CN204631196U - 一种用于电缆局部放电检测的外置式特高频传感器 - Google Patents

一种用于电缆局部放电检测的外置式特高频传感器 Download PDF

Info

Publication number
CN204631196U
CN204631196U CN201520076273.4U CN201520076273U CN204631196U CN 204631196 U CN204631196 U CN 204631196U CN 201520076273 U CN201520076273 U CN 201520076273U CN 204631196 U CN204631196 U CN 204631196U
Authority
CN
China
Prior art keywords
triangle
tooth
terraced tooth
terraced
logarithm period
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201520076273.4U
Other languages
English (en)
Inventor
张伟忠
黄劲峰
何少红
陈铭乐
黄育龙
陈孝信
许永鹏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Jiaotong University
Foshan Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Corp
Original Assignee
Shanghai Jiaotong University
Foshan Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Jiaotong University, Foshan Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Corp filed Critical Shanghai Jiaotong University
Priority to CN201520076273.4U priority Critical patent/CN204631196U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN204631196U publication Critical patent/CN204631196U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Testing Relating To Insulation (AREA)

Abstract

一种用于电缆局部放电检测的外置式特高频传感器，其天线为两个对称布置的三角对数周期形状金属导体，含内部三角形和外部梯齿；三角形为张角等于β的等腰三角形，两三角形尖顶相向、底边在外并平行，外部梯齿为交错分布在所述三角形两斜边横向外伸的梯齿，张角等于α，任一梯齿的大小形状等于三角形对应另一边的空位；一边第n个梯齿与三角形顶点的最大、最小垂直距离分别为an和Rn，n＝1,2,3……N，N为一边的梯齿总个数；三角对数周期形状且满足以下条件：an/an+1＝Rn/Rn+1＝m；Rn/an＝n；其中m、n为常数；两个三角对数周期形状的间距为d，上下宽度为D。本实用新型方向性较好，反射系数小，水平极化增益高，大幅度减小传感器尺寸及重量，适合于现场使用。

