設(shè)有屏蔽圈的變電站局部放電信號檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種設(shè)有屏蔽圈的變電站局部放電信號檢測系統(tǒng)，包括有多通道數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)以及天線陣列；所述多通道數(shù)據(jù)采集單元用于采集天線陣列接收到的局部放電信號；所述天線陣列包括有多個(gè)微帶天線，每個(gè)所述微帶天線設(shè)有一矩形的PCB板；所述PCB板上設(shè)有第一微帶振子單元以及和第一微帶振子單元形狀和大小均相同且對稱設(shè)置的第二微帶振子單元；利用漏電源有信號釋放出的原理進(jìn)行捕捉測定漏電源位置，改進(jìn)接收天線，將天線的各項(xiàng)指標(biāo)增加，實(shí)現(xiàn)更高靈敏度的探測。
【專利說明】
設(shè)有屏蔽圈的變電站局部放電信號檢測系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種設(shè)有屏蔽圈的變電站局部放電信號檢測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，絕緣故障是電力設(shè)備在運(yùn)行中的主要故障之一，電力設(shè)備發(fā)生絕緣故障前，一般都會有一個(gè)逐漸發(fā)展的局部放電過程，并最終導(dǎo)致絕緣擊穿。如果在這個(gè)過程能夠?qū)\(yùn)行設(shè)備進(jìn)行局部放電監(jiān)測和診斷，及時(shí)發(fā)現(xiàn)局部放電信號，提前對缺陷進(jìn)行處理，就能有效避免絕緣擊穿故障的發(fā)生。此外，對局部放電位置的定位，也有助于制定更有針對性的檢修處理方案，減少停電時(shí)間，提高檢修效率。因此，目前國內(nèi)外很多科研工作者都對電力設(shè)備的局部放電的監(jiān)測及定位進(jìn)行了研究。申請?zhí)枮?2011101675994的專利公開了一種《變電站局部放電信號在線監(jiān)測和定位方法》，其利用全向天線接收信號，從而計(jì)算出局部放電的位置信息。然而，由于變電站附近本身存在很大的電場影響，而作為天線如果需要接收到強(qiáng)電場下的局部放電信號，就需要該天線具有較好的發(fā)射性能，例如其全向性和增益以及前后比均要求要較好的電氣性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服以上所述的缺點(diǎn)，提供一種設(shè)有屏蔽圈的變電站局部放電信號檢測系統(tǒng)。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的具體方案如下:一種設(shè)有屏蔽圈的變電站局部放電信號檢測系統(tǒng)，包括有多通道數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)以及天線陣列;所述多通道數(shù)據(jù)采集單元用于采集天線陣列接收到的局部放電信號；
所述天線陣列包括有多個(gè)微帶天線，每個(gè)所述微帶天線設(shè)有一矩形的PCB板;所述PCB板上設(shè)有第一微帶振子單元以及和第一微帶振子單元形狀和大小均相同且對稱設(shè)置的第二微帶振子單元。
[0005]其中，所述第一微帶振子單元包括有一個(gè)六邊形的微帶主體;微帶主體的從頂端角開始順時(shí)針數(shù)的六條邊依次為第一主體邊、第二主體邊、第三主體邊、第四主體邊、第五主體邊、第六主體邊;所述第二主體邊延伸出有L形的第一饋電臂，所述第一饋電臂遠(yuǎn)離微帶主體的一端設(shè)有第二饋電臂，所述第二饋電臂與第三主體邊平行;所述第一主體邊與第六主體邊之間的夾角處向上延伸出有尖端輻射臂;所述第五主體邊與第六主體邊之間設(shè)有第一弧形缺口，所述第一弧形缺口向外延伸出有三角形的第一寄生輻射臂;所述微帶主體上設(shè)有圓形的第一扇形臂，所述主缺孔內(nèi)包括有兩個(gè)扇形的第一扇形臂和第二扇形臂;所述第一扇形臂和第二扇形臂上均設(shè)有一組第一鏤空組合，所述第一鏤空組合包括有三條平行的鏤空條;第一扇形臂分別通過第一連接臂和第二連接臂與微帶主體連接;第二扇形臂分別通過第三連接臂和第四連接臂與微帶主體連接;所述第一連接臂與第三連接臂上均設(shè)有一個(gè)V形的阻撓缺口 ；
在第一連接臂和第二連接臂之間，所述微帶主體向第一扇形臂延伸出有弧狀的第一弧形輻射臂；
在第三連接臂和第四連接臂之間，所述微帶主體向第二扇形臂一側(cè)延伸出有弧狀的第二弧形輻射臂;所述PCb板上設(shè)有用于與第二饋電臂饋電的饋電孔。
