CN203630282U - 用于电力电缆局部放电检测的宽频电磁耦合传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于电力电缆局部放电检测的宽频电磁耦合传感器，其包括：一金属屏蔽盒，其包括两个铰接的分体式半盒，所述两个分体式半盒均具有铰接端和拼接端，所述金属屏蔽盒具有内壁和外壁，所述内壁和外壁之间形成空腔，所述内壁上开设有沿内壁的周向方向延伸的槽；一磁芯，其包括两个拼接在一起的磁芯分体，所述各磁芯分体对应设于各分体式半盒的空腔内，该两个磁芯分体的其中之一上缠绕有线圈；气隙垫片，其设于所述两个磁芯分体的拼接面之间；绝缘垫片，其设于所述金属屏蔽盒和磁芯之间；一插头，其固定设于所述金属屏蔽盒的外壁上，其与线圈电连接。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种传感器，尤其涉及一种用于电缆局部放电检测的传感器。
背景技术
当前对电力电缆的在线监测多使用局部放电检测法，局部放电检测法有宽频电磁耦合法、特高频法、超声波检测法等。
在使用特高频法、超声波法检测电力电缆局部放电时，超声传感器和特高频传感器很难固定在电力电缆本体上，通常使用扎带将传感器绑在电缆上，给检测带来了很大麻烦，不安全。而且，超声和特高频方法检测电力电缆局部放电时，由于信号衰减快，检测的有效范围较小。此外，电力电缆的运行环境复杂、干扰强烈，手机信号、汽车发动机点火、机械振动噪声都会对特高频法、超声波检测法的准确度产生严重的影响。
目前市场上现有的宽频电磁耦合传感器大多采用BNC接头，这种接头在多次插拔后会产生变形，不牢固；并且一般的宽频电磁耦合传感器由于磁芯材料的性能，工作频带很难再高于10MHz；另外，该类传感器多采用绝缘材料作为外壳，这种材料无法对现场的电磁干扰进行有效的屏蔽，对性能有一定的影响；由于加工精度的影响，一般购买到的合页都会有一些晃动，这容易导致传感器测量时的左右磁芯面不能够准确的对齐，从而引入传感器性能的不一致性。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于电力电缆局部放电检测的宽频电磁耦合传感器，其具备牢固、高精度、高线性度、高一致性、适合现场复杂环境的优点。
为了实现上述目的，本实用新型提出了一种用于电力电缆局部放电检测的宽频电磁耦合传感器，其包括：
一金属屏蔽盒，其包括两个铰接的分体式半盒，所述两个分体式半盒均具有铰接端和拼接端，所述金属屏蔽盒具有内壁和外壁，所述内壁和外壁之间形成空腔，所述内壁上开设有沿内壁的周向方向延伸的槽；
一磁芯，其包括两个拼接在一起的磁芯分体，所述各磁芯分体对应设于各分体式半盒的空腔内，该两个磁芯分体的其中之一上缠绕有线圈；
气隙垫片，其设于所述两个磁芯分体的拼接面之间；
绝缘垫片，其设于所述金属屏蔽盒和磁芯之间；
一插头，其固定设于所述金属屏蔽盒的外壁上，其与线圈电连接。
本实用新型所述的宽频电磁耦合传感器在工作时，两个分体式半盒绕着铰接轴反向运动以打开金属屏蔽盒，然后将金属屏蔽盒套于电缆上，再使两个分体式半盒绕着铰接轴相对转动，以闭合金属屏蔽盒，电缆中微弱高频电流信号在磁芯中感应生成相应变化的磁场，该变化的磁场在线圈中感应生成相应变化的电动势，该感应电动势经插头输出。本实用新型中，分体式半盒和磁芯的设置是为了在检测电缆局部放电时能直接将电缆置入宽频电磁耦合传感器中而不用拆卸电缆，方便使用；圆环槽的设置可避免在金属屏蔽盒上产生被测电流的耦合电流，提高测量的精度；气隙垫片配合磁芯材料选择可使得磁芯具有较理想的线性度和工作频率；绝缘垫片用于隔离金属屏蔽盒和磁芯。
