CN109655724A - 用于gis设备缺陷检测的传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于传感器技术领域，尤其涉及一种用于GIS设备缺陷检测的传感器，具体是一种用于GIS设备局放检测的内置式光电一体化传感器。由特高频传感器与荧光光纤连接在环氧树脂筑块上，环氧树脂筑块安装于GIS盖板的一个面上，N型接头与光纤接头均安装于GIS盖板的另一面上，特高频传感器与荧光光纤的一端穿过环氧树脂筑块和GIS盖板后，特高频传感器的一端与N型接头连接，荧光光纤的一端与光纤接头连接；N型接头通过线缆与终端设相连接，光纤接头通过线缆与终端设备连接。本发明内置式复合传感器，灵敏度高，可靠性好，体积小，密封性能好，具备同时检测特高频信号和光信号的能力，极大的提高了检测效率和检测结果的可靠性。
Description
技术领域
本发明属于传感器技术领域，尤其涉及一种用于GIS设备缺陷检测的传感器，具体是一种用于GIS设备局放检测的内置式光电一体化传感器。
背景技术
气体绝缘开关设备GIS因其可靠性高，占地面积小、维护简单、检修周期长等优点而在电网中得到了广泛的应用。研究表明，GIS设备设计、制造、运输、安装过程中的一些偶然因素会造成一些先天性局部缺陷，如气泡、裂缝、悬浮导电质点和毛刺等。这些缺陷会造成GIS设备某些区域电场强度过高，当高于绝缘介质的击穿场强时就会发生局部放电。局部放电既是表征GIS设备绝缘状况的特征量，又是引起绝缘劣化的主要原因。因此 ，通过局部放电检测，可及时发现GIS设备内部存在的绝缘缺陷，避免设备发生突发性绝缘击穿事故，这对保证GIS设备及电网的安全稳定运行具有十分重要的意义。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种用于GIS设备缺陷检测的传感器，其目的是为了实现既可以对GIS的局部放电进行特高频法检测，又可以进行光学检测的一体化内置式局放传感器，两种方法可以同时进行，也可以分开进行的发明目的。
为实现上述发明目的，本发明是采用如下技术方案来实现的：
用于GIS设备缺陷检测的传感器，其特征是：由特高频传感器与荧光光纤连接在环氧树脂筑块上，环氧树脂筑块安装于GIS盖板的一个面上，N型接头与光纤接头均安装于GIS盖板的另一个面上，特高频传感器与荧光光纤的一端穿过环氧树脂筑块和GIS盖板后，特高频传感器的一端与N型接头连接，荧光光纤的一端与光纤接头连接；N型接头通过线缆与终端设相连接，光纤接头通过线缆与终端设备连接。
所述特高频传感器为内置式特高频传感器，特高频传感器与荧光光纤均浇注在环氧树脂筑块上进行固定，环氧树脂筑块通过多个内六角螺栓安装于GIS盖板的其中一个面上。
所述特高频传感器是由一根金属丝组成，呈螺旋状交叉盘旋环绕在环氧树脂筑块的顶端，荧光光纤同样呈螺旋状盘旋在环氧树脂筑块的顶端，二者相互之间不干涉。
所述高频传感器的直径为2.5mm-3.5mm，荧光光纤的直径为1mm-1.5mm，高频传感器的直径大于荧光光纤的直径。
所述高频传感器和荧光光纤的一端分别固定在环氧树脂筑块的顶端，另一端均垂直穿过环氧树脂筑块并从其底面穿出，利用环氧树脂筑块进行浇注固定。
所述环氧树脂筑块整体为一个圆柱形，由于测试时特高频传感器与荧光光纤位于GIS的内部，故环氧树脂筑块底面上设有一个密封槽用来安装密封圈，密封槽能完全包裹在特高频传感器与荧光光纤的外圈，以防止从N型接头和光纤接头处漏气；围绕密封槽设有一圈沉头孔。
所述环氧树脂筑块安装固定在GIS盖板的一端上是通过在环氧树脂筑块上的沉头孔中设置内六角螺栓来进行连接的；所述内六角螺栓为塑料螺栓，以防止出现干扰信号。