[0006]其中，第一主體邊與第六主體邊之間、第二主體與第三主體邊之間、第三主體與第四主體邊之間、第四主體與第五主體邊之間均設(shè)有一個(gè)圓形的阻擾孔。
[0007]其中，微帶主體，其靠近第五主體邊和第二主體邊處均設(shè)有一個(gè)矩形的阻擾鏤空單元;所述阻擾鏤空單元包括有從阻擾鏤空單元頂邊向下延伸出的F形輻射臂以及從阻擾鏤空單元底邊向上延伸出的F形輻射臂。
[0008]其中，所述第一弧形輻射臂的內(nèi)弧邊與第二弧形輻射臂的內(nèi)弧邊均設(shè)有一矩形的矩形輻射臂。
[0009]其中，所述多通道數(shù)據(jù)采集單元與天線陣列之間信號連接有濾波器，所述濾波器用于濾除多通道數(shù)據(jù)采集單元采集到的信號的雜波；
其中，還包括有通信裝置，所述與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)信號連接，用于將數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的探測信號實(shí)時(shí)發(fā)送至外界；
其中，還包括有與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)信號連接的數(shù)據(jù)存儲單元，用于將探測信息實(shí)時(shí)存儲； 其中，所述PCB板上還設(shè)有一圈屏蔽圈；
本發(fā)明的有益效果為:利用漏電源有信號釋放出的原理進(jìn)行捕捉測定漏電源位置，改進(jìn)接收天線，將天線的各項(xiàng)指標(biāo)增加，實(shí)現(xiàn)更高靈敏度的探測。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的原理框圖；
圖2是本發(fā)明的微帶天線的俯視圖；
圖3是本發(fā)明的第一微帶振子單元的俯視圖；
圖4是本圖3的局部放大圖；
圖5是本天線的回波損耗測試圖；
圖6是本天線的隔離度性能測試圖；
圖7是本天線2.4GHz時(shí)的方向圖；
圖8是本天線5.0GHz時(shí)的方向圖；
圖1至圖8中的附圖標(biāo)記說明: a 1-PCb板;a2_饋電孔；
bl-微帶主體;b21-第一饋電臂;b22-第二饋電臂;b3-尖端輻射臂;b4-第一寄生輻射臂;b5-主缺孔;b61-第一扇形臂;b62-第二扇形臂;b63、b64_第一鏤空組合；b65_第一連接臂;b66-第三連接臂;b67-第四連接臂;b68-第二連接臂;b71-第一弧形輻射臂;b72_第二弧形輻射;b73、b74-矩形輻射臂；
b8-阻擾孔;b9-阻擾鏤空單元;b91-F形輻射臂。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，并不是把本發(fā)明的實(shí)施范圍局限于此。
[0012]如圖1至圖8所不，本實(shí)施例所述的一種設(shè)有屏蔽圈的變電站局部放電信號檢測系統(tǒng)，包括有多通道數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)以及天線陣列;所述多通道數(shù)據(jù)采集單元用于采集天線陣列接收到的局部放電信號;所述天線陣列包括有多個(gè)微帶天線，每個(gè)所述微帶天線設(shè)有一矩形的PCB板al;所述PCB板上設(shè)有第一微帶振子單元以及和第一微帶振子單元形狀和大小均相同且對稱設(shè)置的第二微帶振子單元。所述多通道數(shù)據(jù)采集單元用于采集天線陣列接收到的局部放電信號;濾波器用于濾除多通道數(shù)據(jù)采集單元采集到的信號的雜波;根據(jù)申請?zhí)枮?2011101675994的專利公開了一種《變電站局部放電信號在線監(jiān)測和定位方法》，通過天線接收局部放電信號，通過多通道數(shù)據(jù)采集單元將信號傳至濾波器，濾波器用于濾除多通道數(shù)據(jù)采集單元采集到的信號的雜波，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通過上述專利中介紹的方法計(jì)算后得出放電源的準(zhǔn)確位置。
