專利名稱：一種配電網(wǎng)絡(luò)電力設(shè)備內(nèi)部放電監(jiān)測傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電力設(shè)備狀態(tài)檢測領(lǐng)域，特別是涉及一種配電網(wǎng)絡(luò)電力設(shè)備內(nèi)部 放電監(jiān)測傳感器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的配電網(wǎng)絡(luò)中安裝有大量的如開關(guān)柜類設(shè)備、電纜分支箱類設(shè)備，其絕緣狀 態(tài)的監(jiān)測通常是通過施加交流高壓來進行考核，該檢測方法存在設(shè)備過于笨重、體積太大、 監(jiān)測效率低的缺陷，而較為先進的TEV(瞬時接地電壓)測量傳感器又過于昂貴。因此，如 何設(shè)計一種可在建設(shè)智能電網(wǎng)過程中，快速、安全、方便、可靠的監(jiān)測配電網(wǎng)絡(luò)中的開關(guān)類、 電纜分支箱類設(shè)備的絕緣狀態(tài)，并且便攜實用，更符合經(jīng)濟效益的新型結(jié)構(gòu)的配電網(wǎng)絡(luò)電 力設(shè)備內(nèi)部放電監(jiān)測傳感器，是當前本領(lǐng)域的重要研究課題之一。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種配電網(wǎng)絡(luò)電力設(shè)備內(nèi)部放電監(jiān)測傳感 器，使其可在建設(shè)智能電網(wǎng)過程中，快速、安全、方便、可靠的監(jiān)測配電網(wǎng)絡(luò)中的開關(guān)類、電 纜分支箱類設(shè)備的絕緣狀態(tài)，并且便攜實用，更符合經(jīng)濟效益，從而克服現(xiàn)有的監(jiān)測設(shè)備的 不足。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型一種配電網(wǎng)絡(luò)電力設(shè)備內(nèi)部放電監(jiān)測傳感器， 包括絕緣外殼、貼片天線、套筒天線、濾波單元和插頭，其中插頭固定在絕緣外殼上，并依 次連接絕緣外殼內(nèi)的濾波單元、套筒天線和貼片天線。作為本實用新型的一種改進，所述的濾波單元為無源濾波器。所述的濾波單元為電容和電感組成的無源梯形帶通濾波電路。所述的無源梯形帶通濾波電路包括串接的電感Li、L2和電容C4、C5、C6、C7，套筒 天線與電感Ll的節(jié)點通過電容Cl接地，電感Ll與L2的節(jié)點通過電容C2接地，電感L2與 電容C4的節(jié)點通過電容C3接地，電容C4與C5的節(jié)點通過電感L3接地，電容C5與C6的 節(jié)點通過電感L4接地，電容C6與C7通過電感L5接地。所述的電容Cl 為 73pF、C2 為 125pF、C3 為 73pF、C4 為 2. 3nF、C5 為 588pF、C6 為 588pF、C7 為 2. 3nF ；電感 Ll 為 220nH、L2 為 220nH、L3 為 2. 2uH、L4 為 1. 3uH、L5 為 2. 2uH。所述的濾波單元的帶寬為5-80MHz。所述的貼片天線厚度0. Imm,直徑4mm，PCB板直徑20mm。所述的套筒天線直徑10mm，長度25mm，內(nèi)部鍍銀。所述的絕緣外殼采用環(huán)氧樹脂材質(zhì)。所述的絕緣外殼的厚度為2 5mm。采用這樣的結(jié)構(gòu)后，本實用新型可以非侵入的方式監(jiān)測高壓開關(guān)柜、電纜分支箱、 電纜接頭等設(shè)備因內(nèi)部絕緣缺陷而造成的局部放電，使用更加安全、方便，監(jiān)測更加高效， 尤其適合應(yīng)用于配電網(wǎng)絡(luò)中大量電力設(shè)備絕緣狀態(tài)的快速普查，且設(shè)備輕巧、便攜，符合經(jīng)濟效益，適于廣泛推廣使用。
上述僅是本實用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型的技術(shù)手 段，
以下結(jié)合附圖與具體實施方式
對本實用新型作進一步的詳細說明。圖1是本實用新型一種配電網(wǎng)絡(luò)電力設(shè)備內(nèi)部放電監(jiān)測傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型一種配電網(wǎng)絡(luò)電力設(shè)備內(nèi)部放電監(jiān)測傳感器的測量狀態(tài)示意 圖。圖3是本實用新型一種配電網(wǎng)絡(luò)電力設(shè)備內(nèi)部放電監(jiān)測傳感器的濾波器結(jié)構(gòu)示 意圖。