所述GIS盖板为一个金属圆盘，尺寸与GIS设备配合，安装于环氧树脂筑块的一端，GIS盖板上设有一圈螺纹孔，与环氧树脂筑块中的沉头孔配合，用来安装固定环氧树脂筑块；围绕螺纹孔外设有一圈环形密封槽，用来安装密封圈以防止GIS设备漏气；环形密封槽的外圈上设有6个通孔，用来把GIS盖板安装在GIS设备上。
所述N型接头安装于设在GIS盖板上的沉头通孔内，沉头通孔外围绕设有用来固定N型接头的螺纹盲孔A；所述特高频传感器的一头从沉头通孔的中心穿过后，与N型接头的芯连接；所述GIS盖板上的方形通孔中安装有光纤接头，围绕方形通孔设有用来固定光纤接头的螺纹盲孔B；荧光光纤的一头穿过方形通孔与光纤接头的芯连接。
利用所述的用于GIS设备缺陷检测的传感器进行安装的方法，包括以下步骤：
内置式特高频传感器：呈螺旋状盘旋固定在环氧树脂浇筑块上，一头穿过环氧树脂浇筑块与N型接头连接；
荧光光纤：呈螺旋状盘旋固定在环氧树脂浇筑块上，一头穿过环氧树脂浇筑块与光纤接头连接；
环氧树脂浇筑块：通过浇注固定内置式特高频传感器与荧光光纤，固定完成后，整体安装在GIS盖板上；
N型接头：固定于GIS盖板上，芯与特高频传感器连接；
光纤接头：固定于GIS盖板上，芯与荧光光纤连接；
所有部件安装完成后，把GIS盖板安装于GIS法兰上即可；
当需要进行特高频测试时，用线缆把N型接头与终端设备进行连接即可进行测试；
当需要进行光学测试时，用线缆把光纤接头与终端设备连接即可进行测试，故，既可以感应局部放电产生的电磁波信号进行特高频检测，又可以通过荧光光纤进行光学检测，二者即能够同时进行，又能够分别进行。
本发明有以下优点：
本发明内置式复合传感器，灵敏度高，具备同时检测特高频信号和光信号的能力，可靠性好。另外由于是一体化结构设计，因此具有体积小的特点，特高频传感器与荧光光纤固定于环氧树脂浇筑块上，环氧树脂浇筑块直接安装在GIS法兰上，不改变GIS设备原有结构及内部电场分布。多重密封考虑，密封性能好。
GIS设备局部放电检测方法大致可分为脉冲电流法、超声波法、化学检测法、特高频法和光学检测法五种。其中，特高频法检测范围最宽，光学法抗干扰性能最强，可靠性最高，本发明将两种检测技术结合起来，极大提高检测效率和检测结果的可靠性。本发明还解决了特高频传感器和光学传感器的问题，可以广泛应用于GIS绝缘缺陷检测的内置式光电一体化局放传感器。
附图说明
为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
图1是本发明整体结构示意图；
图2是图1的仰视图；
图3是图2的剖视图；
图4是图2另一个角度的剖视图；
图5是环氧树脂浇注块、特高频传感器及荧光光纤的示意图；
图6是图5的仰视图；
图7是GIS盖板结构示意图；
图8是图7的仰视图；
图9是N型接头示意图；
图10是光纤接头示意图。
图中：特高频传感器1，荧光光纤2，环氧树脂浇注块3，N型接头4，光纤接头5，GIS盖板6，密封槽7，沉头孔8，螺纹孔9，环形密封槽11，通孔12，沉头通孔13，螺纹盲孔A14，方形通孔15，螺纹盲孔B16，内六角螺栓17。
具体实施方式
如图1-图4所示，本发明是一种用于GIS设备缺陷检测的传感器，是一种用于GIS局放检测的内置式光电一体化局放传感器，包括现有的零件N型接头4和光纤接头5，本发明具体是由内置式特高频传感器1与荧光光纤2都浇注在环氧树脂筑块3上进行固定，环氧树脂筑块3通过多个内六角螺栓安装于GIS盖板6的其中一个面上，N型接头4与光纤接头5都安装于GIS盖板6的另一个面上，内置式特高频传感器1与荧光光纤2的一端穿过环氧树脂筑块3和GIS盖板6后，特高频传感器1的与一端N型接头4连接，荧光光纤2的一端和光纤接头5连接，需要进行特高频测试时，用线缆把N型接头4与终端设备进行连接即可进行测试，需要进行光学测试时，用线缆把光纤接头5与终端设备连接即可进行测试，故该传感器既可以感应局部放电产生的电磁波信号进行特高频检测，又可以通过荧光光纤进行光学检测，二者即可同时进行，又可以分别进行。
