CN113839205B - 电力变压器、电力检测装置与局部放电信号监测天线 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电力变压器、电力检测装置与局部放电信号监测天线，局部放电信号监测天线包括屏蔽盒、接收天线与两个金属板。接收天线设置于屏蔽盒的内部。两个金属板设置于屏蔽盒的内部，其中一个金属板相对间隔设置地位于接收天线的其中一侧面，另一个金属板相对间隔设置地位于接收天线的另一侧面。在接收天线的上下侧设置金属板，增加了电磁波信号在两块金属板之间的回波损耗，避免电磁波信号在金属屏蔽盒发生多次反射，提高了天线信号监测的准确性；此外，金属板的宽度W1小于屏蔽盒的宽度W2，金属板布置于屏蔽盒内部后，金属板的两侧均与屏蔽盒的两侧留有间隙，即进入两块金属板之间的电磁波信号能够从金属板的两侧的间隙向外射出。
Description
技术领域
本发明涉及电力检测技术领域，特别是涉及一种电力变压器、电力检测装置与局部放电信号监测天线。
背景技术
电力变压器中各种绝缘缺陷会引发各种形式的局部放电，若不能及时发现和排除，长期的局部放电将导致绝缘体的劣化，进而导致设备整个绝缘系统的失效，因此开展电力变压器局部放电绝缘缺陷检测技术的研究具有重要的意义。其中，特高频电磁脉冲检测技术由于具有抗干扰能力强、非接触式测量等优点得到了广泛的应用。
根据安装位置的不同，用于检测电力变压器局部放电的检测天线分为内置式和外置式两种，内置式主要通过变压器放油阀、人/手孔将天线放置在电力变压器的油箱内部，其测量灵敏度高但安装位置固定，现场维护困难；外置式主要通过在电力变压器的油箱上开设介质窗，将天线安装在油箱的外部，其安装不改变电力变压器的本体结构，安装位置灵活，便于现场的维护。考虑到现场复杂的电磁干扰信号，一般需要将局部放电信号监测天线安装在金属屏蔽盒内，然而，局部放电信号监测的准确性仍然有待提高。
发明内容
基于此，有必要克服现有技术的缺陷，提供一种电力变压器、电力检测装置与局部放电信号监测天线，它能够提高局部放电信号监测的准确性。
其技术方案如下：一种局部放电信号监测天线，所述局部放电信号监测天线包括：屏蔽盒与接收天线，所述接收天线设置于所述屏蔽盒的内部；两个金属板，两个所述金属板设置于所述屏蔽盒的内部，其中一个所述金属板相对间隔设置地位于所述接收天线的其中一侧面，另一个所述金属板相对间隔设置地位于所述接收天线的另一侧面，所述金属板的宽度为W1，所述屏蔽盒的宽度为W2，W1<W2。
上述的局部放电信号监测天线，通过在接收天线的上下侧设置金属板，增加了电磁波信号在两块金属板之间的回波损耗，从而避免电磁波信号在金属屏蔽盒发生多次反射，提高了天线信号监测的准确性；此外，金属板的宽度W1小于屏蔽盒的宽度W2，金属板布置于屏蔽盒内部后，金属板的两侧均与屏蔽盒的两侧留有间隙，即进入两块金属板之间的电磁波信号能够从金属板的两侧的间隙向外射出，避免电磁波信号在两块金属板之间多次反射造成信号特征的改变，提高了天线信号监测的准确性。
在其中一个实施例中，所述接收天线包括介质基板、设置于所述介质基板上侧面的辐射贴片及设置于所述介质基板下侧面的接地板；所述辐射贴片通过巴伦结构与同轴连接器连接。
在其中一个实施例中，所述金属板为不锈钢板；所述介质基板为聚四氟乙烯板；所述辐射贴片、所述接地板均为铜片。
在其中一个实施例中，所述介质基板的截面为T型；所述介质基板通过紧固件固定在所述屏蔽盒的背面板上。
在其中一个实施例中，所述屏蔽盒包括相对设置的顶面板与底面板，以及连接顶面板与底面板的背面板；所述接收天线、两个所述金属板均与所述背面板相连。
