CN104251960A - 特高频信号检测装置和局部放电检测装置 - Google Patents

特高频信号检测装置和局部放电检测装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104251960A
CN104251960A CN201310263686.9A CN201310263686A CN104251960A CN 104251960 A CN104251960 A CN 104251960A CN 201310263686 A CN201310263686 A CN 201310263686A CN 104251960 A CN104251960 A CN 104251960A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ultrahigh
frequency signal
signal pick
detection device
medium substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201310263686.9A
Other languages
English (en)
Inventor
段大鹏
江秀臣
齐伟强
盛戈皞
刘若溪
钱勇
程序
刘弘景
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Jiaotong University
State Grid Corp of China SGCC
Beijing Electric Power Corp
Original Assignee
Shanghai Jiaotong University
State Grid Corp of China SGCC
Beijing Electric Power Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Jiaotong University, State Grid Corp of China SGCC, Beijing Electric Power Corp filed Critical Shanghai Jiaotong University
Priority to CN201310263686.9A priority Critical patent/CN104251960A/zh
Publication of CN104251960A publication Critical patent/CN104251960A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Testing Relating To Insulation (AREA)

Abstract

本发明公开了一种特高频信号检测装置和局部放电检测装置。其中，特高频信号检测装置包括：介质基板，具有第一表面及与第一表面对应设置的第二表面；金属贴片，呈矩形，固定在介质基板的第一表面上，用于检测特高频信号；以及馈电柱，呈长条形，固定在介质基板中，第一端与金属贴片相连接，第二端用于输出特高频信号。通过本发明，解决了现有技术中特高频信号检测装置体积庞大的问题，进而达到了减轻传感器的重量、方便携带的效果。