优选地，在本实用新型所述的宽频电磁耦合传感器中，所述金属屏蔽盒的内壁呈圆柱形，所述槽为周向延伸的首尾闭合的圆环槽。
优选地，在本实用新型所述的宽频电磁耦合传感器中，所述金属屏蔽盒的外壁的呈圆柱形。
优选地，在本实用新型所述的宽频电磁耦合传感器中，所述磁芯为圆环形，磁芯分体为半圆环形。
进一步地，在本实用新型所述的宽频电磁耦合传感器中，所述插头通过接头座固定设置在金属屏蔽盒的外壁上。
优选地，在本实用新型所述的宽频电磁耦合传感器中，所述插头为Type-N插头。
Type-N插头较常见的BNC插头更加牢固，可靠性更高，适合复杂的测试现场环境。
进一步地，在本实用新型所述的宽频电磁耦合传感器中，所述金属屏蔽盒包括金属屏蔽盒体和盖设于金属屏蔽盒体轴向端部的金属屏蔽盖板，所述槽形成于金属屏蔽盒体和金属屏蔽盖板之间。
进一步地，在本实用新型所述的宽频电磁耦合传感器中，所述分体式半盒的拼接端设有搭扣。
搭扣较螺丝固定方式更加方便，可以方便的实现金属屏蔽盒的打开和闭合。
进一步地，在本实用新型所述的宽频电磁耦合传感器中，所述两个分体式半盒的拼接端设有定位销。
定位销的设计是为了避免由于加工精度差而导致宽频电磁耦合传感器的分体式半盒闭合时出现的错开现象，提高磁芯分体拼接的严密程度，从而提高宽频电磁耦合传感器的一致性和精度。定位销可以是一根单独的插销，配合两个拼接端上的插孔使用。
进一步地，在本实用新型所述的宽频电磁耦合传感器中，所述磁芯的横截面为矩形。
本实用新型所述的宽频电磁耦合传感器与现有电缆局部放电传感器相比，由于采用了上述方案，其精度、线性度以及一致性更高，可靠性更高，接头连接更牢固，适合复杂的测试现场环境，从而有效提升了局部放电传感器的检测效果及实用性。
附图说明
图1为本实用新型所述的宽频电磁耦合传感器在一种实施方式下的结构示意图。
图2为图1的半剖左视图。
图3为本实用新型所述的宽频电磁耦合传感器在一种实施方式下的立体结构示意图。
具体实施方式
下面将结合说明书附图和具体的实施例对本实用新型所述的宽频电磁耦合传感器做出进一步的解释和说明。
图1示意了本实用新型所述的宽频电磁耦合传感器在一种实施方式下的结构。图2为图1的半剖左视图。图3示意了本实用新型所述的宽频电磁耦合传感器在一种实施方式下的立体结构。
如图1、图2以及图3所示，该实施例包括金属屏蔽盒（其包括金属屏蔽盖板1和金属屏蔽盒体2）、绝缘垫片3、定位销4、合页5、搭扣6、接头座7、Type-N插头8、磁芯9、气隙垫片10以及线圈11。
金属屏蔽盒包括两个铰接的沿直径A方向分开的分体式半盒，该两个分体式半盒均具有铰接端A1和拼接端A2。金属屏蔽盒具有圆环形内壁B1和圆环外壁B2，内壁B1和外壁B2之间形成空腔B，内壁B1上开设有沿内壁B1的周向方向延伸的首尾闭合的圆环槽C，该圆环槽设于金属屏蔽盖板1和金属屏蔽盒体2之间；金属屏蔽盒包括金属屏蔽盒体2和盖设于金属屏蔽盒体2轴向端部的金属屏蔽盖板1。设于铰接端A1的合页5将两个分体式半盒可转动地连接起来，在金属屏蔽盒闭合的状态下，设于拼接端A2的搭扣6可以保持金属屏蔽盒闭合的状态。