在其中一个实施例中，所述屏蔽盒还包括相对设置的两个侧面板，所述侧面板分别与背面板、顶面板与底面板相连；所述顶面板的顶面与所述底面板的底面之间的间距为h，间距h为5mm-35mm。
在其中一个实施例中，所述局部放电信号监测天线还包括设置于顶面板和/或底面板上的至少一个安装组件。
在其中一个实施例中，所述安装组件包括第一安装板与第二安装板，所述第一安装板与所述第二安装板相连；所述第一安装板上设置有第一腰型孔，所述第一安装板通过至少一个第一紧固件穿过所述第一腰型孔与所述顶面板或底面板相连，所述第一腰型孔沿着所述屏蔽盒的深度方向设置；所述第二安装板上设有第二腰型孔，所述第二安装板通过至少一个第二紧固件穿过第二腰型孔与变压器油箱相连，所述第二腰型孔沿着所述屏蔽盒的高度方向设置。
一种电力检测装置，所述电力检测装置包括所述的局部放电信号监测天线。
上述的电力检测装置，通过在接收天线的上下侧设置金属板，增加了电磁波信号在两块金属板之间的回波损耗，从而避免电磁波信号在金属屏蔽盒发生多次反射，提高了天线信号监测的准确性；此外，金属板的宽度W1小于屏蔽盒的宽度W2，金属板布置于屏蔽盒内部后，金属板的两侧均与屏蔽盒的两侧留有间隙，即进入两块金属板之间的电磁波信号能够从金属板的两侧的间隙向外射出，避免电磁波信号在两块金属板之间多次反射造成信号特征的改变，提高了天线信号监测的准确性。
一种电力变压器，所述电力变压器包括所述的局部放电信号监测天线。
上述的电力变压器，通过在接收天线的上下侧设置金属板，增加了电磁波信号在两块金属板之间的回波损耗，从而避免电磁波信号在金属屏蔽盒发生多次反射，提高了天线信号监测的准确性；此外，金属板的宽度W1小于屏蔽盒的宽度W2，金属板布置于屏蔽盒内部后，金属板的两侧均与屏蔽盒的两侧留有间隙，即进入两块金属板之间的电磁波信号能够从金属板的两侧的间隙向外射出，避免电磁波信号在两块金属板之间多次反射造成信号特征的改变，提高了天线信号监测的准确性。
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。
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明一实施例的局部放电信号监测天线的其中一视角结构图；
图2为本发明一实施例的局部放电信号监测天线的另一视角结构图；
图3为本发明一实施例的局部放电信号监测天线的剖视结构图。
10、屏蔽盒；11、顶面板；12、底面板；13、背面板；14、侧面板；15、间隙；20、接收天线；21、介质基板；211、第一连接板；212、第二连接板；22、辐射贴片；23、接地板；24、同轴连接器；30、金属板；40、安装组件；41、第一安装板；411、第一腰型孔；42、第二安装板；421、第二腰型孔；43、第一紧固件。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
一般地，将局部放电信号监测天线安装在金属屏蔽盒的内部时，泄露的电磁波信号容易在金属屏蔽盒发生多次反射，进而改变局部放电信号的基本特征，影响监测的准确性。
参阅图1至图3，图1示出了本发明一实施例的局部放电信号监测天线的其中一视角结构图；图2示出了本发明一实施例的局部放电信号监测天线的另一视角结构图；图3示出了本发明一实施例的局部放电信号监测天线的剖视结构图。本发明一实施例提供的一种局部放电信号监测天线，局部放电信号监测天线包括：屏蔽盒10、接收天线20与两个金属板30。接收天线20设置于屏蔽盒10的内部。两个金属板30设置于屏蔽盒10的内部，其中一个金属板30相对间隔设置地位于接收天线20的其中一侧面，另一个金属板30相对间隔设置地位于接收天线20的另一侧面。如图2所示，金属板30的宽度为W1，屏蔽盒10的宽度为W2，W1<W2。
