CN113253072A - 一种高压开关柜用移动式声光电磁复合传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高压开关柜用移动式声光电磁复合传感器，包括壳体、光脉冲传感器(1)、暂态地电波探头(2)、超声波探头(3)、特高频探头(4)和固定磁体(5)，所述的光脉冲传感器(1)、暂态地电波探头(2)、超声波探头(3)、特高频探头(4)安装在壳体内，所述的固定磁体(5)安装壳体外，并与高压开关柜吸合连接。与现有技术相比，本发明具有检测精度高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及局部放电检测技术，尤其是涉及一种高压开关柜用移动式声光电磁复合传感器。
背景技术
高压开关柜是面向用户供电最直接的配电网电气设备，其故障停电将会造成用户运行设备失电导致巨大经济损失、并造成严重的社会影响；此外，政府要求给企业等提供良好的营商环境，对用户提供稳定可靠电源是电网企业对配电网电气设备运维保障的必由之路。
当前，高压开关柜内部结构复杂、绝缘间距小，特别是紧凑式高压开关柜，导致其比电网中其他电气设备更加容易出现绝缘缺陷，在受潮凝露条件下很容易发生设备绝缘表面爬电等局部放电(Partial discharge，PD)现象。PD的长期存在最终会导致设备的绝缘老化或劣化甚至损坏，最终发展成高压开关柜绝缘击穿事故。因此，通过高压开关柜的PD在线监测、带电检测以判断其绝缘状况便显得至关重要。
目前应用于检测高压开关柜PD信号的方法主要有超声波(AE)检测法、暂态对地电压(TEV)检测法以及特高频(UHF)检测法等，光脉冲(OP)检测法也开始尝试应用。但目前的上述的检测方法几乎都是独立使用，没有发挥“1+1>2”的联合应用效应。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种检测精度高的高压开关柜用移动式声光电磁复合传感器。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种高压开关柜用移动式声光电磁复合传感器，包括壳体、光脉冲传感器、暂态地电波探头、超声波探头、特高频探头和固定磁体，所述的光脉冲传感器、暂态地电波探头、超声波探头、特高频探头安装在壳体内，所述的固定磁体安装壳体外，并与高压开关柜吸合连接。
优选地，所述的壳体包括铝合金中框、第一亚克力外壳和第二亚克力外壳，所述的第一亚克力外壳和第二亚克力外壳分别与铝合金中框连接后形成光脉冲传感器、暂态地电波探头、超声波探头、特高频探头的容置空间。
优选地，所述的第一亚克力外壳上设有用于固定的双面胶、用于固定磁体安装的固定孔。
优选地，所述的第二亚克力外壳上设有用于光脉冲传感器的第一探孔和用于超声波探头的第二探孔。
优选地，所述的第二探孔采用梅花状结构。
优选地，所述的光脉冲传感器包括光脉冲传感器屏蔽盖、光脉冲传感器探头和光脉冲传感器屏蔽外壳，所述光脉冲传感器屏蔽盖和光脉冲传感器屏蔽外壳安装后形成安装空间，所述的光脉冲传感器探头装入对应的安装空间内。
优选地，所述的光脉冲传感器探头设计为工作在“日盲”区的紫外光检测传感器，包括电源模块以及分别与电源部分连接的传感部分和信号处理部分，所述的传感部分包括前置滤波器和光电倍增管，所述的信号处理部分包括前置放大电路和次级放大滤波电路，所述的前置滤波器、光电倍增管、前置放大电路和次级放大滤波电依次连接。
优选地，所述的暂态地电波探头采用内置式安装。
优选地，所述超声波探头为声发射传感器。
优选地，所述特高频探头采用对称型蝴蝶状天线，并采用内置式安装。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、采用固定磁铁和双面胶的安装方式，使得高压开关柜用移动式声光电磁复合传感器安装和拆卸方便。
2、工作在“日盲”区的紫外光检测传感器避开了干扰，使得高压开关柜内部组件绝缘缺陷放电产生电磁波、超声波和光脉冲信号的UHF、TEV、AE和OP同步联合测量结果更加可靠。
3、形成的高压开关柜箱壁一体式声-光-电磁复合传感器可按照用户需求方便地安装在开关柜箱体内部，4个信号输出端子可以在带电运行工况下操作，实现带电检测/巡检，也可以给在线监测装置或重症监护系统提供信号。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明光脉冲传感器探头的结构示意图；
图3为“日盲”区的紫外光谱示意图；
图4为本发明第一亚克力外壳的结构示意图；
图5为本发明第二亚克力外壳的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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的一部分实施例，而不是全部实施例。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的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
多种方法的联合检测应用是一种发展趋势，能够相互佐证和弥补各自存在的缺点，本发明提出一种高压开关柜用移动式声光电磁复合传感器。
如图1所示，一种高压开关柜用移动式声光电磁复合传感器，包括壳体、光脉冲传感器1、暂态地电波探头2、超声波探头3、特高频探头4和固定磁体5，所述的光脉冲传感器1、暂态地电波探头2、超声波探头3、特高频探头4安装在壳体内，所述的固定磁体5安装壳体外，并与高压开关柜吸合连接。从而形成一种可以移动式固定安装、同步监测高压开关柜内部组件绝缘缺陷放电产生光学、电磁波和声学信号的光脉冲(OP)、暂态对地电压(TEV)、超声波(AE)和特高频(UHF)一体式声光电磁复合传感器。
所述的壳体包括铝合金中框6、第一亚克力外壳7和第二亚克力外壳8，所述的第一亚克力外壳7和第二亚克力外壳8分别与铝合金中框6连接后形成光脉冲传感器1、暂态地电波探头2、超声波探头3、特高频探头4的容置空间。
