[发明专利]外置式特高频检测传感器及其检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力检测领域，具体而言，涉及一种外置式特高频检测传感器及其检测方法。

背景技术

随着社会对电力的需求不断增大，电力产业得到快速发展，大型输电网络的安全运行成为电力行业关注的重大问题。研究表明，气体绝缘组合电器和变压设备内部以绝缘故障较多，而绝缘故障的先兆往往表现为局部放电，一般认为，高压设备中的局部放电严重影响电场分布，导致电场畸变，绝缘材料腐蚀，最终引发绝缘击穿。

局部放电检测的方法很多，一般都是根据局部放电过程中所发生的物理和化学效应。局部放电测量方法可以分为电测法和非电测法两大类，其具体主要可分为以下五种方法：脉冲电流法、特高频法、超声波法、化学监测法、光学方法等。

高压气体绝缘组合设备(GIS)中的局部放电通常表现为一种快速电磁脉冲信号，具有很宽的频带范围，采用特高频(UHF)检测法能够有效地避开干扰频段从而有利于对放电信号进行检测。在GIS局部放电检测方法中，由于特高频方法对局部放电信号具有较高的灵敏度，适用于连续的在线监测，故最具优势与发展潜力。在使用特高频(UHF)检测时，需要采用UHF天线作为传感器获取信号。UHF天线的性能优越与否直接影响了UHF检测法的效果好坏，它是该特高频方法检测技术的核心部件，对它的研究和研制有着重要的作用。

现有技术中一般采用将内置式UHF天线(UHF传感器)设置在GIS设备的绝缘介质层中，内置式UHF传感器具有灵敏度高、抗干扰能力强的优点，但是其缺点也比较明显：内置式UHF传感器只能在厂家生产过程中进行预埋设，而且当UHF传感器自身故障时，维护与校验都非常不便，从而导致使用寿命无保障。另外，内置在GIS设备的绝缘介质层中的UHF传感器可能会影响GIS设备的正常运行。因此，内置式UHF传感器的实际使用存在较大的局限。

发明内容

本发明旨在提供一种使用方便可靠的外置式特高频检测传感器，以解决内置式特高频检测传感器使用不便的问题。

本发明提供了一种外置式特高频检测传感器，包括：基座，设置有用于将特高频传感器固定在盆式绝缘子上的固定部，基座的中心设置有信号孔；检测装置，与信号孔对应设置在基座上，用于检测局部放电信号中的特高频信号，并输出电信号；屏蔽罩，罩设在检测装置外部。

进一步地，检测装置包括检测模块，检测模块包括：天线基板，固定设置在基座上；天线贴片，设置在天线基板上，天线贴片与信号孔对应设置。

进一步地，检测装置还包括输出模块，输出模块包括：馈线基板，与天线基板平行设置；馈线，设置在馈线基板上并与外部同轴电缆连接；接地板，设置在天线基板与馈线基板之间，接地板的中心与天线贴片对应地设置有耦合孔。

进一步地，天线基板的介电常数ε_r1小于馈线基板的介电常数ε_r2。

进一步地，天线基板采用氧化铝材料。

进一步地，馈线基板采用聚四氟乙烯复合材料。

进一步地，天线贴片的长度L≤50mm，宽度D≤15mm，高度H≤30mm。

进一步地，外置式特高频检测传感器的有效工作频带为f，其中，1GHz≤f≤1.5GHz，其中心频率f₀为1.25GHz。

进一步地，外置式特高频检测传感器的有效高度为h_e，其中5.0mm≤h_e≤8.0mm。

本发明还提供了一种使用前述的外置式特高频检测传感器的检测方法，外置式特高频检测传感器设置在盆式绝缘子的金属法兰的绝缘介质注入口处，用于检测从绝缘介质注入口泄露的频率范围为1GHz≤F≤1.5GHz的局部放电信号。

根据本发明的外置式特高频检测传感器及其检测方法，外置式特高频检测传感器通过基座固定设置在盆式绝缘子的金属法兰的绝缘介质注入口处，传感器的检测装置检测局部放电点的放电信号从绝缘介质注入口泄露到GIS设备壳体外部的放电信号中的特高频频段的信号并输出，屏蔽罩用于防止外界信号干扰。传感器可以带电作业和带电检测，便于维护，可靠性高。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明的外置式特高频检测传感器的结构示意图；

图2是根据本发明的外置式特高频检测传感器的结构分解示意图；以及

图3是根据本发明的外置式特高频检测传感器的安装结构示意图。