CN113933663A - 有源集成内置gis局放特高频检测装置与gis设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种有源集成内置GIS局放特高频检测装置与GIS设备，装置包括第一壳体、第二壳体、天线、介质板与有源电路模块。天线设置于第一壳体的内部，第一壳体设置于GIS设备的主机壳的内部，即天线能够用于对GIS设备进行局放检测，检测效果明显，并将检测到的局放信号直接传递给介质板的有源电路模块，经过有源电路模块将局放信号进行处理后向外输出。如此可见，将天线与有源电路模块集成在同一介质板上，使天线接收到的局放信号能够立即传输给有源电路模块并被有源电路模块进行处理，这样既避免了平衡信号在不平衡线路中的传输，又降低了传输线的损耗，还有效提高了系统的信噪比。此外，将天线内置于GIS设备的主机壳内部，能增强局放信号采集效果。

Description

有源集成内置GIS局放特高频检测装置与GIS设备

技术领域

本发明涉及GIS局放特高频检测技术领域，特别是涉及一种有源集成内置GIS局放特高频检测装置与GIS设备。

背景技术

对GIS设备进行局放检测可以提前得知设备故障情况，有利于及时控制与处理防止严重停电事故的发生。特高频法在众多局放检测方法中优势较大：灵敏度较高且适合在线连续检测，所以在局放检测中特高频法使用较普遍。

特高频检测装置是特高频法中的重要组成部分之一，包括天线与电路两部分。特高频检测装置的性能决定着特高频法的灵敏度及准确度。传统的特高频检测装置将天线和后置电路通过同轴电缆直接相连，存在着传输线衰减、匹配损耗、噪声及天线信号不稳定等不良现象。

发明内容

基于此，有必要针对现有局放检测装置存在传输线衰减、匹配损耗、噪声及天线信号不稳定问题，提供一种有源集成内置GIS局放特高频检测装置与GIS设备。

其技术方案如下：一种有源集成内置GIS局放特高频检测装置，所述有源集成内置GIS局放特高频检测装置包括：第一壳体，所述第一壳体用于设置于所述GIS设备的主机壳的内部；第二壳体，所述第二壳体用于设置于所述GIS设备的主机壳的外部；天线，所述天线设置于所述第一壳体的内部；介质板与有源电路模块，所述介质板与所述有源电路模块设置于所述第二壳体的内部，所述有源电路模块设置于所述介质板上，所述天线的尾端贯穿所述第一壳体、主机壳与所述第二壳体后与所述介质板相连，所述天线与所述有源电路模块电性连接。

上述的有源集成内置GIS局放特高频检测装置，天线设置于第一壳体的内部，第一壳体设置于GIS设备的主机壳的内部，即天线能够用于对GIS设备进行局放检测，检测效果明显，并将检测到的局放信号直接传递给介质板的有源电路模块，经过有源电路模块将局放信号进行处理后向外输出。如此可见，将天线与有源电路模块集成在同一介质板上，使天线接收到的局放信号能够立即传输给有源电路模块并被有源电路模块进行处理，这样既避免了平衡信号在不平衡线路中的传输，又降低了传输线的损耗，还有效提高了系统的信噪比。此外，将天线内置于GIS设备的主机壳内部，能增强局放信号采集效果。

其中一个实施例中，所述第一壳体的内部填充有绝缘材料，所述绝缘材料包裹于所述天线的外部。

在其中一个实施例中，所述第一壳体的其中一侧面设有第一开口，所述第一壳体设有第一开口的侧面与所述主机壳的内壁相连；所述天线的尾端穿过所述第一开口、以及贯穿所述主机壳上对应于所述第一开口的位置区域向外伸出。

在其中一个实施例中，所述第二壳体的其中一侧面设有第二开口，所述第二壳体设有第二开口的侧面与所述主机壳的外壁相连；所述天线的尾端还贯穿所述主机壳上对应于所述第二开口的位置区域伸入到所述第二壳体的内部。

在其中一个实施例中，所述主机壳的壁上设有走线通孔，所述天线的尾端通过所述走线通孔与第二开口伸入到所述第二壳体的内部。

在其中一个实施例中，所述介质板叠置设于所述主机壳的外壁上。

在其中一个实施例中，所述有源电路模块包括功率检波器、对数放大器和脉冲放大器，所述功率检波器、对数放大器和脉冲放大器均设置于所述介质板上。

在其中一个实施例中，所述有源集成内置GIS局放特高频检测装置还包括显示器；所述显示器与所述有源电路模块电连接。

在其中一个实施例中，所述显示器设置于所述第二壳体的外壁上，或者设置于所述主机壳的外壁上。

一种GIS设备，所述GIS设备包括所述的有源集成内置GIS局放特高频检测装置，还包括主机壳，所述第一壳体设置于所述主机壳的内部；所述第二壳体设置于所述主机壳的外部。