如图3-图6所示，本发明中内置式特高频传感器1是由一根一定直径的金属丝组成，其呈螺旋状交叉盘旋环绕在环氧树脂筑块3的顶端，荧光光纤2同样呈螺旋状盘旋在环氧树脂筑块3的顶端，二者相互之间不干涉。高频传感器1的直径较粗，约为2.5-3.5mm，荧光光纤2的直径较细，约为1-1.5mm，高频传感器1的直径大于荧光光纤2的直径。
所述高频传感器1和荧光光纤2的一端分别固定在环氧树脂筑块3的顶端，另一端均垂直穿过环氧树脂筑块3并从其底面穿出，利用环氧树脂筑块3进行浇注固定。
所述环氧树脂筑块3整体为一个圆柱形，由于测试时特高频传感器1与荧光光纤2位于GIS的内部，故环氧树脂筑块3底面上设有一个密封槽7用来安装密封圈，密封槽7要能完全包裹在特高频传感器1与荧光光纤2的外圈，以防止从N型接头4和光纤接头5处漏气，围绕密封槽7设有一圈公6个沉头孔8，用来安放内六角螺栓，然后再利用内六角螺栓把环氧树脂筑块3安装固定在GIS盖板6的一端上，此处内六角螺栓采用塑料螺栓，以防止出现干扰信号。
如图7-图10所示，本发明中GIS盖板6为一个金属圆盘，尺寸与GIS设备配合，安装于环氧树脂筑块3的一端，GIS盖板6上设有一圈共6个螺纹孔9，与环氧树脂筑块3中的沉头孔8配合，用来安装固定环氧树脂筑块3。围绕螺纹孔9外设有一圈环形密封槽11，用来安装密封圈以防止GIS设备漏气。环形密封槽11的外圈上设有6个通孔12，用来把GIS盖板6安装在GIS设备上。
在GIS盖板6的另一个面上安装有N型接头4和光纤接头5，呈左右分布，安装N型接头4的地方，是设在GIS盖板6是的一个沉头通孔13，沉头通孔13外围绕设有四个螺纹盲孔A14。特高频传感器1的一头，从沉头通孔13的中心穿过后，与N型接头4的芯连接，螺纹盲孔A14用来固定N型接头4。安装光纤接头5的部位是设在GIS盖板6上的一个方形通孔15，围绕方形通孔15设有两个螺纹盲孔B16，同样，荧光光纤2的一头穿过方形通孔15与光纤接头5的芯连接，两个螺纹盲孔B16用来固定光纤接头5。
本发明所有部分的详细安装情况如下：
内置式特高频传感器：呈螺旋状盘旋固定在环氧树脂浇筑块上，一头穿过环氧树脂浇筑块与N型接头连接；
荧光光纤：呈螺旋状盘旋固定在环氧树脂浇筑块上，一头穿过环氧树脂浇筑块与光纤接头连接；
环氧树脂浇筑块：通过浇注固定内置式特高频传感器与荧光光纤，固定完成后，整体安装在GIS盖板上；
N型接头：固定于GIS盖板上，芯与特高频传感器连接；
光纤接头：固定于GIS盖板上，芯与荧光光纤连接；
所有部件安装完成后，把GIS盖板安装于GIS法兰上即可。
Claims (10)
1.用于GIS设备缺陷检测的传感器，其特征是：由特高频传感器（1）与荧光光纤（2）连接在环氧树脂筑块（3）上，环氧树脂筑块（3）安装于GIS盖板（6）的一个面上，N型接头（4）与光纤接头（5）均安装于GIS盖板（6）的另一个面上，特高频传感器（1）与荧光光纤（2）的一端穿过环氧树脂筑块（3）和GIS盖板（6）后，特高频传感器（1）的一端与N型接头（4）连接，荧光光纤（2）的一端与光纤接头（5）连接；N型接头（4）通过线缆与终端设相连接，光纤接头（5）通过线缆与终端设备连接。
2.根据权利要求1所述的用于GIS设备缺陷检测的传感器，其特征是：所述特高频传感器（1）为内置式特高频传感器，特高频传感器（1）与荧光光纤（2）均浇注在环氧树脂筑块（3）上进行固定，环氧树脂筑块（3）通过多个内六角螺栓安装于GIS盖板（6）的其中一个面上。