Description

一种用于电缆局部放电检测的外置式特高频传感器
技术领域
本实用新型涉及一种外置式特高频传感器，尤其涉及一种用于电缆局部放电检测的外置式特高频传感器。
背景技术
随着电力电缆在电力输配电网中的广泛应用，因电缆绝缘损坏导致的电力故障也不断增加。根据有关部门统计，电缆事故占全部电力设备事故的60％以上。
局部放电检测是电缆线路状态检测的一种重要手段。通过不同的局部放电检测方法，可以实现对运行电缆的离线或在线、接触或非接触的检测，且可对故障点进行准确定位，测量的灵敏度较高。局部放电检测法中的特高频检测法灵敏度高，抗干扰能力强，在近年来逐步得到推广。特高频检测的原理是：当电缆本体及电缆附件内部的绝缘缺陷发生局部放电现象时，会向外界辐射出特高频电磁脉冲，并经由非完全屏蔽部位向外传播。通过对特高频电磁脉冲以一定手段进行感应耦合，可准确检测到局部放电的位置。
特高频检测需要用到特高频传感器，其通过检测电缆局部放电时产生的特高频信号实现对局部放电的有效测量。
传统的特高频传感器为了获取较好的天线性能，通常采用平面螺旋结构，造成传感器体积较大、携带不便。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题，就是提供一种用于电缆局部放电检测的外置式特高频传感器，该传感器方向性较好，反射系数小，水平极化增益高，体积小，重量轻，携带方便，安装在电缆外部，能有效检测电缆内部泄漏出来的特高频电磁波。
解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：
一种用于电缆局部放电检测的外置式特高频传感器，包括天线，其特征是：所述的天线为两个对称布置的三角对数周期形状金属导体，参见图2，所述的三角对数周期形状由内部三角形和外部梯齿组成，三角形为张角等于β的等腰三角形，两三角形尖顶相向、底边在外并平行，外部梯齿为交错分布在所述三角形两斜边横向外伸的梯齿，张角等于α(位于三角形一边的梯齿夹角)，任一梯齿的大小形状等于三角形对应另一边的空位；一边第n个梯齿与三角形顶点的最大、最小垂直距离分别为an和Rn，n＝1,2,3……N，N为一边的梯齿总个数；三角对数周期形状且满足以下条件：
an/an+1＝Rn/Rn+1＝m；
Rn/an＝n；
其中m、n为常数，用来决定梯齿的间距和宽度；两个三角对数周期形状的间距为d，上下宽度为D；
所述的天线1为金属贴片形式，固定在片状的介质基板2上表面，介质基板2为介电常数为3.1，厚度h为4mm的聚苯乙烯玻璃纤维板，介质基板2固定在管状的绝缘支撑件4上，绝缘支撑件4则固定在筒口朝上的筒状金属壳体5内侧底部上，垂直的同轴馈线3上端穿过绝缘支撑件以及介质基板所开孔后线芯和屏蔽层分别与天线1的两个电极焊接、下端的屏蔽层焊接在金属壳体内侧底部线芯穿出金属壳体5底部孔直接作为输出。
本实用新型的反射系数小于-6dB的绝对带宽为940MHz～1500MHz，参见图3。
本实用新型天线辐射图中最大辐射方向为传感器法向方向，且天线增益较高，500MHz～1500MHz频段内增益平均值在8dB以上，参见图4。
本实用新型的有益效果在于：
传感器采用天线理论设计，方向性较好，反射系数小，水平极化增益高，体积小，重量轻，便于携带，适用于现场带电检测。
本实用新型采用三角对数周期结构，在获取良好带宽、增益等性能的情况下，大幅降低天线的尺寸，减轻传感器的重量，使之便于携带，适合于现场带电检测。
附图说明
图1是外置式特高频传感器的结构剖视示意图；
图2是外置式特高频传感器的金属贴片结构图。
图3是外置式特高频传感器的反射系数曲线图。
图4是外置式特高频传感器的增益曲线图。
图中标号：1为金属贴片，2为介质基座，3为同轴馈线，4为绝缘支撑件，5为金属壳体。
具体实施方式
下面通过实施例结合附图进一步说明本实用新型。
如图1所示，本传感器包括金属贴片1、介质基板2、同轴馈线3、绝缘支撑件4和金属壳体5，其中，金属贴片1固定在介质基板2上端，介质基板2固定在绝缘支撑件4上，绝缘支撑件固定在金属壳体5内侧底部，同轴馈线3固定在绝缘支撑件4中，上端与金属贴片1相连，下端直接作为输出。
本实用新型所用元件如下：
金属贴片1：为三角对数周期天线，固定在介质基座2顶部，用于检测电缆发生局部放电时激发的特高频信号；
参见图2，两个对称布置的三角对数周期形状金属导体，三角对数周期形状由内部三角形和外部梯齿组成，三角形为张角等于β的等腰三角形，两三角形尖顶相向、底边在外并平行，外部梯齿为交错分布在所述三角形两斜边横向外伸的梯齿，张角等于α(位于三角形一边的梯齿夹角)，任一梯齿的大小形状等于三角形对应另一边的空位；一边第n个梯齿与三角形顶点的最大、最小垂直距离分别为an和Rn，n＝1,2,3……N，N为一边的梯齿总个数；三角对数周期形状且满足以下条件：
an/an+1＝Rn/Rn+1＝m；
Rn/an＝n；
其中m、n为常数，用来决定梯齿的间距和宽度；两个三角对数周期形状的间距为d，上下宽度为D；
本实施例中的具体参数为：
α＝β＝45°，m＝0.7，n＝0.84，d＝4mm，D＝28mm。
介质基座2：为金属贴片1提供支撑，固定在绝缘支撑件4上；
同轴馈线3：将金属贴片1检测的信号引出，便于操作人员测量与分析；
绝缘支撑件4：为介质基座2提供支撑，圆管型结构，同轴馈线3从圆管中穿过。
金属底板5：为绝缘支撑件4提供支撑。
本装置组装过程如下：
按照图1进行组装。在测试时从信号引出线输出端口测量信号，采集特高频传感器检测的电缆中局部放电产生的特高频信号。

Claims (2)

