专利名称：大尺寸抱箍式行波高频传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电力系统自动化检测技术领域，具体涉及一种变电站电容型设备 (CVT和电容型CT)高频电容入地电流检测用的大尺寸抱箍式故障行波传感器。
背景技术：
近年来，电力系统利用行波等高频信号的故障定位技术得到了长足的发展和应 用。其中一个关键的问题是把处于高压、超高压(110 IOOOkV)的故障行波高频信号转 换为低压(几伏至数百伏)信号。申请号为02115506. 2，发明名称为“输电线路故障定位 方法和装置”的发明专利公开了一种在变电站电容元件上串接小电抗获取低压行波信号的 技术；申请号为00131128. X，发明名称为“电力线路保护方法及用于该方法的行波传感器” 的发明专利是利用一种基于罗柯夫斯基线圈的传感器套在CVT地线上的技术；申请号为 200310110670. 0的发明专利公开了一种基于铁氧体为铁芯的套在CVT、CT地线上攫取故障 行波信号的技术。这三种传感器技术所存在的共同问题是必须停电安装，其次是被测的地 线尺寸很小(直径Φ < 40mm)，因此在高压和超高压变电站的应用安装中受到了极大局限。
发明内容本实用新型的目的是针对现在技术所存在的缺陷提供一种用于检测变电站电容 型设备高频电容入地电流的大尺寸抱箍式行波高频传感器。本实用新型是通过如下的技术方案来实现上述目的的该传感器包括被分割成两 个半环形的构件，半环形构件包括铁芯，铁芯上的二次绕组，铁芯及二次绕组之外的开口形 屏蔽，屏蔽之外是外壳，二次绕组与输出板连接；两个半环形构件采用紧固带固定于被测设 备支架杆上。所述铁芯是由连续的铁基纳米晶带层叠卷绕而成，经绝缘固化后切开成两个半环 形的构件；开口形屏蔽采用铜材或铝材；二次绕组的匝数N = 5 100匝，单匝绕制。所述输出板包括并联于二次绕组两端的无感电阻&和限幅器WY，以及串联于电路 两端的电阻r，电阻r与输出电缆波阻抗相匹配。本实用新型的有益效果在于，其一，高频性能好，能真实反映高压侧故障行波信 号，当高压行波波头时间tml = 0. 25 μ s时，传感器二次输出的低压信号的波头时间差异可 小于50ns。其二，大尺寸铁芯和传感器的内径可达到Φ200 Φ500πιπι，能够适用于IlOkV 至IOOOkV变电站的CVT、CT等设备支架杆上安装。其三，采用抱箍式结构，安装时无需停 电。其四，本实用新型结构简单，制造方便。
图1是本实用新型实施例的结构示意图。图2是图1中铁芯的结构示意图。图3是图1中输出板的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的描述。参见图1，本实施例的传感器由左、右两个半环形部分组成，抱箍在被测CVT、CT 设备支架杆7上。支架杆是钢筋混凝土管或钢管，其外径随电压等级不同而取值范围为 Φ250 Φ500πιπι。由图可见，本传感器由铁芯1、二次线圈2、开口形屏蔽3、外壳4和输出 板6组成，被浇注环氧树脂固化后成环形，再切割成左、右两个半环。再用紧固带5把两个 半环抱箍在设备支架杆7上。其中，开口形屏蔽3采用铜材或铝材制成。图2为本传感器核心部件即铁芯的结构示意图。该开环形的铁芯是用铁基纳米晶 带连续卷绕而成。其内径Φ2根据图1中设备支架杆7的外径O1来确定。铁基纳米晶带 的厚度< 30 μ m，带宽h可在10、15、20、30或40mm中选用。根据选定的带宽h选定铁芯厚 度Δ为5、10或20mm。铁芯圈绕后经环氧树脂绝缘固化，用专业切割机切成半圆开环铁芯， 其开环口宽度S控制在小于2mm。图3为本传感器的输出板电路原理图，绕在铁芯上的二次绕组信号经输出板输 出。其中，N为二次绕组的匝数，单匝绕制。R2为无感电阻，r为与输出电缆波阻抗相匹配 的电阻。WY为过压保护用的限幅器。根据被测行波高频信号“幅值，二次侧输出信号要求
幅值U2参照公式选定参数N和R2 : U2=KI1R2/N 其中，N = 5 100匝R2 = 5 100 Ω Id1为比例系数。试验表明，输出信号U2真实反映一次侧高频电流“。当I1的波头时间tml = 0·25μ8时，U2的波头时间tm2 = (0.20 0.25) μ S。即U2与I1的波头时间差Atm =
tm-tm2 ≤ 50ns ο
权利要求一种大尺寸抱箍式行波高频传感器，用于检测变电站电容型设备高频电容入地电流，其特征在于它包括被分割成两个半环形的构件，半环形构件包括铁芯(1)，铁芯上的二次绕组(2)，铁芯及二次绕组之外的开口形屏蔽(3)，屏蔽(3)之外是外壳(4)，二次绕组与输出板(6)连接；两个半环形构件采用紧固带(5)固定于被测设备支架杆(7)上。
2.根据权利要求1所述的大尺寸抱箍式行波高频传感器，其特征在于铁芯(1)是由 连续的铁基纳米晶带层叠卷绕而成，经绝缘固化后切开成两个半环形的构件；开口形屏蔽 (3)采用铜材或铝材；二次绕组的匝数N = 5 100匝，单匝绕制。
3.根据权利要求1或2所述的大尺寸抱箍式行波高频传感器，其特征在于所述输出 板包括并联于二次绕组两端的无感电阻R2和限幅器WY，以及串联于电路两端的电阻r，电 阻r与输出电缆波阻抗相匹配。
专利摘要本实用新型属于电力系统自动化检测技术领域，具体涉及一种抱箍式行波高频传感器。本实用新型为解决现在技术中必须停电安装及安装尺寸过小的缺陷，提供一种如下的技术方案该传感器包括被分割成两个半环形的构件，半环形构件包括铁芯，铁芯上的二次绕组，铁芯及二次绕组之外的开口形屏蔽，屏蔽之外是外壳，二次绕组与输出板连接；两个半环形构件采用紧固带固定于被测设备支架杆上。本实用新型安装时无需停电，其安装直径可达到Φ200～Φ500mm，并且结构简单，制造方便。
文档编号G01R19/00GK201707383SQ20102024315
公开日2011年1月12日 申请日期2010年6月30日 优先权日2010年6月30日
发明者何汉文, 周延龄, 陈利 申请人:湖南湘能电气自动化有限公司