如图4所示，所述的第一亚克力外壳7上设有用于固定的双面胶9、用于固定磁体5安装的固定孔。
如图5所示，所述的第二亚克力外壳8上设有用于光脉冲传感器1的第一探孔81和用于超声波探头3的第二探孔82。
所述的第二探孔82采用梅花状结构。
所述的光脉冲传感器1包括光脉冲传感器屏蔽盖11、光脉冲传感器探头12和光脉冲传感器屏蔽外壳13，所述光脉冲传感器屏蔽盖11和光脉冲传感器屏蔽外壳13安装后形成安装空间，所述的光脉冲传感器探头12装入对应的安装空间内。
如图2和3所示，所述的光脉冲传感器探头12设计为工作在“日盲”区的紫外光检测传感器，包括电源模块以及分别与电源部分连接的传感部分和信号处理部分，所述的传感部分包括前置滤波器和光电倍增管，所述的信号处理部分包括前置放大电路和次级放大滤波电路，所述的前置滤波器、光电倍增管、前置放大电路和次级放大滤波电依次连接。“日盲”区的紫外光谱示意图见图3。
所述的暂态地电波探头采用内置式安装。所述超声波探头3为声发射传感器。所述特高频探头4采用对称型蝴蝶状天线，并采用内置式安装。
其中各传感器的具体参数如下：
1)光脉冲(OP)传感器参数：响应波长范围250nm–280nm，暗电流2nA，视场半角60°，响应度0.25A/W，光敏面积7mm2，功耗电流<60mA，饱和输入光功率微紫外光0.5μw/cm2。
2)暂态对地电压(TEV)探头参数：输入阻抗50Ω，带宽3MHz～100MHz，测量范围0～+60dBmV，精度1dB(分辨率)，接口形式SMA；
3)超声波(AE)探头参数：输入阻抗1MΩ，带宽20kHz～200kHz，测量范围0～+60dB，精度1dB(分辨率)，谐振频率40/150kHz可选，接口形式SMA；
4)特高频(UHF)探头参数：输入阻抗50Ω，带宽300MHz～1500MHz，平均等效高度大于9mm，测量范围-70～+10dBm，精度0.1dB(分辨率)，接口形式SMA。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种高压开关柜用移动式声光电磁复合传感器，其特征在于，包括壳体、光脉冲传感器(1)、暂态地电波探头(2)、超声波探头(3)、特高频探头(4)和固定磁体(5)，所述的光脉冲传感器(1)、暂态地电波探头(2)、超声波探头(3)、特高频探头(4)安装在壳体内，所述的固定磁体(5)安装壳体外，并与高压开关柜吸合连接。
2.根据权利要求1所述的一种高压开关柜用移动式声光电磁复合传感器，其特征在于，所述的壳体包括铝合金中框(6)、第一亚克力外壳(7)和第二亚克力外壳(8)，所述的第一亚克力外壳(7)和第二亚克力外壳(8)分别与铝合金中框(6)连接后形成光脉冲传感器(1)、暂态地电波探头(2)、超声波探头(3)、特高频探头(4)的容置空间。
3.根据权利要求2所述的一种高压开关柜用移动式声光电磁复合传感器，其特征在于，所述的第一亚克力外壳(7)上设有用于固定的双面胶(9)、用于固定磁体(5)安装的固定孔。
4.根据权利要求2所述的一种高压开关柜用移动式声光电磁复合传感器，其特征在于，所述的第二亚克力外壳(8)上设有用于光脉冲传感器(1)的第一探孔(81)和用于超声波探头(3)的第二探孔(82)。
5.根据权利要求4所述的一种高压开关柜用移动式声光电磁复合传感器，其特征在于，所述的第二探孔(82)采用梅花状结构。
6.根据权利要求1所述的一种高压开关柜用移动式声光电磁复合传感器，其特征在于，所述的光脉冲传感器(1)包括光脉冲传感器屏蔽盖(11)、光脉冲传感器探头(12)和光脉冲传感器屏蔽外壳(13)，所述光脉冲传感器屏蔽盖(11)和光脉冲传感器屏蔽外壳(13)安装后形成安装空间，所述的光脉冲传感器探头(12)装入对应的安装空间内。
7.根据权利要求6所述的一种高压开关柜用移动式声光电磁复合传感器，其特征在于，所述的光脉冲传感器探头(12)设计为工作在“日盲”区的紫外光检测传感器，包括电源模块以及分别与电源部分连接的传感部分和信号处理部分，所述的传感部分包括前置滤波器和光电倍增管，所述的信号处理部分包括前置放大电路和次级放大滤波电路，所述的前置滤波器、光电倍增管、前置放大电路和次级放大滤波电依次连接。
8.根据权利要求1所述的一种高压开关柜用移动式声光电磁复合传感器，其特征在于，所述的暂态地电波探头采用内置式安装。
9.根据权利要求1所述的一种高压开关柜用移动式声光电磁复合传感器，其特征在于，所述超声波探头(3)为声发射传感器。
10.根据权利要求1所述的一种高压开关柜用移动式声光电磁复合传感器，其特征在于，所述特高频探头(4)采用对称型蝴蝶状天线，并采用内置式安装。
Priority Applications (1)
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| CN (1) | CN113253072A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114019333A (zh) * | 2021-11-12 | 2022-02-08 | 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院 | 用于检测局部放电超高频电磁信号的复合传感器 |
| CN117110818A (zh) * | 2023-10-25 | 2023-11-24 | 江苏沙洲电气有限公司 | 一种新的高压开关柜局部放电检测方法及系统 |
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2021
- 2021-05-31 CN CN202110597174.0A patent/CN113253072A/zh active Pending
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