磁芯9为采用高磁导率材料制成的横截面为矩形的圆环。磁芯9由两个半圆环形磁芯分体拼接而成，各磁芯分体对应设于各分体式半盒的空腔B内，两个磁芯分体的其中之一上缠绕有线圈11。金属屏蔽盒的分体式半盒拼接端A2处设有定位销4，避免由于加工精度差而导致分体式半盒闭合时磁芯分体拼接截面偏移，提高磁芯分体闭合的严密程度。
在缠绕有线圈11的磁芯分体的拼接面上粘有一定厚度的与磁芯分体截面尺寸相同的绝缘树脂矩形气隙垫片10，使得磁芯9具有较理想的线性度和工作频率。
绝缘垫片3设于金属屏蔽盒和磁芯9之间。绝缘垫片3为半环形，两个绝缘垫片闭合后整体为环形，其与金属屏蔽盒的空腔B尺寸相同，可以放入金属屏蔽盒的空腔B，用于隔离金属屏蔽盒与磁芯9。绝缘垫片3同时填充圆环槽C。
Type-N插头8通过接头座7固定设置在缠绕有线圈11的磁芯分体所在的金属屏蔽盒的分体式半盒的外壁B2上，从而方便线圈11的端部与Type-N插头8连接。
本实施例所述的宽频电磁耦合传感器在使用时，首先使分体式半盒绕着合页5转动实现金属屏蔽盒1的打开，然后将金属屏蔽盒1套在被测电缆上，再关闭金属屏蔽盒1，使宽频电磁耦合传感器“钳住被测电流”；利用特征阻抗为50欧姆的同轴电缆将Type-N插头8的输出信号连接到输入阻抗为50欧姆的电压测量装置上；通过测量到的电压信号即可换算得到相应的被测电流信号。本实用新型提供的宽频电磁耦合传感器尤其适合测量高压电气设备中由局部放电引起的小电流高频信号。
要注意的是，以上列举的仅为本实用新型的具体实施例，显然本实用新型不限于以上实施例，随之有着许多的类似变化。本领域的技术人员如果从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于电力电缆局部放电检测的宽频电磁耦合传感器，其特征在于，包括：
一金属屏蔽盒，其包括两个铰接的分体式半盒，所述两个分体式半盒均具有铰接端和拼接端，所述金属屏蔽盒具有内壁和外壁，所述内壁和外壁之间形成空腔，所述内壁上开设有沿内壁的周向方向延伸的槽；
一磁芯，其包括两个拼接在一起的磁芯分体，所述各磁芯分体对应设于各分体式半盒的空腔内，该两个磁芯分体的其中之一上缠绕有线圈；
气隙垫片，其设于所述两个磁芯分体的拼接面之间；
绝缘垫片，其设于所述金属屏蔽盒和磁芯之间；
一插头，其固定设于所述金属屏蔽盒的外壁上，其与线圈电连接。
2.如权利要求1所述的宽频电磁耦合传感器，其特征在于，所述金属屏蔽盒的内壁呈圆柱形，所述槽为周向延伸的首尾闭合的圆环槽。
3.如权利要求1所述的宽频电磁耦合传感器，其特征在于，所述金属屏蔽盒的外壁的呈圆柱形。
4.如权利要求1所述的宽频电磁耦合传感器，其特征在于，所述磁芯为圆环形，磁芯分体为半圆环形。
5.如权利要求1所述的宽频电磁耦合传感器，其特征在于，所述插头通过接头座固定设置在金属屏蔽盒的外壁上。
6.如权利要求1所述的宽频电磁耦合传感器，其特征在于，所述插头为Type-N插头。
7.如权利要求1所述的宽频电磁耦合传感器，其特征在于，所述金属屏蔽盒包括金属屏蔽盒体和盖设于金属屏蔽盒体轴向端部的金属屏蔽盖板，所述槽形成于金属屏蔽盒体和金属屏蔽盖板之间。
8.如权利要求1所述的宽频电磁耦合传感器，其特征在于，所述分体式半盒的拼接端设有搭扣。
9.如权利要求1所述的宽频电磁耦合传感器，其特征在于，所述两个分体式半盒的拼接端设有定位销。
10.如权利要求1所述的宽频电磁耦合传感器，其特征在于，所述磁芯的横截面为矩形。
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