CN110376495A - 一种局部放电检测传感器及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种局部放电检测传感器及其制造方法，局部放电检测传感器包括：第一半环磁芯件；第二半环磁芯件，与所述第一半环磁芯件对应设置，以环绕在待测元件周向方向；所述第一半环磁芯件和/或所述第二半环磁芯件包括至少两个连接在一起的磁芯分块。通过至少两个连接在一起的磁芯分块构成第一半环磁芯件和/或所述第二半环磁芯件，以解决现有技术中用于横截面直径较大待测设备的局部放电检测传感器，其难以生产制造，具有生产使用成本高、难以实现批量生产，甚至无法生产制造的问题。

Description

一种局部放电检测传感器及其制造方法
技术领域
本发明涉及局部放电检测技术领域，具体涉及一种局部放电检测传感器及其制造方法。
背景技术
绝缘体中只有局部区域发生的放电，而没有贯穿施加电压的导体之间，可以发生在导体附近，也可以发生在其他地方，这种现象称为局部放电。虽然局部放电仅是一种很微小的能量释放，通常放电电量仅为pC(皮库伦)，但是局部放电的危害不容小觑。由于局部放电其放电量微小，难以探测，长期的局部放电会加速设备关键材料的老化、劣化，最终造成设备功能性损坏，引起断电、爆炸甚至人员伤亡的严重危害。
中国专利文献CN208188187U公开了一种用于电缆局部放电检测的高频电流传感器，现有技术中的电流传感器其主体由两个半环磁芯和封装外壳组成，常选用铁氧体作为磁芯材料。铁氧体磁芯在制作过程需要施加高压进行烧结。而受限于现有工艺条件，传统高频电流传感器的内径最大仅能到60mm。所以现有技术中的电流传感器需要将高频电流传感器安装在接地线等安装横截面直径较小的位置。
若要制备100mm范围以上的半环磁芯以对应大横截面直径的电缆、套管等待测物，则需要千吨级的压机才能在制备过程中提供足够的压力，则导致仪器使用成本高，难以实现批量生产，不具备经济性的问题。甚至，对于电缆本体、套管等待测直径较大的装置设备，还存在现有的局部放电检测传感器无法安装在其本体上的问题。
发明内容
因此，本发明旨在提供一种局部放电检测传感器及其制造方法，所要解决的技术问题在于现有技术中用于横截面直径较大待测设备的局部放电检测传感器，其难以生产制造，具有生产使用成本高、难以实现批量生产，甚至无法生产制造的问题。为此，本发明提供一种局部放电检测传感器，其检测范围为3MHz至36MHz，局部放电检测传感器包括：
第一半环磁芯件；
第二半环磁芯件，与所述第一半环磁芯件对应设置，以环绕在待测元件周向方向；
所述第一半环磁芯件和/或所述第二半环磁芯件包括至少两个连接在一起的磁芯分块。
至少两个所述磁芯分块通过如环氧树脂等胶黏剂固定在一起。
所述第一半环磁芯件和所述第二半环磁芯件内部设置有导线，所述导线通过BNC接头或TNC接头向外传输信号。
BNC接头是一种用于同轴电缆的连接器。BNC有传送距离长、信号稳定的优点。
TNC接头是BNC接头的变形，采用螺纹连接机构，用于无线电设备和测试仪表中连接同轴电缆。TNC接头在微波频率下具有比BNC接头更好的性能。
所述导线采用罗哥夫斯基线圈结构绕制而成。
构成所述第一半环磁芯件的至少两个所述磁芯分块为大小和形状相等的等分件；和/或，构成所述第二半环磁芯件的至少两个所述磁芯分块为大小和形状相等的等分件。
所述第一半环磁芯件和所述第二半环磁芯件分别通过至少两个所述磁芯分块构成，每个所述磁芯分块的大小和形状均相同。
所述第一半环磁芯件和/或所述第二半环磁芯件由8个所述磁芯分块构成；和/或，所述第一半环磁芯件和/或所述第二半环磁芯件由4个所述磁芯分块构成。
所述第一半环磁芯件和所述第二半环磁芯件外表面设置有金属外壳。
所述第一半环磁芯件和所述第二半环磁芯件铰接在一起，通过卡扣结构打开或闭合。
