本發(fā)明涉及一種用于電力電纜局部放電檢測的高頻電磁耦合傳感器。

背景技術(shù)：

隨著城市電網(wǎng)用電負荷的不斷增漲，電力電纜的故障概率也大大增加，開展電力電纜局部放電檢測保障對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行具有重要意義。

當前電力電纜的局部放電檢測方法主要有高頻電磁耦合法、特高頻法、超聲波檢測法等。在使用特高頻、超聲波法檢測電力電纜局部放電時，超聲傳感器和特高頻傳感器很難固定在電力電纜本體上，通常使用扎帶將傳感器綁在電纜上，給檢測帶來了很大麻煩，且很不安全。超聲和特高頻方法檢測電力電纜局部放電時，由于信號衰減快，檢測的有效范圍較小。此外，電力電纜的運行環(huán)境復雜、干擾強烈，手機信號、汽車發(fā)動機點火、機械振動噪聲都會對特高頻法、超聲波檢測法的準確度產(chǎn)生嚴重的影響。因此，目前電纜局部放電檢測主要采用寬頻電磁耦合法。

目前市場上現(xiàn)有的高頻電磁耦合傳感器大多由幾個重要部分組成：一個BNC或者N型接頭、金屬屏蔽盒(左右兩半)、兩個半圓形的磁芯。金屬屏蔽盒由鎖扣和合頁組合連接，其中一個半圓的磁芯上纏繞有一定匝數(shù)的金屬線圈，線圈的兩端與固定在金屬屏蔽盒的BNC或者N型接頭連接，通過線圈外接積分電阻實現(xiàn)局部放電的檢測。

由于加工精度的影響，一般購買到的合頁都會有一些晃動，這容易導致傳感器測量時的左右磁芯面不能夠準確的對齊，從而導致傳感器的性能不一致。此外，現(xiàn)場局放檢測的過程中，為了獲取局放信號的工頻相位，通常需要另外采用一個電流傳感器與高頻傳感器同步使用，用較低頻率的傳感器測量低頻的電流信號，用高頻傳感器來測量高頻的局放信號。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的正是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種用于電力電纜局部放電檢測的高頻電磁耦合傳感器。

本發(fā)明從結(jié)構(gòu)上去掉了合頁，并且改進了鎖扣，從而完美的解決了結(jié)構(gòu)本身可能導致傳感器性能不穩(wěn)定、不一致的問題，另外，本發(fā)明增加了一個輸出接口，可以同時測量兩種不同頻率的信號，大大的增加了傳感器的適用范圍。

本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。

一種用于電纜局放檢測的高頻電磁耦合傳感器，本發(fā)明特征在于，包括一個金屬屏蔽盒和盒蓋，其中，金屬屏蔽盒整體形狀為一中間帶圓孔的正方體，在圓孔周圍設(shè)有一環(huán)形腔形成盒體空間；整個金屬屏蔽盒從對角上分成兩半，兩半的一端通過采用鉸鏈連接組合，另一端采用鎖扣連接；盒蓋分別蓋設(shè)在各自一半上；整個金屬屏蔽盒的四個角設(shè)為倒角面；圓孔由金屬屏蔽盒兩半的各自一半的半圓弧組和而成；在環(huán)形腔底部墊設(shè)有由兩個半圓環(huán)組成的絕緣墊圈，在絕緣墊圈上安放有由兩個半圓環(huán)組成的磁芯，該兩個半圓磁芯上分別纏繞有不同匝數(shù)的金屬線圈，所述金屬線圈與分別與兩個N型接頭連接；在金屬屏蔽盒的非對剖面角的兩個對稱的倒角面上分別開設(shè)有與環(huán)形腔連通的接頭螺紋孔，該接頭螺紋孔與帶螺紋的N型接頭連接。

本發(fā)明在金屬屏蔽盒端面上開設(shè)有螺釘孔，在盒蓋上對應(yīng)開設(shè)有連接孔，通過采用螺釘將盒蓋固定蓋在金屬屏蔽盒上；在盒蓋正中設(shè)有蓋孔，在蓋孔邊沿設(shè)有固定臺階用于固定磁芯。

