一种用于电缆局放检测的高频电磁耦合传感器的制作方法

本实用新型涉及一种用于电力电缆局部放电检测的高频电磁耦合传感器。

背景技术：

随着城市电网用电负荷的不断增涨，电力电缆的故障概率也大大增加，开展电力电缆局部放电检测保障对电力系统的安全稳定运行具有重要意义。

当前电力电缆的局部放电检测方法主要有高频电磁耦合法、特高频法、超声波检测法等。在使用特高频、超声波法检测电力电缆局部放电时，超声传感器和特高频传感器很难固定在电力电缆本体上，通常使用扎带将传感器绑在电缆上，给检测带来了很大麻烦，且很不安全。超声和特高频方法检测电力电缆局部放电时，由于信号衰减快，检测的有效范围较小。此外，电力电缆的运行环境复杂、干扰强烈，手机信号、汽车发动机点火、机械振动噪声都会对特高频法、超声波检测法的准确度产生严重的影响。因此，目前电缆局部放电检测主要采用宽频电磁耦合法。

目前市场上现有的高频电磁耦合传感器大多由几个重要部分组成：一个BNC或者N型接头、金属屏蔽盒(左右两半)、两个半圆形的磁芯。金属屏蔽盒由锁扣和合页组合连接，其中一个半圆的磁芯上缠绕有一定匝数的金属线圈，线圈的两端与固定在金属屏蔽盒的BNC或者N型接头连接，通过线圈外接积分电阻实现局部放电的检测。

由于加工精度的影响，一般购买到的合页都会有一些晃动，这容易导致传感器测量时的左右磁芯面不能够准确的对齐，从而导致传感器的性能不一致。此外，现场局放检测的过程中，为了获取局放信号的工频相位，通常需要另外采用一个电流传感器与高频传感器同步使用，用较低频率的传感器测量低频的电流信号，用高频传感器来测量高频的局放信号。

技术实现要素：

本实用新型的目的正是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于电力电缆局部放电检测的高频电磁耦合传感器。

本实用新型从结构上去掉了合页，并且改进了锁扣，从而完美的解决了结构本身可能导致传感器性能不稳定、不一致的问题，另外，本实用新型增加了一个输出接口，可以同时测量两种不同频率的信号，大大的增加了传感器的适用范围。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来实现的。

一种用于电缆局放检测的高频电磁耦合传感器，本实用新型特征在于，包括一个金属屏蔽盒和盒盖，其中，金属屏蔽盒整体形状为一中间带圆孔的正方体，在圆孔周围设有一环形腔形成盒体空间；整个金属屏蔽盒从对角上分成两半，两半的一端通过采用铰链连接组合，另一端采用锁扣连接；盒盖分别盖设在各自一半上；整个金属屏蔽盒的四个角设为倒角面；圆孔由金属屏蔽盒两半的各自一半的半圆弧组和而成；在环形腔底部垫设有由两个半圆环组成的绝缘垫圈，在绝缘垫圈上安放有由两个半圆环组成的磁芯，该两个半圆磁芯上分别缠绕有不同匝数的金属线圈，所述金属线圈与分别与两个N型接头连接；在金属屏蔽盒的非对剖面角的两个对称的倒角面上分别开设有与环形腔连通的接头螺纹孔，该接头螺纹孔与带螺纹的N型接头连接。

本实用新型在金属屏蔽盒端面上开设有螺钉孔，在盒盖上对应开设有连接孔，通过采用螺钉将盒盖固定盖在金属屏蔽盒上；在盒盖正中设有盖孔，在盖孔边沿设有固定台阶用于固定磁芯。

本实用新型在金属屏蔽盒内的圆孔边沿至环形腔方向设有一支撑环，在绝缘垫圈中间孔边沿相应设有一套环，用于固定绝缘垫圈。

本实用新型在金属屏蔽盒内的环形腔位于接头螺纹孔处分别开设有U型槽，用于作为N型接头的螺旋空间。

本实用新型结构有以下优点：

1、结构牢靠，外形美观，性能稳定，一致性好；

2、拥有两个N型接头，可以同时输出两种不同频率的信号，现场测试时适用范围更广。

附图说明

图1是高频传感器整体结构示意图；

图2是高频传感器内部结构示意图；

图3是高频传感器屏蔽盒结构示意图；

图4是盒盖结构示意图；

图5是绝缘垫圈结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例结合附图进一步说明本实用新型。

见图1，图2，图3，一种用于电缆局放检测的高频电磁耦合传感器，本实用新型特征在于，包括一个金属屏蔽盒1和盒盖2，其中，金属屏蔽盒1整体形状为一中间带圆孔1.1的正方体，在圆孔1.1周围设有一环形腔1.2形成盒体空间；整个金属屏蔽盒1从对角上分成两半，两半的一端通过采用铰链3.1连接组合，另一端采用锁扣3连接；盒盖2分别盖设在各自一半上；整个金属屏蔽盒1的四个角设为倒角面；圆孔1.1由金属屏蔽盒1两半的各自一半的半圆弧组和而成；在环形腔1.2底部垫设有由两个半圆环组成的绝缘垫圈4，在绝缘垫圈4上安放有由两个半圆环组成的磁芯5，该两个半圆磁芯5上分别缠绕有不同匝数的金属线圈，所述金属线圈与分别与两个N型接头连接；在金属屏蔽盒1的非对剖面角的两个对称的倒角面上分别开设有与环形腔1.2连通的接头螺纹孔1.3，该接头螺纹孔1.3与带螺纹的N型接头6连接。