上述的局部放电信号监测天线，通过在接收天线20的上下侧设置金属板30，增加了电磁波信号在两块金属板30之间的回波损耗，从而避免电磁波信号在屏蔽盒10发生多次反射，提高了天线信号监测的准确性；此外，金属板30的宽度W1小于屏蔽盒10的宽度W2，金属板30布置于屏蔽盒10内部后，金属板30的两侧均与屏蔽盒10的两侧留有间隙15，即进入两块金属板30之间的电磁波信号能够从金属板30的两侧的间隙15向外射出，避免电磁波信号在两块金属板30之间多次反射造成信号特征的改变，提高了天线信号监测的准确性。
请再参阅图2，还需要说明的是，接收天线20的宽度为W3，W1≧W3。
请参阅图3，在一个实施例中，接收天线20包括介质基板21、设置于介质基板21上侧面的辐射贴片22及设置于介质基板21下侧面的接地板23。辐射贴片22通过巴伦结构(图中未示出)与同轴连接器24连接。
在一个实施例中，金属板30为不锈钢板。如此，金属板30采用不锈钢板，结构强度足够，不易于损坏。可以理解的是，金属板30也可以根据实际需求选用其它金属材质。
需要说明的是，该“金属板30”可以为“屏蔽盒10的一部分”，即“金属板30”与“屏蔽盒10的其他部分”一体成型制造；也可以与“屏蔽盒10的其他部分”可分离的一个独立的构件，即“金属板30”可以独立制造，再与“屏蔽盒10的其他部分”组合成一个整体。如图3所示，一实施例中，“金属板30”为“屏蔽盒10”一体成型制造的一部分。
在一个实施例中，介质基板21为聚四氟乙烯板。其中，聚四氟乙烯板的相对介电常数为2.55。此外，介质板不限于是聚四氟乙烯板，还可以是其它材质的介质板。
在一个实施例中，辐射贴片22、接地板23均为铜片。当然，辐射贴片22不限于是铜片，辐射贴片22与接地板23也可以采用铝片、铁片等其它金属片，在此不进行限定，根据实际需求进行设置即可。
请参阅图3，在一个实施例中，介质基板21的截面为T型。介质基板21通过紧固件(图中未示出)固定在屏蔽盒10的背面板13上。紧固件例如为螺钉、螺栓、销钉、铆钉等等，此外也可以是将介质基板21粘接固定于屏蔽盒10的背面板13上。如此，聚四氟乙烯板的截面为T型，能增加接收天线20在屏蔽盒10的背面板13上连接的稳定性。具体而言，介质基板21包括第一连接板211以及与第一连接板211相连的第二连接板212。第一连接板211设置于屏蔽盒10的背面板13上，辐射贴片22与接地板23分别设置于第二连接板212的两个侧面上。
作为一个示例，辐射贴片22的形状可以是矩形、圆形、三角形等，根据实际需求进行设置即可，在此不进行限定。
请参阅图1至图3，在一个实施例中，屏蔽盒10包括相对设置的顶面板11与底面板12，以及连接顶面板11与底面板12的背面板13。接收天线20、两个金属板30均与背面板13相连。
需要说明的是，金属板30不限于背面板13相连。可选地，金属板30例如设计为L形状(图中未示出)，其中一个金属板30靠近于背面板13的一端与顶面板11相连，并间隔地设置于接收天线20的上方，另一个金属板30靠近于背面板13的一端与底面板12相连，并间隔地设置于接收天线20的下方。
请参阅图1至图3，在一个实施例中，屏蔽盒10还包括相对设置的两个侧面板14，侧面板14分别与背面板13、顶面板11与底面板12相连。顶面板11的顶面与底面板12的底面之间的间距为h，间距h为5mm-35mm。如此，间距h具体根据变压器油箱的缝隙确定，只要能将屏蔽盒10装设于变压器油箱的缝隙即可。