本發(fā)明在金屬屏蔽盒內(nèi)的圓孔邊沿至環(huán)形腔方向設(shè)有一支撐環(huán)，在絕緣墊圈中間孔邊沿相應(yīng)設(shè)有一套環(huán)，用于固定絕緣墊圈。

本發(fā)明在金屬屏蔽盒內(nèi)的環(huán)形腔位于接頭螺紋孔處分別開設(shè)有U型槽，用于作為N型接頭的螺旋空間。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)有以下優(yōu)點：

1、結(jié)構(gòu)牢靠，外形美觀，性能穩(wěn)定，一致性好；

2、擁有兩個N型接頭，可以同時輸出兩種不同頻率的信號，現(xiàn)場測試時適用范圍更廣。

附圖說明

圖1是高頻傳感器整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是高頻傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是高頻傳感器屏蔽盒結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是盒蓋結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是絕緣墊圈結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面通過實施例結(jié)合附圖進一步說明本發(fā)明。

見圖1，圖2，圖3，一種用于電纜局放檢測的高頻電磁耦合傳感器，本發(fā)明特征在于，包括一個金屬屏蔽盒1和盒蓋2，其中，金屬屏蔽盒1整體形狀為一中間帶圓孔1.1的正方體，在圓孔1.1周圍設(shè)有一環(huán)形腔1.2形成盒體空間；整個金屬屏蔽盒1從對角上分成兩半，兩半的一端通過采用鉸鏈3.1連接組合，另一端采用鎖扣3連接；盒蓋2分別蓋設(shè)在各自一半上；整個金屬屏蔽盒1的四個角設(shè)為倒角面；圓孔1.1由金屬屏蔽盒1兩半的各自一半的半圓弧組和而成；在環(huán)形腔1.2底部墊設(shè)有由兩個半圓環(huán)組成的絕緣墊圈4，在絕緣墊圈4上安放有由兩個半圓環(huán)組成的磁芯5，該兩個半圓磁芯5上分別纏繞有不同匝數(shù)的金屬線圈，所述金屬線圈與分別與兩個N型接頭連接；在金屬屏蔽盒1的非對剖面角的兩個對稱的倒角面上分別開設(shè)有與環(huán)形腔1.2連通的接頭螺紋孔1.3，該接頭螺紋孔1.3與帶螺紋的N型接頭6連接。

見圖4，圖5，本發(fā)明在金屬屏蔽盒1端面上開設(shè)有螺釘孔1.4，在盒蓋2上對應(yīng)開設(shè)有連接孔2.1，通過采用螺釘2.2將盒蓋2固定蓋在金屬屏蔽盒1上；在盒蓋2正中設(shè)有蓋孔2.3，在蓋孔2.3邊沿設(shè)有固定臺階2.4用于固定磁芯5。

本發(fā)明在金屬屏蔽盒1內(nèi)的圓孔1.1邊沿至環(huán)形腔1.2方向設(shè)有一支撐環(huán)1.5，在絕緣墊圈4中間孔邊沿相應(yīng)設(shè)有一套環(huán)4.1，用于固定絕緣墊圈4。

本發(fā)明在金屬屏蔽盒1內(nèi)的環(huán)形腔1.2位于接頭螺紋孔1.3處分別開設(shè)有U型槽1.6，用于作為N型接頭6的螺旋空間。

本發(fā)明在兩個半圓的磁芯上分別纏繞不同匝數(shù)的金屬線圈，分別與兩個N型接頭連接，這樣該傳感器可以通過兩個N型接頭測量不同頻率的信號。例如其中一半磁芯上纏繞20匝金屬線圈，那么與該磁芯連接的N型接頭可以測量高頻的信號，另一半磁芯上纏繞2匝金屬線圈，那么與該磁芯連接的N型接頭可以測量低頻的信號。通過本發(fā)明可以同時測量兩種頻率的電流信號，詳見圖1及圖2。

