一种内置特高频传感器的GIS全封闭盆式绝缘子的制作方法

本发明属于高压检测技术领域，具体涉及一种内置特高频传感器的gis(gasinsulatedswitchgear，气体绝缘封闭开关)全封闭盆式绝缘子。

背景技术：

gis盆式绝缘子是用于连接gis两气室间的绝缘支撑件。目前主要有三种：不带屏蔽层的盆式绝缘子、带屏蔽层的全封闭盆式绝缘子、带浇注孔屏蔽层的盆式绝缘子。特高频局部放电检测方法是gis绝缘状态检测的关键技术手段，该方法主要是通过外置特高频传感器或内置特高频传感器进行特高频局放信号采集。外置特高频传感器主要用于不带屏蔽层的盆式绝缘子、浇注孔屏蔽层的盆式绝缘子；内置特高频传感器主要用于带屏蔽层的全封闭盆式绝缘子。

内置特高频传感器采集信号需gis设备厂家在罐体上预留固定安装口，该结构有诸多缺点：一是很难保证gis绝缘安全距离，极易引发悬浮电位等绝缘缺陷；二是后期无法更改监测位置，检测效率低；三是直接影响罐体的气密性、整体性且增加开孔的工作量。

外置特高频传感器采集信号，虽无需预留安装口，但利用浇注孔检测时，将传感器置于带浇注孔屏蔽层的盆式绝缘子的浇注孔外，存在内部信号衰减大，且易受外界干扰等缺点；对于不带屏蔽层的盆式绝缘子，检测信号虽好，但存在gis自身向外电磁辐射大、检测信号易受外界干扰等缺点。

技术实现要素：

本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种内置特高频传感器的gis全封闭盆式绝缘子。

本发明包括绝缘材料的盘形的全封闭绝缘盆子本体，绝缘盆子本体的外径大于gis安全距离。

所述的绝缘盆子本体的沿壁外表面覆有金属材料的天线层，天线层外覆有绝缘层，绝缘层外覆有金属屏蔽层，天线层与金属屏蔽层之间通过绝缘层绝缘。

圆环形的金属屏蔽层开有浇注孔，浇注孔沿径向贯穿金属屏蔽层，浇注孔的顶部设置有金属盖板；浇注孔的侧壁为金属屏蔽层，底部为绝缘层及天线层，与金属盖板围合成封闭的安装腔体，信号调理电路板设置在该安装腔体内。

所述的金属盖板上开有信号输出接头安装孔，信号输出接头穿过安装孔固定设置在金属盖板上。

所述的信号输出接头包括圆柱形的接头本体，接头本体的上部开有内针安装槽，内针安装槽的底部开有内孔，内针设置在内针安装槽内；接头本体的头部设置有金属材料的接地保护盖。

馈线的一端与天线层相接，另一端穿过绝缘层与信号调理电路板输入端连接；射频线缆的一端与信号调理电路板输出端连接，另一端穿过内孔与内针连接。

本发明采用一体化结构，将环形特高频传感器内置到绝缘盆子内，不改变gis的电气安全距离及绝缘性能，即可达到内置传感器的检测效果；该设计屏蔽性能优越，抗干扰性能好，适应现场环境；能避免gis传感器内置需开孔的问题，避免传感器内置易引发悬浮放电等绝缘缺陷；配备内置环形特高频天线，检测频带宽，信号接收面大，可高效捕捉gis内局放信号；内置信号处理模块，有效信号衰减小，检测效率高，模块维护方便，安全可靠，可长期使用。

附图说明

图1为本发明的正面结构示意图；

图2为本发明的侧面结构示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示，一种内置特高频传感器的gis全封闭盆式绝缘子，包括绝缘材料的盘形的全封闭绝缘盆子本体1，绝缘盆子本体1的外径大于gis安全距离；绝缘盆子本体1的沿壁外表面覆有金属材料的天线层2，天线层2外覆有绝缘层3，绝缘层3外覆有金属屏蔽层4，天线层2与金属屏蔽层4之间通过绝缘层3绝缘。天线层2即为环形特高频传感器，天线层2可以沿绝缘盆子本体1的沿壁外表面一周设置，也可以在绝缘盆子本体1的沿壁外表面的局部设置。

