CN202256588U - 检测gis设备放电信号的内置式传感器 - Google Patents

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吴伟
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Abstract

本实用新型公开了一种检测GIS设备放电信号的内置式传感器，其包括一底部开口的金属壳，所述金属壳内设有检测放电信号的天线，所述金属壳的顶部与一连接法兰连接，所述天线的信号线伸出所述金属壳。该检测GIS设备放电信号的内置式传感器在使用时，将放置天线的金属壳直接插在GIS设备壳体的内部，这样当GIS设备内部出现局部放电时，放电信号产生的电磁波信号在GIS设备壳体内部通过反射，折射等不同的方式进入到金属壳内并被天线感应，这样就可检测到GIS设备的局部放电。该内置式传感器的天线位于金属壳内，GIS设备外部的电磁干扰可被金属壳屏蔽，这样就可使GIS设备局部放电测量的信噪比大大提高，进而使传感器的测量精度提高。

Description

检测GIS设备放电信号的内置式传感器
技术领域
本实用新型涉及一种传感器，特别涉及一种用于检测GIS设备放电信号的内置式传感器。
背景技术
近年来，随着城市电网建设的发展，GIS设备的数量不断增加，随着GIS设备数量的增多，GIS设备发生故障的几率也在增加。研究表明，GIS设备内部故障以绝缘性故障为多。GIS设备的局部放电往往是绝缘性故障的先兆和表现形式，一般认为GIS设备中放电使SF6气体分解将严重影响电场分布，导致电场畸变，使绝缘材料腐蚀，最终引发绝缘击穿。实践证明，开展局部放电检测可以有效避免GIS事故的发生。
GIS设备中的SF6气体具有很高的绝缘强度。研究表明，处于高气压SF6气体环境中的局部放电其放电信号的上升沿及持续时间极短，一般为ns级，典型GIS设备局部放电信号的频谱可从低频到数百MHz甚至1GHz以上。GIS设备中的放电脉冲波不仅以横向电磁波(TEM波)的形式传播，而且还会以横向电场波(TE波)和横向磁场波(TM波)的方式传播。对于TE波和TM波存在一个下限截止频率，一般为几百MHz。由于GIS设备的金属同轴结构是一个良好的波导，局部放电产生的超高频信号可以有效地沿波导传播，GIS设备中多处装有盆式绝缘子，这些绝缘子均为非铁磁材料，可以透射超高频电磁波信号，当GIS设备局部放电产生的电磁波沿金属轴(筒)传播时，部分信号可通过绝缘子向外辐射。
与传统局部放电测量方法相比，检测这种超高频放电信号的方法(即UHF法)具有其独特的抗干扰特性。一般来讲，局部放电测量中所遇到的干扰信号主要是来自电网中电磁信号的干扰，如电晕干扰、开关操作过程中产生的干扰以及各种高压电气设备产生放电等，这些干扰均属于脉冲型干扰信号，其特征往往与局部放电信号相近，甚至一致。因此，就局部放电检测技术而言，解决测量过程中所遇到的干扰问题是目前传统局部放电测量中的主要难点。
实用新型内容
针对上述现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种可有效防止外界干扰的内置式传感器。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
一种检测GIS设备放电信号的内置式传感器，其包括一底部开口的金属壳，所述金属壳内设有检测放电信号的天线，所述金属壳的顶部与一连接法兰连接，所述天线的信号线伸出所述金属壳。
优选的，所述天线的信号线伸出所述金属壳的一端与N-TYPE接头连接。
优选的，所述金属壳底部开口处设有一绝缘材料的挡板。
上述技术方案具有如下有益效果：该检测GIS设备放电信号的内置式传感器在使用时，首先在GIS设备壳体上开设安装孔，然后通过安装孔将放置天线的金属壳直接插在GIS设备壳体的内部，这样当GIS设备内部出现局部放电时，放电信号产生的电磁波信号在GIS设备壳体内部通过反射，折射等不同的方式进入到金属壳内并被天线感应，这样就可检测到GIS设备的局部放电。该内置式传感器的天线位于金属壳内，GIS设备外部的电磁干扰可被金属壳屏蔽，这样就可使GIS设备局部放电测量的信噪比大大提高，进而使传感器的测量精度提高。