測量時打開搭扣，將傳感器“鉗住被測電流”，使其從傳感器的中心通過；利用特征阻抗為50歐姆的同軸電纜將N型接頭6的輸出信號連接到輸入阻抗為50歐姆的測量裝置上；通過測量到的電壓信號即可換算得到相應(yīng)的被測電流信號。

本發(fā)明中，所述金屬屏蔽盒1由較輕質(zhì)的金屬制成，起屏蔽外部電磁干擾信號的作用。與市場上現(xiàn)有的傳感器結(jié)構(gòu)相比，該傳感器的金屬屏蔽盒1去掉了合頁，改為軸連接的方式，避免了合頁容易晃動的缺陷。另一方面，對鎖扣也進行了優(yōu)化設(shè)計，市面上的現(xiàn)有傳感器的鎖扣一般為外置式的鎖扣，體積大，影響了傳感器的整體外部美觀。本發(fā)明中，傳感器屏蔽盒的鎖扣采用內(nèi)置式按壓鎖扣，完全不影響傳感器的整體外觀，非常小巧，而且保證了扣緊以后非常牢靠，不會松開脫落。詳見圖1、圖2及圖3。

本發(fā)明中，所述盒蓋2與屏蔽盒1所用材料相同，且與屏蔽盒1的外形相同，同樣起到屏蔽外部電磁干擾信號的作用，詳見圖4。

本發(fā)明中，所述鎖扣3采用內(nèi)置按壓式鎖扣，鎖芯下面安裝有彈簧，壓下后可以使傳感器的閉合鎖死或打開，非常牢固可靠，造型美觀，詳見圖5。

本發(fā)明中，所述絕緣墊圈4材料為絕緣性能良好，且機械性能較好的塑料，分為相同形狀的兩半，分別安放于兩部分屏蔽盒殼體1的底部，用于隔離磁芯與屏蔽盒殼體，避免磁芯與屏蔽盒殼體1直接接觸，詳見圖5。

本發(fā)明中，所述磁芯5采用采用高磁導率、高線性度的鐵磁材料，形狀為截面是矩形的圓環(huán)。將磁芯沿直徑切開后，在其中一半磁芯的矩形斷面上粘貼一個與截面同樣形狀的、厚度固定的絕緣樹脂薄片，這樣在閉合時磁芯中會形成氣隙。磁芯尺寸略小于屏蔽盒1的內(nèi)腔體，安裝完成后，腔體內(nèi)部澆注環(huán)氧樹脂，一方面起固定及保護作用，另一方面完全避免磁芯5與屏蔽盒殼體1接觸，詳見圖2內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。

本發(fā)明中，所述N型接頭6為市面上常規(guī)的N型接頭。

高頻傳感器兩半屏蔽盒1的一頭用一個軸銷進行鉸連接，另一頭用鎖扣3進行鎖緊和打開，兩半絕緣墊圈4安放于屏蔽盒1的內(nèi)腔體底部，兩個半圓磁芯5上分別纏繞不同匝數(shù)的金屬線圈后，安放于屏蔽盒1的內(nèi)腔體，兩個金屬線圈分別與兩個N型接頭連接，完成后在屏蔽盒1的內(nèi)腔體里澆注環(huán)氧樹脂，最后蓋上盒蓋2。

本發(fā)明所用主要元件詳細情況如下：

屏蔽盒外殼1：一端依靠一個軸銷進行連接，另一端用一個鎖扣3鎖緊；

絕緣墊圈4：安放于屏蔽盒1的內(nèi)腔體底部，起絕緣作用；

磁芯5：兩個半圓的磁芯5上分別纏繞不同匝數(shù)的金屬線圈，安放于絕緣墊圈4上，放置于屏蔽盒1內(nèi)；

N型接頭6：兩個N型接頭6分別與磁芯5上纏繞的金屬線圈連接。