见图4，图5，本实用新型在金属屏蔽盒1端面上开设有螺钉孔1.4，在盒盖2上对应开设有连接孔2.1，通过采用螺钉2.2将盒盖2固定盖在金属屏蔽盒1上；在盒盖2正中设有盖孔2.3，在盖孔2.3边沿设有固定台阶2.4用于固定磁芯5。

本实用新型在金属屏蔽盒1内的圆孔1.1边沿至环形腔1.2方向设有一支撑环1.5，在绝缘垫圈4中间孔边沿相应设有一套环4.1，用于固定绝缘垫圈4。

本实用新型在金属屏蔽盒1内的环形腔1.2位于接头螺纹孔1.3处分别开设有U型槽1.6，用于作为N型接头6的螺旋空间。

本实用新型在两个半圆的磁芯上分别缠绕不同匝数的金属线圈，分别与两个N型接头连接，这样该传感器可以通过两个N型接头测量不同频率的信号。例如其中一半磁芯上缠绕20匝金属线圈，那么与该磁芯连接的N型接头可以测量高频的信号，另一半磁芯上缠绕2匝金属线圈，那么与该磁芯连接的N型接头可以测量低频的信号。通过本实用新型可以同时测量两种频率的电流信号，详见图1及图2。

测量时打开搭扣，将传感器“钳住被测电流”，使其从传感器的中心通过；利用特征阻抗为50欧姆的同轴电缆将N型接头6的输出信号连接到输入阻抗为50欧姆的测量装置上；通过测量到的电压信号即可换算得到相应的被测电流信号。

本实用新型中，所述金属屏蔽盒1由较轻质的金属制成，起屏蔽外部电磁干扰信号的作用。与市场上现有的传感器结构相比，该传感器的金属屏蔽盒1去掉了合页，改为轴连接的方式，避免了合页容易晃动的缺陷。另一方面，对锁扣也进行了优化设计，市面上的现有传感器的锁扣一般为外置式的锁扣，体积大，影响了传感器的整体外部美观。本实用新型中，传感器屏蔽盒的锁扣采用内置式按压锁扣，完全不影响传感器的整体外观，非常小巧，而且保证了扣紧以后非常牢靠，不会松开脱落。详见图1、图2及图3。

本实用新型中，所述盒盖2与屏蔽盒1所用材料相同，且与屏蔽盒1的外形相同，同样起到屏蔽外部电磁干扰信号的作用，详见图4。

本实用新型中，所述锁扣3采用内置按压式锁扣，锁芯下面安装有弹簧，压下后可以使传感器的闭合锁死或打开，非常牢固可靠，造型美观，详见图5。

本实用新型中，所述绝缘垫圈4材料为绝缘性能良好，且机械性能较好的塑料，分为相同形状的两半，分别安放于两部分屏蔽盒壳体1的底部，用于隔离磁芯与屏蔽盒壳体，避免磁芯与屏蔽盒壳体1直接接触，详见图5。

本实用新型中，所述磁芯5采用采用高磁导率、高线性度的铁磁材料，形状为截面是矩形的圆环。将磁芯沿直径切开后，在其中一半磁芯的矩形断面上粘贴一个与截面同样形状的、厚度固定的绝缘树脂薄片，这样在闭合时磁芯中会形成气隙。磁芯尺寸略小于屏蔽盒1的内腔体，安装完成后，腔体内部浇注环氧树脂，一方面起固定及保护作用，另一方面完全避免磁芯5与屏蔽盒壳体1接触，详见图2内部结构图。

本实用新型中，所述N型接头6为市面上常规的N型接头。

高频传感器两半屏蔽盒1的一头用一个轴销进行铰连接，另一头用锁扣3进行锁紧和打开，两半绝缘垫圈4安放于屏蔽盒1的内腔体底部，两个半圆磁芯5上分别缠绕不同匝数的金属线圈后，安放于屏蔽盒1的内腔体，两个金属线圈分别与两个N型接头连接，完成后在屏蔽盒1的内腔体里浇注环氧树脂，最后盖上盒盖2。

本实用新型所用主要元件详细情况如下：

屏蔽盒外壳1：一端依靠一个轴销进行连接，另一端用一个锁扣3锁紧；

绝缘垫圈4：安放于屏蔽盒1的内腔体底部，起绝缘作用；

磁芯5：两个半圆的磁芯5上分别缠绕不同匝数的金属线圈，安放于绝缘垫圈4上，放置于屏蔽盒1内；

N型接头6：两个N型接头6分别与磁芯5上缠绕的金属线圈连接。