上述的GIS设备，天线设置于第一壳体的内部，第一壳体设置于GIS设备的主机壳的内部，即天线能够用于对GIS设备进行局放检测，检测效果明显，并将检测到的局放信号直接传递给介质板的有源电路模块，经过有源电路模块将局放信号进行处理后向外输出。如此可见，将天线与有源电路模块集成在同一介质板上，使天线接收到的局放信号能够立即传输给有源电路模块并被有源电路模块进行处理，这样既避免了平衡信号在不平衡线路中的传输，又降低了传输线的损耗，还有效提高了系统的信噪比。此外，将天线内置于GIS设备的主机壳内部，能增强局放信号采集效果。

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。

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有源集成内置GIS局放特高频检测装置的结构示意图；

图2为本发明一实施例的GIS设备的结构示意图。

10、第一壳体；11、第一开口；20、第二壳体；21、第二开口；30、天线；40、介质板；50、有源电路模块；51、功率检波器；52、对数放大器；53、脉冲放大器；60、主机壳；61、走线通孔；70、显示器。

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。

参阅图1，图1示出了本发明一实施例的有源集成内置GIS局放特高频检测装置的结构示意图；图2示出了本发明一实施例的GIS设备的结构示意图。本发明一实施例提供的一种有源集成内置GIS局放特高频检测装置，有源集成内置GIS局放特高频检测装置包括第一壳体10、第二壳体20、天线30、介质板40与有源电路模块50。第一壳体10用于设置于GIS设备的主机壳60的内部。第二壳体20用于设置于GIS设备的主机壳60的外部。天线30设置于第一壳体10的内部。介质板40与有源电路模块50设置于第二壳体20的内部，有源电路模块50设置于介质板40上。天线30的尾端贯穿第一壳体10、主机壳60与第二壳体20后与介质板40相连，天线30与有源电路模块50电性连接。

上述的有源集成内置GIS局放特高频检测装置，天线30设置于第一壳体10的内部，第一壳体10设置于GIS设备的主机壳60的内部，即天线30能够用于对GIS设备进行局放检测，检测效果明显，并将检测到的局放信号直接传递给介质板40的有源电路模块50，经过有源电路模块50将局放信号进行处理后向外输出。如此可见，将天线30与有源电路模块50集成在同一介质板40上，使天线30接收到的局放信号能够立即传输给有源电路模块50并被有源电路模块50进行处理，这样既避免了平衡信号在不平衡线路中的传输，又降低了传输线的损耗，还有效提高了系统的信噪比。此外，将天线30内置于GIS设备的主机壳60内部，能增强局放信号采集效果。

本实施例中，第一壳体10与第二壳体20均为金属屏蔽壳，即具体例如为铜制壳、铝制壳、不锈钢壳等等。此外，也可以是选用绝缘壳体，并在绝缘壳体的内壁与外壁上设置金属层，从而起到屏蔽作用。

一般地，在进行局放检测时，特高频检测装置的设置方式大致分为两种，其一、采用外置于GIS外壳外部的结构，容易出现高频信号采集效果差的问题；其二、采用内置于GIS外壳内部的结构，会破坏GIS外壳的密封性。基于此，本实施例中，第一壳体10的内部填充有绝缘材料，绝缘材料包裹于天线30的外部。如此，在第一壳体10的内部注入的绝缘材料能保证密封性。

需要说明的是，本实施例中的绝缘材料具体例如为合成树脂，实际应用时也可以根据情况采用其它类型的绝缘材料，在此不进行限定。

请参阅图1与图2，在一个实施例中，第一壳体10的其中一侧面设有第一开口11，第一壳体10设有第一开口11的侧面与主机壳60的内壁相连。天线30的尾端穿过第一开口11、以及贯穿主机壳60上对应于第一开口11的位置区域向外伸出。如此，由于第一壳体10设置有第一开口11，相当于第一壳体10罩设于主机壳60的内壁上，这样能便于将天线30的尾端通过第一开口11放置于第一壳体10的内部，并且天线30的尾端通过第一开口11以及贯穿主机壳60后便能向外伸出。