附图说明
图1为本实用新型实施例的结构示意图。
图2为本实用新型实施例使用状态的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细介绍。
如图1所示，该检测GIS设备放电信号的内置式传感器包括一底部开口的金属壳3，金属壳3内设有检测放电信号的天线5，天线检测电磁波的信号的频率范围在200MHz-3000MHz，金属壳3底部开口处设有一绝缘材料的挡板4，天线5固定在挡板4上，金属壳3的顶部与一连接法兰6连接，天线5的信号线伸出金属壳3，伸出的一端与N-TYPE接头7连接输出信号。
如图2所示，该内置式传感器在使用时，首先在GIS设备壳体1上开设安装孔2，然后金属壳3通过GIS设备壳体1上的安装孔2伸入到GIS设备壳体1内部，并在金属壳3与GIS设备壳体1之间设有密封圈，使金属壳3与GIS设备壳体1之间密封，最后将连接法兰6通过螺丝固定在GIS设备壳体1上，这样该内置式传感器即可安装在GIS设备上进行使用。
该检测GIS设备放电信号的内置式传感器将放置天线5的金属壳3直接插在GIS设备壳体的内部，这样当GIS设备内部出现局部放电时，放电信号产生的电磁波信号在GIS设备壳体内部通过反射，折射等不同的方式穿过挡板4进入到金属壳3内并被天线5感应，这样就可检测到GIS设备的局部放电。感应信号通过信号线、N-TYPE接头7传送给相应的电信号处理装置，进行信号处理，再利用诊断程序分析局部放电种类和杂波进行确认，从而判断GIS设备内部的故障情况及类型。为保证输出信号的精确性，应保证天线5接受到2PC的放电信号产生的电磁波时候，输出不小于-11dBm信号。
该传感器的天线5位于金属壳3内，GIS设备外部的电磁干扰可被金属壳3屏蔽，这样就可使GIS设备局部放电测量的信噪比大大提高，进而提高该传感器的测量精度。据测试，在距局部放电测量装置10m左右(直线距离)处的GIS设备交流耐压试验装置，其加压装置本身及接线均会产生明显的电晕干扰，甚至火花，但通过GIS设备局部放电测量装置观察基本上无反应。因此采用这种结构的传感器可有效避开各种干扰信号，使GIS局部放电测量的信噪比大大提高，进而使传感器的测量精度得到有效提高。
以上对本实用新型实施例所提供的一种检测GIS设备放电信号的内置式传感器进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制，凡依本实用新型设计思想所做的任何改变都在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种检测GIS设备放电信号的内置式传感器，其特征在于：其包括一底部开口的金属壳，所述金属壳内设有检测放电信号的天线，所述金属壳的顶部与一连接法兰连接，所述天线的信号线伸出所述金属壳。
2.根据权利要求1所述的检测GIS设备放电信号的内置式传感器，其特征在于：所述天线的信号线伸出所述金属壳的一端与N-TYPE接头连接。
3.根据权利要求1所述的检测GIS设备放电信号的内置式传感器，其特征在于：所述金属壳底部开口处设有一绝缘材料的挡板。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104330713A (zh) * 2014-11-04 2015-02-04 日新电机（无锡）有限公司 实现高压电力电容器的局部放电检测结构
CN105676087A (zh) * 2016-02-02 2016-06-15 国家电网公司 一种检测gis注浇孔特高频局放的传感系统
CN106662610A (zh) * 2014-07-28 2017-05-10 阿尔斯通技术有限公司 用于检测高压气体绝缘设备的局部放电的装置
CN112763863A (zh) * 2020-12-23 2021-05-07 深圳供电局有限公司 一种gis无线式超声波局放传感器

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