[0013]本實(shí)施例所述的一種設(shè)有屏蔽圈的變電站局部放電信號檢測系統(tǒng)，述第一微帶振子單元包括有一個(gè)六邊形的微帶主體bl;微帶主體bl的從頂端角開始順時(shí)針數(shù)的六條邊依次為第一主體邊、第二主體邊、第三主體邊、第四主體邊、第五主體邊、第六主體邊;所述第二主體邊延伸出有L形的第一饋電臂b21，所述第一饋電臂b21遠(yuǎn)離微帶主體bl的一端設(shè)有第二饋電臂b22，所述第二饋電臂b22與第三主體邊平行;所述第一主體邊與第六主體邊之間的夾角處向上延伸出有尖端輻射臂b3;所述第五主體邊與第六主體邊之間設(shè)有第一弧形缺口，所述第一弧形缺口向外延伸出有三角形的第一寄生輻射臂b4;所述微帶主體bl上設(shè)有圓形的第一扇形臂b61，所述主缺孔b5內(nèi)包括有兩個(gè)扇形的第一扇形臂b61和第二扇形臂b62;所述第一扇形臂b61和第二扇形臂b62上均設(shè)有一組第一鏤空組合b63、b64，所述第一鏤空組合b63、b64包括有三條平行的鏤空條;第一扇形臂b61分別通過第一連接臂b65和第二連接臂b68與微帶主體bl連接;第二扇形臂b62分別通過第三連接臂b66和第四連接臂b67與微帶主體bl連接;所述第一連接臂b65與第三連接臂b66上均設(shè)有一個(gè)V形的阻撓缺口 ；在第一連接臂b65和第二連接臂b68之間，所述微帶主體bl向第一扇形臂b61延伸出有弧狀的第一弧形輻射臂b71;在第三連接臂b66和第四連接臂b67之間，所述微帶主體bl向第二扇形臂b62—側(cè)延伸出有弧狀的第二弧形輻射b72臂;所述PCb板al上設(shè)有用于與第二饋電臂b22饋電的饋電孔a2。通過大量的微帶電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以及大量的仿真試驗(yàn)和參數(shù)調(diào)整下，最終確定了上述天線結(jié)構(gòu);本天線在將多個(gè)天線層同時(shí)饋電親合后，其在2.4GHz和5.0GHz表現(xiàn)出優(yōu)異電氣性能，具體如圖5，在該頻段附近帶寬下平均達(dá)到9.65dbi;而其他電氣性能也有較為優(yōu)異的結(jié)果，其回波損耗在2.4-2.48GHz頻段以及5.15-5.875GHz頻段的回波損耗均優(yōu)于-15db ；如圖6，隔離度在2.4-2.48GHz和5.15-5.875GHz頻段的隔離損耗都優(yōu)于_20db。證明該天線本身具備較好的性能；另外，本天線其方向性也好，如圖7和圖8所示，其兩個(gè)頻率下均為全向性天線。
[0014]本實(shí)施例所述的一種設(shè)有屏蔽圈的變電站局部放電信號檢測系統(tǒng)，第一主體邊與第六主體邊之間、第二主體與第三主體邊之間、第三主體與第四主體邊之間、第四主體與第五主體邊之間均設(shè)有一個(gè)圓形的阻擾孔b8。設(shè)有的阻擾孔b8，可以增加電流流動(dòng)的長度，增加輻射性能。
[0015]本實(shí)施例所述的一種設(shè)有屏蔽圈的變電站局部放電信號檢測系統(tǒng)，微帶主體bl，其靠近第五主體邊和第二主體邊處均設(shè)有一個(gè)矩形的阻擾鏤空單元b9;所述阻擾鏤空單元b9包括有從阻擾鏤空單元b9頂邊向下延伸出的F形輻射臂b91以及從阻擾鏤空單元b9底邊向上延伸出的F形輻射臂b91。阻擾鏤空單元b9的設(shè)置，通過旋轉(zhuǎn)儀的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，其在能在有效增加輻射特性的情況下，還能有效減小隔離損耗，增加帶寬。
[0016]本實(shí)施例所述的一種設(shè)有屏蔽圈的變電站局部放電信號檢測系統(tǒng)，所述第一弧形輻射臂b71的內(nèi)弧邊與第二弧形輻射b72臂的內(nèi)弧邊均設(shè)有一矩形的矩形輻射臂b73、b74。
[0017]本實(shí)施例所述的一種設(shè)有屏蔽圈的變電站局部放電信號檢測系統(tǒng)，所述多通道數(shù)據(jù)采集單元與天線陣列之間信號連接有濾波器，所述濾波器用于濾除多通道數(shù)據(jù)采集單元采集到的信號的雜波;本實(shí)施例所述的一種設(shè)有屏蔽圈的變電站局部放電信號檢測系統(tǒng)，還包括有通信裝置，所述與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)信號連接，用于將數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的探測信號實(shí)時(shí)發(fā)送至外界;本實(shí)施例所述的一種設(shè)有屏蔽圈的變電站局部放電信號檢測系統(tǒng)，還包括有與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)信號連接的數(shù)據(jù)存儲單元，用于將探測信息實(shí)時(shí)存儲;本實(shí)施例所述的一種設(shè)有屏蔽圈的變電站局部放電信號檢測系統(tǒng)，所述PCB板上還設(shè)有一圈屏蔽圈；用于提高屏蔽性能。
