[实用新型]一种用于高压电气设备的超声波局部放电探测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于高压电气设备的非接触式超声波局部放电探测装置。

背景技术

传统的超声波局部放电检测主要是通过一套主机，一套外部传感器及前置放大器单元组成。如果需要检测一个较大平面的高压设备，则需要将传感器在设备表面来回移动，或者采用多路传感器分别粘贴到高压设备表面，然后由一套主机将不同通道检测的时间特征、方位特征、及幅度特征汇总计算，最终形成得出高压设备表面放电的区域。这种传统检测方法主要存在以下三个突出缺陷：第一，多路传感器布置耗费时间较长，为获得更加精确的局部放电位置，仍需要移动传感器位置以缩小搜索范围；第二，由于测试时需要人员将传感器贴敷到高压设备表面，如果高压设备表面绝缘状态不佳已经发生较严重的放电现象，则测试安装人员则可能有人身安全；第三，针对多通道的检测需要确保来自不同方位的超声波检测信号不被有效衰减，对系统的供电要求较高。

实用新型内容

本实用新型的目的就是针对现有技术的不足，提供一种用于高压电气设备的非接触式超声波局部放电探测装置，不需要操作人员靠近被测设备本体去贴敷或安装传感器，可通过LED灯的强弱和位置判断超声波放电信号的强弱和区域，既可用于精密探测设备的前端模块，又可作为独立的简单巡检设备。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

本实用新型提出的一种用于高压电气设备的超声波局部放电探测装置，具体包括：内置于所述探测装置的多路超声波传感器矩阵，与多路超声波传感器矩阵相连的带电压放大功能的多通道带通滤波器，与多通道带通滤波器相连的带整流功能的LED发光二极管显示矩阵，与多通道带通滤波器相连、负责测量超声波电压值的多通道电压采集器，与多通道电压采集器相连并进行数据交互、带有局域网和USB通信接口的MCU控制器，与MCU控制器相连、并进行数据交互的433M无线模块，以及具备两路电压转换输出的供电接口；多路超声波传感器矩阵的阵列排布与多通道带通滤波器的通道布置一一对应，同时与LED发光二极管显示矩阵的阵列排布一一对应。

所述多路超声波传感器矩阵为多只独立超声波传感器按M×N矩阵形式布置，并具备统一接地端输出和统一供电，可促进实现远程非接触的测量方式。所述带电压放大功能的多通道带通滤波器的频带为1-10MHz，电压放大倍数为2-10倍，多通道带通滤波器的通道按M×N矩阵形式布置。所述LED发光二极管显示矩阵为带M×N只发光二极管的矩阵阵列，可简单直观地显示出各通道的信号强弱。所述多通道电压采集器受MCU控制器控制，可同时采集M×N矩阵的全部或部分通道的电压信号。MCU控制器的局域网和USB通信接口，以及433M无线模块可用于与第三方设备的数据交互；经多通道电压采集器采集的数据存入MCU控制器后，可通过局域网和USB通信接口、以及433M无线模块进行输出。所述供电接口的外部接入电压为5-12V，转换输出的两路电压分别为5V和30V，其中5V向多通道电压采集器、MCU控制器和433M无线模块供电（即向数字控制系统供电），30V向多路超声波传感器矩阵和多通道带通滤波器供电（即向模拟单元提供工作电压）。所述探测装置还包括与多通道带通滤波器相连的带光电隔离功能的多通道模拟信号输出接口（通道数M×N），可供其他采集系统（如示波器等）接入分析。

本实用新型采用一套多路超声波传感器全内置的设计，使得多通道超声波同时检测成为可能；通过带电压放大功能的多通道带通滤波器，实现对微弱信号的带通滤波和放大，因此传感器无需接触被测高压设备，从而实现了远程检测；多路超声波传感器矩阵与放大滤波一体化集成，使得不同通道的传感器供电和滤波、放大等模拟信号的供电均能保持高度一致，有利于提高探测的可靠性和稳定性。