需要说明的是，当屏蔽盒10设置有两个侧面板14时，屏蔽盒10的正面(与背面板13相对的位置)形成有如图1所示的开口。当然，屏蔽盒10的两个侧面板14也可以省略掉，即无需设置两个侧面板14，此时，屏蔽盒10的正面(与背面板13相对的位置)形成有如图1所示的开口，屏蔽盒10的两个侧面(设置两个侧面板14的位置)形成两个开口，即屏蔽盒10为三面开口的盒体。
需要说明的是，该“顶面板11、底面板12、侧面板14”可以为“背面板13的一部分”，即“顶面板11、底面板12、侧面板14”与“背面板13的其他部分”一体成型制造；也可以与“背面板13的其他部分”可分离的一个独立的构件，即“顶面板11、底面板12、侧面板14”可以独立制造，再与“背面板13的其他部分”组合成一个整体。如图1至图3所示，一实施例中，“顶面板11、底面板12、侧面板14”为“背面板13”一体成型制造的一部分。
请参阅图1至图3，在一个实施例中，局部放电信号监测天线还包括设置于顶面板11和/或底面板12上的至少一个安装组件40。如此，屏蔽盒10通过安装组件40固定地装设于变压器油箱上。作为一个示例，如图1至图3所示，顶面板11上设置有间隔的两个安装组件40，底面板12上设置有间隔的两个安装组件40，从而便能使得屏蔽盒10固定地设置于变压器油箱上。当然，顶面板11上设置的安装组件40也可以是其它数量，例如为一个、三个、四个等等，同样地，底面板12上设置的安装组件40也可以是其它数量，例如为一个、三个、四个等等。
请参阅图1至图3，在一个实施例中，安装组件40包括第一安装板41与第二安装板42。第一安装板41与第二安装板42相连。第一安装板41上设置有第一腰型孔411，第一安装板41通过至少一个第一紧固件43穿过第一腰型孔411与顶面板11或底面板12相连，第一腰型孔411沿着屏蔽盒10的深度方向设置。第二安装板42上设有第二腰型孔421，第二安装板42通过至少一个第二紧固件(图中未示出)穿过第二腰型孔421与变压器油箱相连，第二腰型孔421沿着屏蔽盒10的高度方向设置。
需要说明的是，深度方向如图1所示的箭头S指示的方向，指的是垂直于屏蔽盒10的背面板13的方向。高度方向如图1所示的箭头H指示的方向，指的是垂直于屏蔽盒10的顶面板11或底面板12的方向。
如此，一方面，第一紧固件43能够在第一腰型孔411中沿着深度方向活动，活动到预设位置时，通过第一紧固件43将第一安装板41与屏蔽盒10固定连接，即能调整屏蔽盒10沿着深度方向的安装位置；另一方面，第二紧固件能够在第二腰型孔421中沿着高度方向活动，活动到预设位置时，通过第二紧固件将第二安装板42与变压器油箱固定连接，即能调整屏蔽盒10沿着高度方向的安装位置。
需要说明的是，该“第一安装板41”可以为“第二安装板42的一部分”，即“第一安装板41”与“第二安装板42的其他部分”一体成型制造；也可以与“第二安装板42的其他部分”可分离的一个独立的构件，即“第一安装板41”可以独立制造，再与“第二安装板42的其他部分”组合成一个整体。如图3所示，一实施例中，“第一安装板41”为“第二安装板42”一体成型制造的一部分。
还需要说明的是，第一紧固件43与第二紧固件均例如可以是螺栓、螺钉、螺丝、销钉、铆钉等等，在此不进行限定，根据实际需求进行设置。
在一个实施例中，一种电力检测装置，电力检测装置包括上述任一实施例的局部放电信号监测天线。