3.根据权利要求1所述的用于GIS设备缺陷检测的传感器，其特征是：所述特高频传感器（1）是由一根金属丝组成，呈螺旋状交叉盘旋环绕在环氧树脂筑块（3）的顶端，荧光光纤（2）同样呈螺旋状盘旋在环氧树脂筑块（3）的顶端，二者相互之间不干涉。
4.根据权利要求1所述的用于GIS设备缺陷检测的传感器，其特征是：所述高频传感器（1）的直径为2.5mm-3.5mm，荧光光纤（2）的直径为1mm-1.5mm，高频传感器（1）的直径大于荧光光纤（2）的直径。
5.根据权利要求1所述的用于GIS设备缺陷检测的传感器，其特征是：所述高频传感器（1）和荧光光纤（2）的一端分别固定在环氧树脂筑块（3）的顶端，另一端均垂直穿过环氧树脂筑块（3）并从其底面穿出，利用环氧树脂筑块（3）进行浇注固定。
6.根据权利要求1所述的用于GIS设备缺陷检测的传感器，其特征是：所述环氧树脂筑块（3）整体为一个圆柱形，由于测试时特高频传感器（1）与荧光光纤（2）位于GIS的内部，故环氧树脂筑块（3）底面上设有一个密封槽（7）用来安装密封圈，密封槽（7）能完全包裹在特高频传感器（1）与荧光光纤（2）的外圈，以防止从N型接头（4）和光纤接头（5）处漏气；围绕密封槽（7）设有一圈沉头孔（8）。
7.根据权利要求1所述的用于GIS设备缺陷检测的传感器，其特征是：所述环氧树脂筑块（3）安装固定在GIS盖板（6）的一端上是通过在环氧树脂筑块（3）上的沉头孔（8）中设置内六角螺栓来进行连接的；所述内六角螺栓为塑料螺栓，以防止出现干扰信号。
8.根据权利要求1所述的用于GIS设备缺陷检测的传感器，其特征是：所述GIS盖板（6）为一个金属圆盘，尺寸与GIS设备配合，安装于环氧树脂筑块（3）的一端，GIS盖板（6）上设有一圈螺纹孔（9），与环氧树脂筑块（3）中的沉头孔（8）配合，用来安装固定环氧树脂筑块（3）；围绕螺纹孔（9）外设有一圈环形密封槽（11），用来安装密封圈以防止GIS设备漏气；环形密封槽（11）的外圈上设有6个通孔（12），用来把GIS盖板（6）安装在GIS设备上。
9.根据权利要求1所述的用于GIS设备缺陷检测的传感器，其特征是：所述N型接头（4）安装于设在GIS盖板（6）上的沉头通孔（13）内，沉头通孔（13）外围绕设有用来固定N型接头（4）的螺纹盲孔A（14）；所述特高频传感器（1）的一头从沉头通孔（13）的中心穿过后，与N型接头（4）的芯连接；所述GIS盖板（6）上的方形通孔（15）中安装有光纤接头（5），围绕方形通孔（15）设有用来固定光纤接头（5）的螺纹盲孔B（16）；荧光光纤（2）的一头穿过方形通孔（15）与光纤接头（5）的芯连接。
10.利用如权利要求1所述的用于GIS设备缺陷检测的传感器进行安装的方法，其特征是：包括以下步骤：
内置式特高频传感器：呈螺旋状盘旋固定在环氧树脂浇筑块上，一头穿过环氧树脂浇筑块与N型接头连接；
荧光光纤：呈螺旋状盘旋固定在环氧树脂浇筑块上，一头穿过环氧树脂浇筑块与光纤接头连接；
环氧树脂浇筑块：通过浇注固定内置式特高频传感器与荧光光纤，固定完成后，整体安装在GIS盖板上；
N型接头：固定于GIS盖板上，芯与特高频传感器连接；
光纤接头：固定于GIS盖板上，芯与荧光光纤连接；
所有部件安装完成后，把GIS盖板安装于GIS法兰上即可；
当需要进行特高频测试时，用线缆把N型接头与终端设备进行连接即可进行测试；
当需要进行光学测试时，用线缆把光纤接头与终端设备连接即可进行测试，故，既能够感应局部放电产生的电磁波信号进行特高频检测，又能够通过荧光光纤进行光学检测，二者即能够同时进行，又能够分别进行。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190419 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |