[实用新型]1.4GHz～2.4GHz超高频局部放电检测传感器

说明书

技术领域

本实用新型属于高压电力设备局部放电检测技术领域，特别涉及一种超高频局部放电检测传感器，用于检测气体绝缘组合电器设备（Gas Insulated Switchgear，以下简称GIS）内部局部放电情况。 

背景技术

在高压电力系统中，由于制造工艺、运输以及装配过程中不可避免的缺陷，例如引入灰尘、导电颗粒或设备内形成的金属尖端及空穴等，容易引发电力系统中各种形式的局部放电，从而导致高压设备的绝缘击穿，使电力系统发生故障，给国民经济造成损失，因此对局部放电现象进行准确检测及测量是保障电力系统正常工作至关重要的环节。 

近年来高压电力设备局部放电检测已经发展得比较成熟，局部放电的检测方法主要为超声波检测法和超高频检测法。超声波检测法具有抗电磁干扰能力和方向性较好的特点，但是其灵敏度较低并且有较大的背景噪声，因此实际应用不多。超高频检测法由于其高灵敏度和动态范围宽，近几年来发展较快，是目前高压电力系统最常用的局部放电检测方法，超高频检测法通过前端接收天线接收从GIS内部泄露出来的电场信号，并将信号传至后端处理电路进行处理，从而对系统中是否存在局部放电现象进行检测。随着检测技术的发展，开发结构合理、灵敏度高、低噪声、能有效保留局部放电信号特征信息的检测传感器成为业内关注的热点。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种灵敏度高、低噪声，信号失真小的超高频局部放电检测传感器。 

为了实现上述目的，本实用新型采取如下的技术解决方案： 

1.4GHz～2.4GHz超高频局部放电检测传感器，包括：金属屏蔽外壳、微带天线、同轴电缆连接器，屏蔽外壳为底部敞开的盒体，微带天线设置于屏蔽外 壳内并面向屏蔽外壳的开口，以便于接收局部放电信号；微带天线是频带带宽为1.43GHz～2.45GHz的矩形贴片天线，微带天线的导体贴片设置于介质基板上，微带天线的接地板为屏蔽外壳；在屏蔽外壳内设置有集成电路板，集成电路板位于微带天线与屏蔽外壳顶壁之间，集成电路板上设置有依次连接的低噪放大模块、对数检波模块、二级放大模块以及分别与低噪放大模块、对数检波模块、二级放大模块相连的电源模块，低噪放大模块的输入端与微带天线相连，二级放大模块通过同轴电缆连接器将信号输出。 

进一步的，所述微带天线的导体贴片包括辐射片和接地片，所述辐射片的尺寸大于所述接地片的尺寸，且所述辐射片和所述接地片均为矩形铜片，所述微带天线的馈电点位于所述辐射片和接地片之间且位于导体贴片的纵向中心线上。 

进一步的，所述微带天线采用同轴探针馈电。 

进一步的，所述介质基板的介电常数为2.55。 

进一步的，所述低噪放大模块是型号为ADL5521的低噪放大器。 

进一步的，所述对数检波模块是为AD8317的六阶对数解调放大器。 

进一步的，所述二级放大模块是型号为AD8009的低失真运算放大器。 

由以上可知，本实用新型将具有特殊形状结构的微带天线和集成电路板都设置于屏蔽外壳内，屏蔽外壳不仅可以对外界干扰进行屏蔽，有效避免外界干扰，而且屏蔽外壳还充当微带天线的接地板，进一步的，将微带天线、集成电路板与屏蔽外壳集于一体，使用频带带宽为1.43GHz～2.45GHz的微带天线，不仅可以有效的接收局放信号，灵敏度高，而且也避免了900MHZ以下的低频干扰；同时接收的局部放电信号经过低噪放大电路及检波电路后信号失真小，能最大限度地保留局放信号的特征信息。 

附图说明

图1是本实用新型一个实施例的结构示意图； 

图2是图1的仰视图； 

图3为本实用新型的电路原理框图。 

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地说明。 

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型的超高频局部放电检测传感器包括金属屏蔽外壳1、微带天线2、同轴电缆连接器3和集成电路板4。为了便于描述，以图1中的中心线A-A来定义上下的方向。 

本实施例的屏蔽外壳1是由一对短侧壁1a、一对长侧壁1b以及与前述短侧壁1a和长侧壁1b相连的顶壁1c组成的底部开口的盒体形状，短侧壁1a与长侧壁1b相邻设置，其中，长侧壁1b的下底边1d为弧形底边，该弧形的下底边1d从长侧壁1b的下边缘向上内凹，其弧度与盆式绝缘子外形相对应，以便于检测时放置在盆式绝缘子上。短侧壁1a是下底边为直线的方形结构。屏蔽外壳也可以采用其它形状的盒体结构。