上述的电力检测装置，通过在接收天线20的上下侧设置金属板30，增加了电磁波信号在两块金属板30之间的回波损耗，从而避免电磁波信号在屏蔽盒10发生多次反射，提高了天线信号监测的准确性；此外，金属板30的宽度W1小于屏蔽盒10的宽度W2，金属板30布置于屏蔽盒10内部后，金属板30的两侧均与屏蔽盒10的两侧留有间隙15，即进入两块金属板30之间的电磁波信号能够从金属板30的两侧的间隙15向外射出，避免电磁波信号在两块金属板30之间多次反射造成信号特征的改变，提高了天线信号监测的准确性。
在一个实施例中，一种电力变压器，电力变压器包括上述任一实施例的局部放电信号监测天线。
上述的电力变压器，通过在接收天线20的上下侧设置金属板30，增加了电磁波信号在两块金属板30之间的回波损耗，从而避免电磁波信号在屏蔽盒10发生多次反射，提高了天线信号监测的准确性；此外，金属板30的宽度W1小于屏蔽盒10的宽度W2，金属板30布置于屏蔽盒10内部后，金属板30的两侧均与屏蔽盒10的两侧留有间隙15，即进入两块金属板30之间的电磁波信号能够从金属板30的两侧的间隙15向外射出，避免电磁波信号在两块金属板30之间多次反射造成信号特征的改变，提高了天线信号监测的准确性。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
Claims (10)
1.一种局部放电信号监测天线，其特征在于，所述局部放电信号监测天线包括：
屏蔽盒与接收天线，所述接收天线设置于所述屏蔽盒的内部，所述接收天线包括介质基板、设置于所述介质基板上侧面的辐射贴片及设置于所述介质基板下侧面的接地板；所述辐射贴片通过巴伦结构与同轴连接器连接；
两个金属板，两个所述金属板设置于所述屏蔽盒的内部，其中一个所述金属板相对间隔设置地位于所述接收天线的其中一侧面，另一个所述金属板相对间隔设置地位于所述接收天线的另一侧面，所述金属板的宽度为W1，所述屏蔽盒的宽度为W2，W1<W2。
2.根据权利要求1所述的局部放电信号监测天线，其特征在于，所述金属板为不锈钢板。
3.根据权利要求1所述的局部放电信号监测天线，其特征在于，所述介质基板为聚四氟乙烯板；所述辐射贴片、所述接地板均为铜片。
4.根据权利要求1所述的局部放电信号监测天线，其特征在于，所述介质基板的截面为T型；所述介质基板通过紧固件固定在所述屏蔽盒的背面板上。
5.根据权利要求1所述的局部放电信号监测天线，其特征在于，所述屏蔽盒包括相对设置的顶面板与底面板，以及连接顶面板与底面板的背面板；所述接收天线、两个所述金属板均与所述背面板相连。
6.根据权利要求5所述的局部放电信号监测天线，其特征在于，所述屏蔽盒还包括相对设置的两个侧面板，所述侧面板分别与背面板、顶面板与底面板相连；所述顶面板的顶面与所述底面板的底面之间的间距为h，间距h为5mm-35mm。
7.根据权利要求5所述的局部放电信号监测天线，其特征在于，所述局部放电信号监测天线还包括设置于顶面板和/或底面板上的至少一个安装组件。
8.根据权利要求7所述的局部放电信号监测天线，其特征在于，所述安装组件包括第一安装板与第二安装板，所述第一安装板与所述第二安装板相连；所述第一安装板上设置有第一腰型孔，所述第一安装板通过至少一个第一紧固件穿过所述第一腰型孔与所述顶面板或底面板相连，所述第一腰型孔沿着所述屏蔽盒的深度方向设置；所述第二安装板上设有第二腰型孔，所述第二安装板通过至少一个第二紧固件穿过第二腰型孔与变压器油箱相连，所述第二腰型孔沿着所述屏蔽盒的高度方向设置。
9.一种电力检测装置，其特征在于，所述电力检测装置包括如权利要求1至8任一项所述的局部放电信号监测天线。
10.一种电力变压器，其特征在于，所述电力变压器包括如权利要求1至8任一项所述的局部放电信号监测天线。
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