一种局部放电检测传感器的制造方法，包括以下步骤：
步骤S1，通过铁氧体配料、制坯、压制、烧结制作步骤制造磁芯分块；
步骤S2，在所述磁芯分块上绕置线圈并安装导线接头；
步骤S3，将多个磁芯分块固定在一起构成所述第一半环磁芯件和/或所述第二半环磁芯件；
步骤S3，将所述第一半环磁芯件和所述第二半环磁芯件连接在一起。
本发明的技术方案，具有如下优点：
1.本发明提供的局部放电检测传感器，包括：第一半环磁芯件；第二半环磁芯件，与所述第一半环磁芯件对应设置，以环绕在待测元件周向方向；所述第一半环磁芯件和所述第二半环磁芯件其两者或两者其一由至少两个连接在一起的磁芯分块构成。现有的局部放电检测传感器由两个半环磁芯和封装外壳组成，常选用铁氧体作为磁芯材料。而受限于现有工艺条件，传统高频电流传感器的内径最大仅能到60mm上下。若要制备100mm范围以上的半环磁芯，则需要千吨级的压机才能在制备过程中提供足够的压力。但是，千吨级的压机其使用成本高，并且难以实现批量生产，现有的局部放电检测传感器无法满足对横截面直径较大的电缆本体、套管等待测元件的局部放电测量需要。本发明通过将多个磁芯分块连接在一起构成的第一半环磁芯件和所述第二半环磁芯件。当需要生产制造横截面直径较大的局部放电检测传感器时，生产厂家可以根据需要将多个磁芯分块组合连接在一起，从而无需使用千吨级的压机即可完成第一半环磁芯件或第二半环磁芯件的生产制造，不但降低了大直径尺寸的局部放电检测传感器其生产制造成本，而且还能够解决部分大尺寸的待测元件现有的传感器无法测量的问题。
2.本发明提供的局部放电检测传感器，多个磁芯分块通过环氧树脂胶黏剂固定在一起，从而构成第一半环磁芯件或者第二半环磁芯件。树脂胶黏剂为双组份胶水，需AB混合使用，可填充较大的空隙，适用于一般环境，具有防水、耐油，耐强酸强碱的优点。通过上述环氧树脂胶黏剂可以有效地将多个磁芯分块牢固可靠地固定在一起。
3.本发明提供的局部放电检测传感器，第一半环磁芯件和第二半环磁芯件设置有导线，上述导线采用罗哥夫斯基线圈结构绕制而成。所述导线通过BNC接头或TNC接头可以稳定可靠地向外传输信号。上述传输信号为局部放电检测传感器测量到的数据信息。
4.本发明提供的局部放电检测传感器，构成所述第一半环磁芯件的至少两个所述磁芯分块为大小和形状相等的等分件；和/或，构成所述第二半环磁芯件的至少两个所述磁芯分块为大小和形状相等的等分件。通过大小和形状相等的多个磁芯分块构成第一半环磁芯件或者第二半环磁芯件，可以方便生产厂商生产制造磁芯分块降低局部放电检测传感器的生产制造成本。
5.本发明提供的局部放电检测传感器，所述第一半环磁芯件和所述第二半环磁芯件其二者分别通过至少两个所述磁芯分块构成，且每个上述磁芯分块的大小和形状均相同。通过等角度等分的方式使第一半环磁芯件和第二半环磁芯件上的每一个磁芯分块大小和形状都相同，从而使构成第一半环磁芯件和第二半环磁芯件的磁芯分块可以通用，方便生产厂商生产制造磁芯分块降低局部放电检测传感器的生产制造成本。
6.本发明提供的局部放电检测传感器，所述第一半环磁芯件和所述第二半环磁芯件外表面设置有金属外壳，上述金属外壳可以有效地保护由磁芯分块构成的第一半环磁芯件和第二半环磁芯件。
7.本发明提供的局部放电检测传感器，所述第一半环磁芯件和所述第二半环磁芯件铰接在一起，通过卡扣结构打开或闭合。第一半环磁芯件和第二半环磁芯件的其中一端通过铰链轴销连接在一起，另一端再通过卡钩和卡槽组成的卡扣结构可拆卸相连，从而使局部放电检测传感器可以环绕待测元件周向方向设置。