[0018]以上所述僅是本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例，故凡依本發(fā)明專利申請范圍所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，包含在本發(fā)明專利申請的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種設(shè)有屏蔽圈的變電站局部放電信號檢測系統(tǒng)，其特征在于:包括有多通道數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)以及天線陣列;所述多通道數(shù)據(jù)采集單元用于采集天線陣列接收到的局部放電信號； 所述天線陣列包括有多個(gè)微帶天線，每個(gè)所述微帶天線設(shè)有一矩形的PCB板(al);所述PCB板上設(shè)有第一微帶振子單元以及和第一微帶振子單元形狀和大小均相同且對稱設(shè)置的第二微帶振子單元； 所述PCB板上還設(shè)有一圈屏蔽圈。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種設(shè)有屏蔽圈的變電站局部放電信號檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述第一微帶振子單元包括有一個(gè)六邊形的微帶主體(bl);微帶主體(bl)的從頂端角開始順時(shí)針數(shù)的六條邊依次為第一主體邊、第二主體邊、第三主體邊、第四主體邊、第五主體邊、第六主體邊；所述第二主體邊延伸出有L形的第一饋電臂(b21)，所述第一饋電臂(b21)遠(yuǎn)離微帶主體(bl)的一端設(shè)有第二饋電臂(b22)，所述第二饋電臂(b22)與第三主體邊平行;所述第一主體邊與第六主體邊之間的夾角處向上延伸出有尖端輻射臂(b3);所述第五主體邊與第六主體邊之間設(shè)有第一弧形缺口，所述第一弧形缺口向外延伸出有三角形的第一寄生輻射臂(b4);所述微帶主體(bl)上設(shè)有圓形的第一扇形臂(b61)，所述主缺孔(b5)內(nèi)包括有兩個(gè)扇形的第一扇形臂(b61)和第二扇形臂(b62);所述第一扇形臂(b61)和第二扇形臂(b62)上均設(shè)有一組第一鏤空組合(b63、b64)，所述第一鏤空組合(b63、b64)包括有三條平行的鏤空條;第一扇形臂(b61)分別通過第一連接臂(b65)和第二連接臂(b68)與微帶主體(bl)連接;第二扇形臂(b62)分別通過第三連接臂(b66)和第四連接臂(b67)與微帶主體(b I)連接;所述第一連接臂(b65 )與第三連接臂(b66 )上均設(shè)有一個(gè)V形的阻撓缺P; 在第一連接臂(b65)和第二連接臂(b68)之間，所述微帶主體(bl)向第一扇形臂(b61)延伸出有弧狀的第一弧形輻射臂(b71); 在第三連接臂(b66)和第四連接臂(b67)之間，所述微帶主體(bl)向第二扇形臂(b62)一側(cè)延伸出有弧狀的第二弧形輻射(b72)臂；所述PCb板(al)上設(shè)有用于與第二饋電臂(b22)饋電的饋電孔(a2)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種設(shè)有屏蔽圈的變電站局部放電信號檢測系統(tǒng)，其特征在于:第一主體邊與第六主體邊之間、第二主體與第三主體邊之間、第三主體與第四主體邊之間、第四主體與第五主體邊之間均設(shè)有一個(gè)圓形的阻擾孔(b8)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種設(shè)有屏蔽圈的變電站局部放電信號檢測系統(tǒng)，其特征在于:微帶主體(bl)，其靠近第五主體邊和第二主體邊處均設(shè)有一個(gè)矩形的阻擾鏤空單元(b9);所述阻擾鏤空單元(b9)包括有從阻擾鏤空單元(b9)頂邊向下延伸出的F形輻射臂(b91)以及從阻擾鏤空單元(b9)底邊向上延伸出的F形輻射臂(b91)。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種設(shè)有屏蔽圈的變電站局部放電信號檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述第一弧形輻射臂(b71)的內(nèi)弧邊與第二弧形輻射(b72)臂的內(nèi)弧邊均設(shè)有一矩形的矩形輻射臂(b73、b74)。
【文檔編號】G01R31/12GK105954655SQ201610337970
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月20日
【發(fā)明人】彭曙光
【申請人】彭曙光