需要说明的是，作为一个可选的方案，第一壳体10的第一开口11也可以设置板件来封闭第一壳体10，在此不进行限定。

请参阅图1与图2，在一个实施例中，第二壳体20的其中一侧面设有第二开口21，第二壳体20设有第二开口21的侧面与主机壳60的外壁相连。天线30的尾端还贯穿主机壳60上对应于第二开口21的位置区域伸入到第二壳体20的内部。如此，由于第二壳体20设置有第二开口21，相当于第二壳体20罩设于主机壳60的外壁上，这样能便于将天线30的尾端通过第二开口21伸入到第二壳体20的内部，天线30的尾端伸入到第二壳体20的内部后便可以与介质板40相连，使得天线30与有源电路模块50电连接。

需要说明的是，作为一个可选的方案，第二壳体20的第二开口21也可以设置板件来封闭第二壳体20，在此不进行限定。

请参阅图1与图2，在一个实施例中，主机壳60的壁上设有走线通孔61，天线30的尾端通过走线通孔61与第二开口21伸入到第二壳体20的内部。

请参阅图1与图2，在一个实施例中，介质板40叠置设于主机壳60的外壁上。需要说明的是，介质板40还可以采用其它方式设置于主机壳60的外壁上，例如与主机壳60的外壁之间设置有中间元件，或者介质板40设置于第二壳体20的内壁上，在此不进行限定，根据实际需求进行设置即可。

请参阅图1与图2，在一个实施例中，有源电路模块50包括功率检波器51、对数放大器52和脉冲放大器53。功率检波器51、对数放大器52和脉冲放大器53均设置于介质板40上。其中，功率检波器51能够识别出局部放电的短放电脉冲。此外，对数放大器52将大动态范围的输入信号压缩成小动态范围的输出信号，从而能实现宽动态范围检测。另外，脉冲放大器53起到缓冲输出功率信号，加强信号在容性负载上的传输能力的作用。需要说明的是，有源电路模块50不限于上述的功率检波器51、对数放大器52和脉冲放大器53，还可以是包括有其它功能模块，在此不进行限定，根据实际需求进行设置。

请参阅图1与图2，在一个实施例中，有源集成内置GIS局放特高频检测装置还包括显示器70。显示器70与有源电路模块50电连接。具体而言，有源电路模块50通过同轴电缆(图中未示出)与显示器70电连接，用于将处理过后的局放信号传输至显示器70，通过显示器70对检测结果进行显示，使得能够及时地提示给用户。也就是将处理后的较低频(10MHz)较高幅值(5V峰峰值)的局放信号通过同轴电缆传输，这样既避免了平衡信号在不平衡线路中的传输，又降低了传输线的损耗，还有效提高了系统的信噪比。

请参阅图1与图2，在一个实施例中，显示器70设置于第二壳体20的外壁上，或者设置于主机壳60的外壁上。如此，显示器70能够将检测结果进行显示，设置于第二壳体20的外壁上或主机壳60的外壁上便于被用户观察到。

请参阅图1与图2，在一个实施例中，一种GIS设备，GIS设备包括上述任一实施例的有源集成内置GIS局放特高频检测装置，还包括主机壳60，第一壳体10设置于主机壳60的内部。第二壳体20设置于主机壳60的外部。

上述的GIS设备，天线30设置于第一壳体10的内部，第一壳体10设置于GIS设备的主机壳60的内部，即天线30能够用于对GIS设备进行局放检测，检测效果明显，并将检测到的局放信号直接传递给介质板40的有源电路模块50，经过有源电路模块50将局放信号进行处理后向外输出。如此可见，将天线30与有源电路模块50集成在同一介质板40上，使天线30接收到的局放信号能够立即传输给有源电路模块50并被有源电路模块50进行处理，这样既避免了平衡信号在不平衡线路中的传输，又降低了传输线的损耗，还有效提高了系统的信噪比。此外，将天线30内置于GIS设备的主机壳60内部，能增强局放信号采集效果。

需要说明的是，该“第一壳体10、第二壳体20”可以为“主机壳60的一部分”，即“第一壳体10、第二壳体20”与“主机壳60的其他部分”一体成型制造；也可以与“主机壳60的其他部分”可分离的一个独立的构件，即“第一壳体10、第二壳体20”可以独立制造，再与“主机壳60的其他部分”组合成一个整体。如图2所示，一实施例中，“第一壳体10、第二壳体20”为“主机壳60”一体成型制造的一部分。

综上，上述的有源集成内置GIS局放特高频检测装置与GIS设备至少具有如下优点：

1、天线30设置于第一壳体10的内部，第一壳体10设置于GIS设备的主机壳60的内部，即天线30能够用于对GIS设备进行局放检测，检测效果明显，并将检测到的局放信号直接传递给介质板40的有源电路模块50，经过有源电路模块50将局放信号进行处理后向外输出。如此可见，将天线30与有源电路模块50集成在同一介质板40上，使天线30接收到的局放信号能够立即传输给有源电路模块50并被有源电路模块50进行处理，这样既避免了平衡信号在不平衡线路中的传输，又降低了传输线的损耗，还有效提高了系统的信噪比。此外，将天线30内置于GIS设备的主机壳60内部，能增强局放信号采集效果。

