專利名稱：一種檢測(cè)暫態(tài)對(duì)地電壓信號(hào)的傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及檢測(cè)暫態(tài)對(duì)地電壓信號(hào)的傳感器。
背景技術(shù)：
一種電氣設(shè)備在長(zhǎng)期運(yùn)行中必然存在電的、熱的、化學(xué)的及異常 狀況下形成的絕緣劣化，導(dǎo)致電氣絕緣強(qiáng)度降低，甚至發(fā)生故障。近 年來(lái)在配網(wǎng)中的許多突發(fā)事故，多是設(shè)備絕緣問(wèn)題所致。國(guó)內(nèi)外的經(jīng) 驗(yàn)表明帶電測(cè)量電氣設(shè)備的局部放電特征是預(yù)防電氣設(shè)備故障的一 種好方法。
局部放電一般以下面的形式釋放能量
(1) 電磁形式無(wú)線電波、光、熱；
(2) 聲波形式聲音、超聲波；
(3) 氣體形式臭氧、 一氧化二氮。
其中，局部放電產(chǎn)生的電磁波通過(guò)電氣設(shè)備，如開(kāi)關(guān)柜的金屬箱 體的接縫處或氣體絕緣開(kāi)關(guān)的襯墊傳播出去，同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)暫態(tài)電 壓，通過(guò)設(shè)備的金屬箱體外表面而傳到地下去。這些電壓脈沖是于
1974年由Dr John Reeves首先發(fā)現(xiàn)，并把它命名為暫態(tài)對(duì)地電壓 (TEV)。
測(cè)量運(yùn)行中的電氣設(shè)備在局部放電過(guò)程中產(chǎn)生的瞬時(shí)對(duì)地電壓 脈沖(TEV)信號(hào)，從而判定設(shè)備的運(yùn)行狀況，是一種成熟的測(cè)試方法，在國(guó)外有多年的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，該方法為國(guó)外電力公司廣泛采用，效 果良好，它能夠?yàn)樵O(shè)備的狀態(tài)檢修提供強(qiáng)有力的技術(shù)保證。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型目的在于提供一種檢測(cè)暫態(tài)對(duì)地電壓(TEV)信號(hào)的 傳感器，該傳感器作為檢測(cè)設(shè)備的外圍設(shè)備使用，可普遍用于電氣設(shè) 備的局部放電的檢測(cè)。
一種檢測(cè)暫態(tài)對(duì)地電壓信號(hào)的傳感器，主要包括傳感頭、信號(hào)調(diào) 理電路和傳感器電源；
所述的傳感頭包括一個(gè)金屬的傳感器主體，其外包覆有傳感器絕 緣層，并用同軸屏蔽信號(hào)引出線引出；
所述的信號(hào)調(diào)理電路主要包括電壓鉗制電路、檢測(cè)變換電路和檢 波放大電路；該電壓鉗制電路用于將傳感頭所檢測(cè)到信號(hào)的大小限制 在一定電壓范圍之內(nèi)；該檢測(cè)變換電路用于將傳感頭所檢測(cè)到信號(hào)由 高頻電流信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳l電壓信號(hào)，同時(shí)由帶通濾波器對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn) 行濾波，以獲取一定頻率段的信號(hào)；該檢波放大電路中包括進(jìn)行檢測(cè) 信號(hào)放大的運(yùn)算放大器及進(jìn)行檢測(cè)信號(hào)檢波的檢波電路，并輸出信 號(hào)；
所述的傳感器電源提供工作電源。
本實(shí)用新型可普遍用于電氣設(shè)備局部放電的暫態(tài)對(duì)地電壓信號(hào) 的檢測(cè)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，檢測(cè)數(shù)據(jù)可靠。

圖1為本實(shí)用新型的傳感頭的結(jié)構(gòu)示意圖；' 圖2本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述。
具體實(shí)施方式
如圖1及2所示，本實(shí)用新型主要包括傳感頭1、信號(hào)調(diào)理電路 2、傳感器電源3，所述的傳感頭1包括一個(gè)金屬的傳感器主體11， 其外包覆有絕緣材料制成的傳感器絕緣層12，并用同軸屏蔽電纜(信 號(hào)引出線)13引出；該傳感器絕緣層12的作用一是充當(dāng)絕緣材料，二 是對(duì)傳感器主體ll起到保護(hù)、支撐作用；