8.本发明提供的局部放电检测传感器的制造方法，包括以下步骤：步骤S1，通过铁氧体配料、制坯、压制、烧结制作步骤制造磁芯分块；步骤S2，在所述磁芯分块上绕置线圈并安装导线接头；步骤S3，将多个磁芯分块固定在一起构成所述第一半环磁芯件和/或所述第二半环磁芯件；步骤S3，将所述第一半环磁芯件和所述第二半环磁芯件连接在一起。通过将磁芯分块单独生产，再通过多个磁芯分块组成局部放电检测传感器，可以有效地降低了大直径尺寸的局部放电检测传感器其生产制造成本，提高产品竞争力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的用于检测待测元件的局部放电检测传感器其横截面示意图；
图2为本发明提供的第一半环磁芯件的立体结构示意图；
图3为本发明提供的第二半环磁芯件的立体结构示意图；
图4为本发明提供的局部放电检测传感器其性能测试结果图。
附图标记说明：
1-第一半环磁芯件；2-第二半环磁芯件；3-待测元件；4-磁芯分块。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
本实施例提供一种局部放电检测传感器，其检测范围为3MHz至36MHz，局部放电检测传感器如图1至图3所示，其包括：
第一半环磁芯件1，由8个磁芯分块4构成，相邻的磁芯分块4通过环氧树脂胶黏剂固定在一起；
第二半环磁芯件2，与所述第一半环磁芯件1对应设置，第二半环磁芯件2由8个磁芯分块4构成，组成第一半环磁芯件1和第二半环磁芯件2的每个磁芯分块4其大小和形状均相同，且相邻的磁芯分块4通过环氧树脂胶黏剂固定在一起；上述第一半环磁芯件1和第二半环磁芯件2构成内径为160mm、外径为220mm、厚度为20mm的环形磁环。当需要生产制造横截面直径较大的局部放电检测传感器时，生产厂家可以根据需要将多个磁芯分块4组合连接在一起，从而无需使用千吨级的压机即可完成第一半环磁芯件1或第二半环磁芯件2的生产制造，不但降低了大直径尺寸的局部放电检测传感器其生产制造成本，而且还能够解决部分大尺寸的待测元件3现有的传感器无法测量的问题；另外，通过等角度等分的方式使第一半环磁芯件1和第二半环磁芯件2上的每一个磁芯分块4大小和形状都相同，从而使构成第一半环磁芯件1和第二半环磁芯件2的磁芯分块4可以通用，方便生产厂商生产制造磁芯分块4降低局部放电检测传感器的生产制造成本；上述树脂胶黏剂为双组份胶水，需AB混合使用，可填充较大的空隙，适用于一般环境，具有防水、耐油，耐强酸强碱的优点。通过上述环氧树脂胶黏剂可以有效地将多个磁芯分块4牢固可靠地固定在一起。
所述第一半环磁芯件1和所述第二半环磁芯件2内部设置有导线，上述导线采用罗哥夫斯基线圈结构绕制而成。所述导线通过BNC接头向外传输信号，上述传输信号为局部放电检测传感器测量到的数据信息。BNC接头是一种用于同轴电缆的连接器。BNC有传送距离长、信号稳定的优点；
金属外壳，设置在所述第一半环磁芯件1和所述第二半环磁芯件2的外表面；上述金属外壳可以有效地保护由磁芯分块4构成的第一半环磁芯件1和第二半环磁芯件2。
所述第一半环磁芯件1和所述第二半环磁芯件2铰接在一起，通过卡扣结构打开或闭合，第一半环磁芯件1和第二半环磁芯件2的其中一端通过铰链轴销连接在一起，另一端再通过卡钩和卡槽组成的卡扣结构可拆卸相连，从而使局部放电检测传感器可以环绕待测元件3周向方向设置，测量电缆本体、套管等待测元件3是否发生局部放电现象。
局部放电检测传感器的制造方法，包括以下步骤：
步骤S1，通过铁氧体配料、制坯、压制、烧结制作步骤制造磁芯分块4；
步骤S2，在所述磁芯分块4上绕置线圈并安装导线接头；
步骤S3，将多个磁芯分块4固定在一起构成所述第一半环磁芯件1和所述第二半环磁芯件2；
步骤S3，将所述第一半环磁芯件1和所述第二半环磁芯件2连接在一起。
通过将磁芯分块4单独生产，再通过多个磁芯分块4组成局部放电检测传感器，可以有效地降低了大直径尺寸的局部放电检测传感器其生产制造成本，提高产品竞争力。
