放电特高频信号，该局部放电特高频信号经所述信号处理器进行数字化处理后由所述无线信号发射天线进行无线发射。
2.根据权利要求1所述的冲击电压下局部放电检测用无线特高频传感器，其特征在于，还包括金属外壳，所述信号处理器设置在所述金属外壳内，所述同步采集触发天线设置在所述金属外壳表面的一侧，所述无线信号发射天线设置在所述金属外壳的所述表面的另一侧，所述局部放电特高频检测天线设置在所述金属外壳的所述表面的相对面的内表面。
3.根据权利要求2所述的冲击电压下局部放电检测用无线特高频传感器，其特征在于，还包括环氧绝缘，所述同步采集触发天线、所述局部放电特高频检测天线、所述无线信号发射天线与所述金属外壳通过环氧绝缘进行绝缘。
4.根据权利要求1或2或3所述的冲击电压下局部放电检测用无线特高频传感器，其特征在于，所述局部放电特高频检测天线为小型化双螺旋阿基米德天线。
5.根据权利要求4所述的冲击电压下局部放电检测用无线特高频传感器，其特征在于，所述小型化双螺旋阿基米德天线的带宽为300MHz?3GHz。
6.根据权利要求2或3所述的冲击电压下局部放电检测用无线特高频传感器，其特征在于，所述同步采集触发天线、所述无线信号发射天线贯穿所述金属外壳设置。
7.根据权利要求1或2或3所述的冲击电压下局部放电检测用无线特高频传感器，其特征在于，所述冲击电压下局部放电检测用无线特高频传感器为一体化设计。
8.根据权利要求1或2或3所述的冲击电压下局部放电检测用无线特高频传感器，其特征在于，所述信号处理器包括信号调理模块、信号采集模块、信号存储模块、信号发射模块: 所述信号调理模块，用于对所述局部放电特高频检测天线检测到的局部放电特高频信号进行取包络线处理，得到降频后的局部放电信号； 所述信号采集模块，用于对所述降频后的局部放电信号进行采集，并将采集到的信号存储到所述信号存储模块； 所述信号发射模块，用于从所述信号存储模块读取信号，并将该信号通过所述无线信号发射天线发射出去。
9.根据权利要求8所述的冲击电压下局部放电检测用无线特高频传感器，其特征在于，所述信号处理器还包括电池供电模块，所述电池供电模块为所述信号调理模块、信号采集模块、信号存储模块、信号发射模块提供电源供应。
10.根据权利要求8所述的冲击电压下局部放电检测用无线特高频传感器，其特征在于，所述信号采集模块的采样率为lOOMhz。
【文档编号】G01R31/12GK104502817SQ201410797615
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月17日 优先权日:2014年12月17日
【发明者】陆国俊, 王斯斯, 熊俊, 李智宁, 李军浩, 吴杰, 刘建成, 叶建斌, 敖昌民, 梁伟南, 罗伟良, 李晓 申请人:广州供电局有限公司, 西安交通大学