Description

特高频信号检测装置和局部放电检测装置
技术领域
本发明涉及电力设备领域，具体而言，涉及一种特高频信号检测装置和局部放电检测装置。
背景技术
电力设备内部存在绝缘缺陷时会产生局部放电，通过对局部放电的检测可以有效地判断电力设备的绝缘状态。
目前电力设备内部局部放电信号的检测方法中，高频法、特高频法和超声波法都可以以非侵入的方式进行检测，是实现电力设备局部放电带电检测比较实用可行的方法。相对于超声波法覆盖范围小、高频法受干扰影响大的缺点，特高频法以其覆盖范围大，抗干扰性能强的优点受到广泛的关注，成为近年来电力设备运行现场局部放电带电检测的主要手段。
特高频信号检测装置通过检测电力设备局部放电时产生的特高频信号实现对局部放电的有效测量。传统的特高频信号检测装置为了获取较好的天线性能，通常采用平面螺旋结构，造成传感器体积较大、携带不便。
针对相关技术中特高频信号检测装置体积庞大的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种特高频信号检测装置和局部放电检测装置，以解决现有技术中特高频信号检测装置体积庞大的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种特高频信号检测装置，包括：介质基板，具有第一表面及与第一表面对应设置的第二表面；金属贴片，呈矩形，固定在介质基板的第一表面上，用于检测特高频信号；以及馈电柱，呈长条形，固定在介质基板中，第一端与金属贴片相连接，第二端用于输出特高频信号。
进一步地，特高频信号检测装置还包括：金属底板，与介质基板的第二表面固定连接，用于支撑介质基板。
进一步地，介质基板为介电常数为3.1的聚苯乙烯玻璃纤维板。
进一步地，介质基板的介质损耗角的正切值为0.001，介质基板的厚度为30mm。
进一步地，馈电柱垂直于第一表面和第二表面，并且馈电柱的第一端距离金属贴片中心点的距离为30.6mm。
进一步地，金属贴片的长度为130mm，金属贴片的宽度为89.1mm。
进一步地，馈电柱的第一端与金属贴片通过螺丝连接。
为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种局部放电检测装置，包括本发明上述内容所提供的任一种特高频信号检测装置。
本发明采用包括以下结构的特高频信号检测装置：介质基板，具有第一表面及与第一表面对应设置的第二表面；金属贴片，呈矩形，固定在介质基板的第一表面上，用于检测特高频信号；以及馈电柱，呈长条形，固定在介质基板中，第一端与金属贴片相连接，第二端用于输出特高频信号。通过在介质基板上一个表面上固定矩形的金属贴片，并在介质基板中固定长条形的馈电柱，实现了构造一种矩形微带结构的特高频信号检测装置，此种结构的特高频信号检测装置在获取良好带宽、增益等性能的情况下，大幅度降低了传感器的尺寸，解决了现有技术中特高频信号检测装置体积庞大的问题，进而达到了减轻传感器的重量、方便携带的效果。
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是根据本发明实施例的特高频信号检测装置的结构示意图；
图2是根据本发明实施例的特高频信号检测装置的剖视图；以及
图3是根据本发明实施例的特高频信号检测装置的驻波比曲线图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
本发明实施例提供了一种特高频信号检测装置（也称特高频传感器），以下对本发明实施例所提供的特高频信号检测装置进行具体介绍：
图1是根据本发明实施例的特高频信号检测装置的结构示意图，图2是根据本发明实施例的特高频信号检测装置的剖视图，如图1和图2所示，该实施例的特高频信号检测装置包括金属贴片1、介质基板2和馈电柱3。
其中，金属贴片1作为特高频信号检测装置的天线，其结构呈矩形，固定在介质基板2的第一表面上，用于检测电力设备局部放电时产生的特高频信号。金属贴片1的长度L为第三预设值，金属贴片1的宽度W为第四预设值，在本发明实施例中，第三预设值可以取130mm，第四预设值可以取89.1mm，即，L=130mm，W=89.1mm。
介质基板2具有第一表面及与第一表面对应设置的第二表面，以图1中所示的特高频信号检测装置，第一表面为介质基板2的上表面，相应地，第二表面为介质基板2的下表面。在本发明实施例中，介质基板2的材料选用聚苯乙烯玻璃纤维板，其介电常数为3.1，介质损耗角δ的正切值为第一预设值，厚度H为第二预设值，第一预设值可以取0.001，即tanδ=0.001，第二预设值可以取30mm，即，H=30mm。
馈电柱3呈长条形，固定在介质基板2中，第一端与金属贴片1相连接，第二端作为检测信号输出端，用于输出特高频信号，以便操作人员测量与分析。具体地，馈电柱3垂直于第一表面和第二表面，即，馈电柱3贯穿于介质基板2，在本发明实施例中，为保证检测到的特高频信号的精确度，安放馈电柱3的过孔与金属贴片中心点的距离为预设距离，即，馈电柱3的第一端距离金属贴片1中心点的距离为预设距离，在本发明实施例中，预设距离取30.6mm。并且馈电柱3的第一端与金属贴片1通过螺丝固定连接，得到了固定馈电柱3与金属贴片1之间的位置关系，以进一步提高特高频信号检测装置所测量信号的精度。
在对电力设备内部放电时泄露出来的特高频电磁波信号检测时，将本发明实施例所提供的特高频信号检测装置设置在合适的检测位置，测试时从馈电柱3的信号引出线输出端口测量信号，采集特高频信号检测装置检测到的电力设备中局部放电产生的特高频信号。
本发明实施例的特高频信号检测装置，通过在介质基板上一个表面上固定矩形的金属贴片，并在介质基板中固定长条形的馈电柱，实现了构造一种矩形微带结构的特高频信号检测装置，此种结构的特高频信号检测装置在获取良好带宽、增益等性能的情况下，大幅度降低了传感器的尺寸，解决了现有技术中特高频信号检测装置体积庞大的问题，进而达到了减轻传感器的重量、方便携带的效果。
进一步地，本发明实施例的特高频信号检测装置还包括金属底板4，该金属底板4与介质基板2的第二表面固定连接，用于支撑介质基板2。通过设置金属底板4，既达到了支持介质基板2的效果，还达到了避免天线背向辐射的效果。
本发明实施例上述内容所提供的特高频信号检测装置的中心频率为800MHz，并且驻波比（Voltage Standing Wave Ratio，简称VSWR）小于2的绝对带宽为772～827MHz，即，VSWR≤2的带宽为6.9%，如图3所示。此外，该特高频信号检测装置得最大辐射方向为传感器法向方向，且天线增益较高，600～1000MHz频段内增益均在4dB以上。
通过以上描述，可以看出，本发明实施例的特高频信号检测装置实现了矩形微带结构的天线设计，相对现有技术中平面螺旋结构的特高频信号检测装置而言，平面螺旋结构的特高频信号检测装置，传感器体积较大、携带不便。本发明实施例的特高频信号检测装置采用矩形微带结构，在获取良好带宽、增益等性能的情况下，大幅降低天线的尺寸，减轻传感器的重量，使之便于携带，适合于现场带电检测。
本发明实施例还提供了一种局部放电检测装置，该局部放电检测装置包括本发明上述内容所提供的特高频信号检测装置，用于检测局部放电信号。
本发明实施例的局部放电检测装置，通过设置上述特高频信号检测装置，在进行局部放电信号检测时，将特高频信号检测装置安装在电力设备外部，用于检测电力设备内部放电时泄漏出来的特高频电磁波信号。该传感器基于矩形微带天线设计，体积小、重量轻、携带方便，适合于电力设备现场局放带电检测过程中使用。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种特高频信号检测装置，其特征在于，包括：
介质基板（2），具有第一表面及与所述第一表面对应设置的第二表面；
金属贴片（1），呈矩形，固定在所述介质基板（2）的所述第一表面上，用于检测特高频信号；以及
馈电柱（3），呈长条形，固定在所述介质基板（2）中，第一端与所述金属贴片（1）相连接，第二端用于输出所述特高频信号。
2.根据权利要求1所述的特高频信号检测装置，其特征在于，所述特高频信号检测装置还包括：
金属底板（4），与所述介质基板（2）的所述第二表面固定连接，用于支撑所述介质基板（2）。
3.根据权利要求1或2所述的特高频信号检测装置，其特征在于，所述介质基板（2）为介电常数为3.1的聚苯乙烯玻璃纤维板。
4.根据权利要求3所述的特高频信号检测装置，其特征在于，所述介质基板（2）的介质损耗角的正切值为0.001，所述介质基板（2）的厚度为30mm。
5.根据权利要求1或2所述的特高频信号检测装置，其特征在于，所述馈电柱（3）垂直于所述第一表面和所述第二表面，并且馈电柱（3）的第一端距离所述金属贴片（1）中心点的距离为30.6mm。
6.根据权利要求1或2所述的特高频信号检测装置，其特征在于，所述金属贴片（1）的长度为130mm，所述金属贴片（1）的宽度为89.1mm。
7.根据权利要求1或2所述的特高频信号检测装置，其特征在于，所述馈电柱（3）的第一端与所述金属贴片（1）通过螺丝连接。
8.一种局部放电检测装置，其特征在于，包括权利要求1至7中任一项所述的特高频信号检测装置。
CN201310263686.9A 2013-06-27 2013-06-27 特高频信号检测装置和局部放电检测装置 Pending CN104251960A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310263686.9A CN104251960A (zh) 2013-06-27 2013-06-27 特高频信号检测装置和局部放电检测装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310263686.9A CN104251960A (zh) 2013-06-27 2013-06-27 特高频信号检测装置和局部放电检测装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104251960A true CN104251960A (zh) 2014-12-31

Family

ID=52187041

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310263686.9A Pending CN104251960A (zh) 2013-06-27 2013-06-27 特高频信号检测装置和局部放电检测装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104251960A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107045095A (zh) * 2017-02-07 2017-08-15 西安交通大学 一种光纤特高频复合传感器以及gis局部放电检测装置
CN107329054A (zh) * 2017-07-06 2017-11-07 上海交通大学 用于气体绝缘全封闭组合电器绝缘缺陷检测的复合传感器
WO2021000083A1 (zh) * 2019-06-29 2021-01-07 瑞声声学科技(深圳)有限公司 天线单元和天线阵列

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004340894A (ja) * 2003-05-19 2004-12-02 Mitsubishi Electric Corp ガス絶縁診断装置
CN1834669A (zh) * 2006-04-19 2006-09-20 重庆大学 气体绝缘组合电器局部放电在线检测定位装置及定位方法
CN101644738A (zh) * 2009-09-02 2010-02-10 江苏省电力公司常州供电公司 六氟化硫气体绝缘全封闭组合电气的局部放电检测系统
CN201540349U (zh) * 2009-09-01 2010-08-04 江苏省电力公司常州供电公司 一种局部放电检测用超高频信号传感器
CN103149507A (zh) * 2013-01-30 2013-06-12 西安电子科技大学 外置式特高频局部放电检测传感器
CN203444067U (zh) * 2013-06-27 2014-02-19 国家电网公司 传感器和局部放电检测装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004340894A (ja) * 2003-05-19 2004-12-02 Mitsubishi Electric Corp ガス絶縁診断装置
CN1834669A (zh) * 2006-04-19 2006-09-20 重庆大学 气体绝缘组合电器局部放电在线检测定位装置及定位方法
CN201540349U (zh) * 2009-09-01 2010-08-04 江苏省电力公司常州供电公司 一种局部放电检测用超高频信号传感器
CN101644738A (zh) * 2009-09-02 2010-02-10 江苏省电力公司常州供电公司 六氟化硫气体绝缘全封闭组合电气的局部放电检测系统
CN103149507A (zh) * 2013-01-30 2013-06-12 西安电子科技大学 外置式特高频局部放电检测传感器
CN203444067U (zh) * 2013-06-27 2014-02-19 国家电网公司 传感器和局部放电检测装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107045095A (zh) * 2017-02-07 2017-08-15 西安交通大学 一种光纤特高频复合传感器以及gis局部放电检测装置
CN107329054A (zh) * 2017-07-06 2017-11-07 上海交通大学 用于气体绝缘全封闭组合电器绝缘缺陷检测的复合传感器
WO2021000083A1 (zh) * 2019-06-29 2021-01-07 瑞声声学科技(深圳)有限公司 天线单元和天线阵列

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Li et al. Development simulation and experiment study on UHF partial discharge sensor in GIS
CN102916247B (zh) 局部放电超高频检测Hilbert分形天线阵列
CN100363747C (zh) 气体绝缘组合电器局部放电超高频检测装置及方法
CN103296397B (zh) 无巴伦低剖面的单臂阿基米德螺旋天线
Yang et al. An UWB printed antenna for partial discharge UHF detection in high voltage switchgears
CN104730426B (zh) 传感器及放电信号检测方法
CN103257305A (zh) 外置式特高频检测传感器及其检测方法
CN104251960A (zh) 特高频信号检测装置和局部放电检测装置
CN105826673B (zh) 超宽带泪滴形偶极子天线
Zhang et al. A flexible planarized biconical antenna for partial discharge detection in gas-insulated switchgear
CN203444067U (zh) 传感器和局部放电检测装置
CN205646145U (zh) 超宽带偶极子天线
CN104953257A (zh) 超宽带雷达天线
Cheng et al. Study on Flexible Built-in Miniature Archimedes Spiral Antenna Sensor for High-voltage electrical equipment PD Detection
Zhang et al. Study of GIS partial discharge on-line monitoring using UHF method
CN204177917U (zh) 一种用于电力设备局部放电检测的共面双指数型渐变线特高频传感器
CN105244611A (zh) 检测开关柜局部放电的宽带双圆极化天线及其设计方法
Li et al. Design of meander antenna for UHF partial discharge detection of transformers
CN101527221B (zh) 一种外置式的gis局部放电的超高频监测传感器
CN203643513U (zh) 传感器
Wang et al. UHF LS Peano fractal antenna for PD GIS detection
CN106324446A (zh) 检测气体绝缘组合电器局部放电的外置超高频传感器
CN105929310B (zh) 一种检测gis局部放电故障的装置及其检测方法
CN103872447A (zh) 电气设备局部放电超高频天线传感器
CN202583404U (zh) 检测开关柜局部放电的内置小型化超宽带传感器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20141231