当然，本发明申请对导线上向外传输信号的接头不做具体限制，在其它实施例中，所述导线通过TNC接头向外传输信号，上述传输信号为局部放电检测传感器测量到的数据信息。TNC接头是BNC接头的变形，其采用螺纹连接机构，用于无线电设备和测试仪表中连接同轴电缆。TNC接头在微波频率下具有比BNC接头更好的性能。
当然，本发明申请对构成第一半环磁芯件1和第二半环磁芯件2的磁芯分块4数量不做具体限制，在其它实施例中，所述第一半环磁芯件1和所述第二半环磁芯件2分别由4个所述磁芯分块4构成。
当然，本发明申请对构成第一半环磁芯件1和第二半环磁芯件2的磁芯分块4数量不做具体限制，在其它实施例中，所述第一半环磁芯件1由8个所述磁芯分块4构成；所述第二半环磁芯件2由4个所述磁芯分块4构成。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种局部放电检测传感器，其特征在于，包括：
第一半环磁芯件(1)；
第二半环磁芯件(2)，与所述第一半环磁芯件(1)对应设置，以环绕在待测元件(3)周向方向；
所述第一半环磁芯件(1)和/或所述第二半环磁芯件(2)包括至少两个连接在一起的磁芯分块(4)。
2.根据权利要求1所述的局部放电检测传感器，其特征在于，至少两个所述磁芯分块(4)通过环氧树脂胶黏剂固定在一起。
3.根据权利要求1所述的局部放电检测传感器，其特征在于，所述第一半环磁芯件(1)和所述第二半环磁芯件(2)内部设置有导线，所述导线通过BNC接头或TNC接头向外传输信号。
4.根据权利要求3所述的局部放电检测传感器，其特征在于，所述导线采用罗哥夫斯基线圈结构绕制而成。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的局部放电检测传感器，其特征在于，构成所述第一半环磁芯件(1)的至少两个所述磁芯分块(4)为大小和形状相等的等分件；和/或，构成所述第二半环磁芯件(2)的至少两个所述磁芯分块(4)为大小和形状相等的等分件。
6.根据权利要求5所述的局部放电检测传感器，其特征在于，所述第一半环磁芯件(1)和所述第二半环磁芯件(2)均通过至少两个所述磁芯分块(4)构成，每个所述磁芯分块(4)的大小和形状均相同。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的局部放电检测传感器，其特征在于，所述第一半环磁芯件(1)和/或所述第二半环磁芯件(2)由8个所述磁芯分块(4)构成；和/或，所述第一半环磁芯件(1)和/或所述第二半环磁芯件(2)由4个所述磁芯分块(4)构成。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的局部放电检测传感器，其特征在于，所述第一半环磁芯件(1)和所述第二半环磁芯件(2)外表面设置有金属外壳。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的局部放电检测传感器，其特征在于，所述第一半环磁芯件(1)和所述第二半环磁芯件(2)铰接在一起，通过卡扣结构打开或闭合。
10.一种局部放电检测传感器的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，通过铁氧体配料、制坯、压制、烧结制作步骤制造磁芯分块(4)；
步骤S2，在所述磁芯分块(4)上绕置线圈并安装导线接头；
步骤S3，将多个磁芯分块(4)固定在一起构成第一半环磁芯件(1)和/或第二半环磁芯件(2)；
步骤S3，将所述第一半环磁芯件(1)和所述第二半环磁芯件(2)连接在一起。
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