具體實施方式
請參閱圖1所示，本實用新型一種配電網(wǎng)絡(luò)電力設(shè)備內(nèi)部放電監(jiān)測傳感器，包括 絕緣外殼11、貼片天線12、套筒天線13、濾波單元14和插頭15。其中，絕緣外殼11優(yōu)選環(huán)氧樹脂類絕緣材料，厚度為2 5mm。請配合參閱圖2所 示，本實用新型的傳感器21可在電力設(shè)備23的金屬殼外表面檢測電力設(shè)備內(nèi)部的放電情 況，且傳感器21的絕緣外殼11可達到30kV的絕緣水平，因此，操作人員可以安全地使用該 設(shè)備。插頭15固定在絕緣外殼11上，并依次連接絕緣外殼11內(nèi)的濾波單元14、套筒天 線13和貼片天線12。監(jiān)測系統(tǒng)工作時，本實用新型傳感器21通過插頭15與開關(guān)柜、環(huán)網(wǎng) 柜、電纜分支箱、以及電纜接頭盒等電力設(shè)備23的外表面接觸連接。濾波單元14優(yōu)選無源濾波器，帶寬可為5-SOMHz，其具體組成結(jié)構(gòu)可參照圖3所 示。該電路由電容C1-C7和電感L1-L5組成無源梯形帶通濾波電路，具體來說，電感L1、L2 和電容C4、C5、C6、C7串接，套筒天線13與電感Ll的節(jié)點通過電容Cl接地，電感Ll與L2 的節(jié)點通過電容C2接地，電感L2與電容C4的節(jié)點通過電容C3接地，電容C4與C5的節(jié)點 通過電感L 3接地，電容C5與C6的節(jié)點通過電感L4接地，電容C6與C7通過電感L5接 地。上述各電容的參數(shù)為C1 = 73pF, C2 = 125pF, C3 = 73pF, C4 = 2. 3nF, C5 = 588pF, C6 = 588pF, C7 = 2. 3nF ；各電感的參數(shù)值為L1 = 220nH, L2 = 220nH, L3 = 2. 2uH, L4 = 1. 3uH, L5 = 2. 2uH。電磁感應(yīng)器采用貼片天線12和套筒天線13的組合。其中貼片天線12的厚度可 為0. 1mm，直徑4mm，PCB板直徑20mm。套筒天線13的直徑可為10mm，長度25mm，內(nèi)部鍍銀。 當電力設(shè)備2內(nèi)部由于絕緣處缺陷而發(fā)生局部放電時，伴隨著局部放電而輻射出的電磁波 傳播到電力設(shè)備23的柜體外表面，傳感器21內(nèi)部的貼片天線12和套筒天線13分別拾取到 相應(yīng)的電分量和磁場分量，再利用同軸電纜將濾波放大后的信號傳送至主機22進行分析、 處理和顯示，即完成電力設(shè)備23內(nèi)部絕緣狀態(tài)的監(jiān)測。本實用新型是拾取表面電磁波的一種新型傳感器，它結(jié)合了貼片天線重量輕和套 筒天線抗干擾能力強的特點，設(shè)備重量小于0. 1kg，體積也小于IOcmX 5cmX 5cm，與目前基 于地電波(TEV)的測量傳感器相比，體積是TEV傳感器的三分之一，重量是TEV傳感器的二 分之一，非常便于攜帶，而價格也僅是TEV傳感器的五分之一。請結(jié)合參考圖2，在使用時，只需將傳感器貼在電力設(shè)備金屬殼的外表面10秒鐘，即可立即知道電力設(shè)備內(nèi)部是否發(fā) 生局部放電，大大提高了檢測效率，為配電網(wǎng)絡(luò)中大量開關(guān)類、電纜分支箱類等設(shè)備的絕緣 狀態(tài)的快速普查提供了一種實用、易于應(yīng)用和操作、經(jīng)濟的監(jiān)測工具，具有大面積推廣應(yīng)用 的可行性。需要進一步說明的是圖2中的主機22部分，該部分主要功能是進行信號的采集、 存儲和顯示，可以采用目前常見的數(shù)字存儲示波器，例如Tektronix TDS 2002B。測量信號 時建議利用該示波器的預(yù)觸O^re-trigger)功能，逐漸提高觸發(fā)電平，從而可以精確地知 道相應(yīng)的局部放電水平并捕捉到脈沖波形。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上 的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許簡單修改、等同變化或修飾，均 落在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種配電網(wǎng)絡(luò)電力設(shè)備內(nèi)部放電監(jiān)測傳感器，其特征在于包括絕緣外殼、貼片天線、 套筒天線、濾波單元和插頭，其中插頭固定在絕緣外殼上，并依次連接絕緣外殼內(nèi)的濾波單元、套筒天線和貼片天線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種配電網(wǎng)絡(luò)電力設(shè)備內(nèi)部放電監(jiān)測傳感器，其特征在于所 述的濾波單元為無源濾波器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種配電網(wǎng)絡(luò)電力設(shè)備內(nèi)部放電監(jiān)測傳感器，其特征在于所 述的濾波單元為電容和電感組成的無源梯形帶通濾波電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種配電網(wǎng)絡(luò)電力設(shè)備內(nèi)部放電監(jiān)測傳感器，其特征在于所 述的無源梯形帶通濾波電路包括串接的電感Li、L2和電容(4工5、06工7，套筒天線與電感 Ll的節(jié)點通過電容Cl接地，電感Ll與L2的節(jié)點通過電容C2接地，電感L2與電容C4的節(jié) 點通過電容C3接地，電容C4與C5的節(jié)點通過電感L3接地，電容C5與C6的節(jié)點通過電感 L4接地，電容C6與C7通過電感L5接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種配電網(wǎng)絡(luò)電力設(shè)備內(nèi)部放電監(jiān)測傳感器，其特征在于所 述的電容 Cl 為 73pF、C2 為 125pF、C3 為 73pF、C4 為 2. 3nF、C5 為 588pF、C6 為 588pF、C7 為 2. 3nF ；電感 Ll 為 220nH、L2 為 220nH、L 3 為 2. 2uH、L4 為 1. 3uH、L5 為 2. 2uH。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種配電網(wǎng)絡(luò)電力設(shè)備內(nèi)部放電監(jiān)測傳感器，其特征在于所 述的濾波單元的帶寬為5-SOMHz。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的一種配電網(wǎng)絡(luò)電力設(shè)備內(nèi)部放電監(jiān)測傳感器，其 特征在于所述的貼片天線厚度0. 1mm，直徑4mm，PCB板直徑20mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的一種配電網(wǎng)絡(luò)電力設(shè)備內(nèi)部放電監(jiān)測傳感器，其 特征在于所述的套筒天線直徑10mm，長度25mm，內(nèi)部鍍銀。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的一種配電網(wǎng)絡(luò)電力設(shè)備內(nèi)部放電監(jiān)測傳感器，其 特征在于所述的絕緣外殼采用環(huán)氧樹脂材質(zhì)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種配電網(wǎng)絡(luò)電力設(shè)備內(nèi)部放電監(jiān)測傳感器，其特征在于 所述的絕緣外殼的厚度為2 5mm。
專利摘要本實用新型是有關(guān)于一種配電網(wǎng)絡(luò)電力設(shè)備內(nèi)部放電監(jiān)測傳感器，包括絕緣外殼、貼片天線、套筒天線、濾波單元和插頭，其中插頭固定在絕緣外殼上，并依次連接絕緣外殼內(nèi)的濾波單元、套筒天線和貼片天線。本實用新型可以非侵入的方式監(jiān)測高壓開關(guān)柜、電纜分支箱、電纜接頭等設(shè)備因內(nèi)部絕緣缺陷而造成的局部放電，使用更加安全、方便，監(jiān)測更加高效，尤其適合應(yīng)用于配電網(wǎng)絡(luò)中大量電力設(shè)備絕緣狀態(tài)的快速普查，且設(shè)備輕巧、便攜，符合經(jīng)濟效益，適于廣泛推廣使用。
文檔編號G01R31/12GK201845070SQ20102061207
公開日2011年5月25日 申請日期2010年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月18日
發(fā)明者吳斌, 宋哲, 朱薪志, 汪東軍 申請人:北京神星能源投資有限公司, 山東電力集團公司泰安供電公司