所述的信號(hào)調(diào)理電路2主要包括電壓鉗制電路21、檢測(cè)變換電 路22和檢波放大電路23;該電壓鉗制電路21用于將傳感頭1所檢 測(cè)到信號(hào)的大小限制在一定電壓范圍之內(nèi)；該檢測(cè)變換電路22用于 將傳感頭1所檢測(cè)到信號(hào)由高頻電流信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳l電壓信號(hào)，同時(shí) 由帶通濾波器對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行濾波，以獲取一定頻率段的信號(hào)；該檢 波放大電路23中使用運(yùn)算放大器進(jìn)行檢測(cè)信號(hào)的放大，同時(shí)通過(guò)檢 波電路來(lái)進(jìn)行檢測(cè)信號(hào)的檢波，并輸出調(diào)理后的信號(hào)給信號(hào)采集電路
7;
所述的傳感器電源3提供工作電源。
由于在信號(hào)調(diào)理電路2中，使用的各個(gè)芯片都需要提供相應(yīng)的電 壓進(jìn)行工作，所以需要傳感器電源3進(jìn)行供電，考慮到設(shè)備的使用要 求，采用可充電電池，用戶可通過(guò)充電器對(duì)電池進(jìn)行充電保證本實(shí)用 新型正常使用。
測(cè)量時(shí)，本實(shí)用新型抵觸在開(kāi)關(guān)柜金屬柜體4表面，該裸露的金
5屬柜體4可看作平板電容器的一個(gè)極板，本實(shí)用新型的傳感頭1則可 看作平板電容器的另一個(gè)極板，中間的填充物則為傳感器絕緣層12。 當(dāng)帶電體5上出現(xiàn)放電源6時(shí)，電荷由帶電體5快速向金屬柜體 4遷移，從而引起金屬柜體4表面電荷的變化。電荷到達(dá)金屬柜體4 后，會(huì)迅速向接地點(diǎn)傳播，具體速度與柜體的制造材料有關(guān)， 一般可 認(rèn)為就是光速。對(duì)于由金屬柜臺(tái)4、傳感器絕緣層12和傳感器主體 11構(gòu)成的平板電容器來(lái)說(shuō)，金屬柜體4表面出現(xiàn)的電荷變化會(huì)在傳 感器主體11上感應(yīng)出同樣數(shù)量的電荷變化，形成一定的高頻感應(yīng)電 流。該高頻電流經(jīng)信號(hào)引出線13輸入到信號(hào)調(diào)理電路2，則可生成 與放電強(qiáng)度成正比的高頻電壓。檢測(cè)該高頻電壓，則可相應(yīng)得出開(kāi)關(guān) 柜的放電強(qiáng)度、頻度等參數(shù)。
權(quán)利要求1、一種檢測(cè)暫態(tài)對(duì)地電壓信號(hào)的傳感器，其特征在于主要包括傳感頭、信號(hào)調(diào)理電路、傳感器電源；所述的傳感頭包括一個(gè)金屬的傳感器主體，其外包覆有傳感器絕緣層，并用同軸屏蔽信號(hào)引出線引出；所述的信號(hào)調(diào)理電路主要包括電壓鉗制電路、檢測(cè)變換電路和檢波放大電路；該電壓鉗制電路用于將傳感頭所檢測(cè)到信號(hào)的大小限制在一定電壓范圍之內(nèi)；該檢測(cè)變換電路用于將傳感頭所檢測(cè)到信號(hào)由高頻電流信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳l電壓信號(hào)，同時(shí)由帶通濾波器對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行濾波，以獲取一定頻率段的信號(hào)；該檢波放大電路中包括進(jìn)行檢測(cè)信號(hào)放大的運(yùn)算放大器及進(jìn)行檢測(cè)信號(hào)檢波的檢波電路，并輸出信號(hào)；所述的傳感器電源提供工作電源。
專利摘要本實(shí)用新型一種檢測(cè)暫態(tài)對(duì)地電壓信號(hào)的傳感器，包括傳感頭、信號(hào)調(diào)理電路、傳感器電源；該傳感頭包括一金屬的傳感器主體，其外包覆傳感器絕緣層，并用引出線引出；該信號(hào)調(diào)理電路包括電壓鉗制電路、檢測(cè)變換電路和檢波放大電路；該電壓鉗制電路用于將傳感頭所檢測(cè)到信號(hào)的大小限制在一定電壓范圍之內(nèi)；該檢測(cè)變換電路用于將傳感頭所檢測(cè)到信號(hào)由高頻電流信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳l電壓信號(hào)，同時(shí)由帶通濾波器對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行濾波，以獲取一定頻率段的信號(hào)；該檢波放大電路中包括進(jìn)行檢測(cè)信號(hào)放大的運(yùn)算放大器及進(jìn)行檢測(cè)信號(hào)檢波的檢波電路，并輸出信號(hào)；本實(shí)用新型可普遍用于電氣設(shè)備局部放電的暫態(tài)對(duì)地電壓信號(hào)的檢測(cè)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，檢測(cè)數(shù)據(jù)可靠。
文檔編號(hào)G01R31/12GK201359621SQ200920136830
公開(kāi)日2009年12月9日 申請(qǐng)日期2009年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月20日
發(fā)明者吳篤貴, 恒 毛 申請(qǐng)人:廈門(mén)紅相電力設(shè)備股份有限公司