2、在第一壳体10的内部注入的绝缘材料能保证密封性。

3、由于第一壳体10设置有第一开口11，相当于第一壳体10罩设于主机壳60的内壁上，这样能便于将天线30的尾端通过第一开口11放置于第一壳体10的内部，并且天线30的尾端通过第一开口11以及贯穿主机壳60后便能向外伸出。

4、由于第二壳体20设置有第二开口21，相当于第二壳体20罩设于主机壳60的外壁上，这样能便于将天线30的尾端通过第二开口21伸入到第二壳体20的内部，天线30的尾端伸入到第二壳体20的内部后便可以与介质板40相连，使得天线30与有源电路模块50电连接。

5、功率检波器51能够识别出局部放电的短放电脉冲。此外，对数放大器52将大动态范围的输入信号压缩成小动态范围的输出信号，从而能实现宽动态范围检测。另外，脉冲放大器53起到缓冲输出功率信号，加强信号在容性负载上的传输能力的作用。

6、有源电路模块50通过同轴电缆与显示器70电连接，用于将处理过后的局放信号传输至显示器70，通过显示器70对检测结果进行显示，使得能够及时地提示给用户。也就是将处理后的较低频(10MHz)较高幅值(5V峰峰值)的局放信号通过同轴电缆传输，这样既避免了平衡信号在不平衡线路中的传输，又降低了传输线的损耗，还有效提高了系统的信噪比。

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)

1.一种有源集成内置GIS局放特高频检测装置，其特征在于，所述有源集成内置GIS局放特高频检测装置包括：

第一壳体，所述第一壳体用于设置于所述GIS设备的主机壳的内部；

第二壳体，所述第二壳体用于设置于所述GIS设备的主机壳的外部；

天线，所述天线设置于所述第一壳体的内部；

介质板与有源电路模块，所述介质板与所述有源电路模块设置于所述第二壳体的内部，所述有源电路模块设置于所述介质板上，所述天线的尾端贯穿所述第一壳体、主机壳与所述第二壳体后与所述介质板相连，所述天线与所述有源电路模块电性连接。

2.根据权利要求1所述的有源集成内置GIS局放特高频检测装置，其特征在于，所述第一壳体的内部填充有绝缘材料，所述绝缘材料包裹于所述天线的外部。

3.根据权利要求1所述的有源集成内置GIS局放特高频检测装置，其特征在于，所述第一壳体的其中一侧面设有第一开口，所述第一壳体设有第一开口的侧面与所述主机壳的内壁相连；所述天线的尾端穿过所述第一开口、以及贯穿所述主机壳上对应于所述第一开口的位置区域向外伸出。

4.根据权利要求3所述的有源集成内置GIS局放特高频检测装置，其特征在于，所述第二壳体的其中一侧面设有第二开口，所述第二壳体设有第二开口的侧面与所述主机壳的外壁相连；所述天线的尾端还贯穿所述主机壳上对应于所述第二开口的位置区域伸入到所述第二壳体的内部。

5.根据权利要求4所述的有源集成内置GIS局放特高频检测装置，其特征在于，所述主机壳的壁上设有走线通孔，所述天线的尾端通过所述走线通孔与第二开口伸入到所述第二壳体的内部。

6.根据权利要求4所述的有源集成内置GIS局放特高频检测装置，其特征在于，所述介质板叠置设于所述主机壳的外壁上。

7.根据权利要求1所述的有源集成内置GIS局放特高频检测装置，其特征在于，所述有源电路模块包括功率检波器、对数放大器和脉冲放大器，所述功率检波器、对数放大器和脉冲放大器均设置于所述介质板上。

8.根据权利要求1所述的有源集成内置GIS局放特高频检测装置，其特征在于，所述有源集成内置GIS局放特高频检测装置还包括显示器；所述显示器与所述有源电路模块电连接。

9.根据权利要求8所述的有源集成内置GIS局放特高频检测装置，其特征在于，所述显示器设置于所述第二壳体的外壁上，或者设置于所述主机壳的外壁上。

10.一种GIS设备，所述GIS设备包括如权利要求1-9任一项所述的有源集成内置GIS局放特高频检测装置，还包括主机壳，所述第一壳体设置于所述主机壳的内部；所述第二壳体设置于所述主机壳的外部。

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