圆环形的金属屏蔽层4开有浇注孔5，浇注孔5沿径向贯穿金属屏蔽层4，浇注孔5的顶部设置有金属盖板6，金属盖板6与金属屏蔽层4通过螺丝固定连接。浇注孔5的侧壁为金属屏蔽层，底部为绝缘层及天线层2，与金属盖板6围合成封闭的安装腔体，信号调理电路板7设置在该安装腔体内。

金属盖板6上开有信号输出接头安装孔，信号输出接头8穿过安装孔固定设置在金属盖板6上。

信号输出接头8用于采集gis内部的特高频局放信号，包括圆柱形的接头本体8-1，接头本体8-1的一端设置有突起8-2，突起8-2上设置有橡胶密封圈；接头本体8-1的外壁攻有螺纹，接头本体8-1穿过安装孔并与金属盖板6螺纹连接，并通过突起8-2定位和密封。

接头本体8-1的上部开有内针安装槽8-3，内针安装槽的底部开有内孔8-4，内针9设置在内针安装槽8-3内。

接头本体8-1的头部设置有金属材料的接地保护盖10。盖上时，接地保护盖10与内针9和金属盖板6相接，用于在不使用该内置传感器时将信号调理电路接地。

馈线11的一端与天线层2相接，另一端穿过绝缘层与信号调理电路板8输入端连接；射频线缆12的一端与信号调理电路板8输出端连接，另一端穿过内孔7-4与内针9连接，用于传递特高频局放信号。

所述的绝缘盆子本体1采用电气绝缘材料浇注而成，通常采用环氧树脂。

所述的金属屏蔽层4采用金属铝材整体铣制，具备重量轻、整体性好等特点。

所述的绝缘层采用电气绝缘材料，与绝缘盆子本体材料一致。

天线层即为平板天线，尺寸可多样，检测频带300mhz-1500mhz，具备检测频带宽、转换效率高、安装方便等优点，但不局限于平板天线，凡是内置于绝缘盆子与金属屏蔽层交接处的天线均在本专利的保护范围之内。

所述的信号调理电路采用低失真、高速转换、高采样率的专用局放信号调理电路，可直接对特高频传感器输出的电信号进行信号调制、放大、a/d转换、有效数据提取等。

一般该全封闭绝缘盆子会预先安装在现场gis上，使用时，将接地保护盖旋转拧出，接入外部接口，使之与接头内孔充分接触，通过外接线缆传输至后台特高频检测仪器，采集分析特高频信号。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种内置特高频传感器的GIS全封闭盆式绝缘子。现有产品存在诸多缺点。本发明包括绝缘材料的全封闭绝缘盆子本体，本体的沿壁外表面覆有金属材料的天线层，天线层外设置有金属屏蔽层，天线层与金属屏蔽层之间通过绝缘层绝缘。金属屏蔽层开有浇注孔，浇注孔设置信号调理电路板，通过金属盖板封闭。信号输出接头穿过金属盖板设置，内设内针，上设接地保护盖。馈线的一端与天线层相接，另一端接信号调理电路板输入端；射频线缆的一端接信号调理电路板输出端，另一端与内针连接。本发明将天线内置到绝缘盆子内，不改变GIS的电气安全距离及绝缘性能即达到内置传感器的检测效果，且屏蔽性能优越、抗干扰性好、检测效率高、维护方便。

技术研发人员：刘凤琳;张武波;叶新林;厉洋;王光祥
受保护的技术使用者：杭州西湖电子研究所
技术研发日：2017.09.26
技术公布日：2018.03.23