1.一种用于电缆局部放电检测的外置式特高频传感器，包括天线，其特征是：所述的天线为两个对称布置的三角对数周期形状金属导体，所述的三角对数周期形状由内部三角形和外部梯齿组成，三角形为张角等于β＝45°的等腰三角形，两三角形尖顶相向、底边在外并平行，外部梯齿为交错分布在所述三角形两斜边横向外伸的梯齿，张角等于α＝45°，任一梯齿的大小形状等于三角形对应另一边的空位；一边第n＝0.84个梯齿与三角形顶点的最大、最小垂直距离分别为an和Rn，n＝1,2,3……N，N为一边的梯齿总个数；三角对数周期形状且满足以下条件：
an/an+1＝Rn/Rn+1＝m＝0.7；
Rn/an＝n＝0.84；
其中m、n为常数，用来决定梯齿的间距和宽度；作为电极的两个三角对数周期形状的尖顶间距为d，上下宽度为D。
2.根据权利要求1所述的用于电缆局部放电检测的外置式特高频传感器，其特征是：所述的天线(1)为金属贴片形式，固定在片状的介质基板(2)上表面，介质基板(2)为介电常数为3.1，厚度h为4mm的聚苯乙烯玻璃纤维板，介质基板(2)固定在管状的绝缘支撑件(4)上，绝缘支撑件(4)则固定在筒口朝上的筒状金属壳体(5)内侧底部，垂直的同轴馈线(3)上端穿过绝缘支撑件以及介质基板所开孔后线芯和屏蔽层分别与天线(1)的两个电极焊接、下端的屏蔽层焊接在金属壳体内侧底部,线芯穿出金属壳体(5)底部孔直接作为输出。
CN201520076273.4U 2015-02-03 2015-02-03 一种用于电缆局部放电检测的外置式特高频传感器 Active CN204631196U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201520076273.4U CN204631196U (zh) 2015-02-03 2015-02-03 一种用于电缆局部放电检测的外置式特高频传感器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201520076273.4U CN204631196U (zh) 2015-02-03 2015-02-03 一种用于电缆局部放电检测的外置式特高频传感器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN204631196U true CN204631196U (zh) 2015-09-09

Family

ID=54050213

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201520076273.4U Active CN204631196U (zh) 2015-02-03 2015-02-03 一种用于电缆局部放电检测的外置式特高频传感器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN204631196U (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107478964A (zh) * 2017-06-21 2017-12-15 国家电网公司 特高频传感器
CN109061388A (zh) * 2018-08-29 2018-12-21 华北电力大学 一种输电线路电晕放电点定位系统及其定位方法
CN113422200A (zh) * 2021-07-05 2021-09-21 江苏方天电力技术有限公司 一种背反射多频点镂空内置天线及其设计方法
CN113782961A (zh) * 2021-09-19 2021-12-10 江苏方天电力技术有限公司 一种定向小型化多频点外置天线及其设计方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107478964A (zh) * 2017-06-21 2017-12-15 国家电网公司 特高频传感器
CN107478964B (zh) * 2017-06-21 2023-04-11 国家电网公司 特高频传感器
CN109061388A (zh) * 2018-08-29 2018-12-21 华北电力大学 一种输电线路电晕放电点定位系统及其定位方法
CN113422200A (zh) * 2021-07-05 2021-09-21 江苏方天电力技术有限公司 一种背反射多频点镂空内置天线及其设计方法
CN113422200B (zh) * 2021-07-05 2023-11-10 江苏方天电力技术有限公司 一种背反射多频点镂空内置天线及其设计方法
CN113782961A (zh) * 2021-09-19 2021-12-10 江苏方天电力技术有限公司 一种定向小型化多频点外置天线及其设计方法
CN113782961B (zh) * 2021-09-19 2023-12-15 江苏方天电力技术有限公司 一种定向小型化多频点外置天线及其设计方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN204631196U (zh) 一种用于电缆局部放电检测的外置式特高频传感器
CN102916247B (zh) 局部放电超高频检测Hilbert分形天线阵列
CN202133747U (zh) 便携式局部放电检测仪
CN204536474U (zh) 用于电缆局部放电检测的特高频传感器
CN104730426B (zh) 传感器及放电信号检测方法
Wu et al. The study of Archimedean spiral antenna for partial discharge measurement
CN204964656U (zh) 一种便携式绝缘子智能检测仪
CN203798969U (zh) 一种基于变频谐振耐压的电缆局放检测系统
CN202869600U (zh) 一种无测量盲区的多段导纳液位界面仪
CN204177917U (zh) 一种用于电力设备局部放电检测的共面双指数型渐变线特高频传感器
CN204649905U (zh) 基于金属盆式绝缘子开孔的特高频传感器
CN205139294U (zh) 一种基于无线传感器网络的接地网腐蚀状况测试装置
CN102721910B (zh) 一种开关柜内置超高频天线传感器
CN201616503U (zh) 用于生命搜救探测仪的超宽带收发天线
CN207164188U (zh) 一种用于海上石油钻井平台的开关柜局部放电监测装置
CN109490654B (zh) 一种多层fss屏雷电耦合效应试验装置及试验方法
CN103872447B (zh) 电气设备局部放电超高频天线传感器
CN101701929B (zh) 介电法多频点分段测量土壤水分的传感器及方法
CN105929310B (zh) 一种检测gis局部放电故障的装置及其检测方法
CN202869594U (zh) 一种无测量盲区的柔性多段导纳物位计
CN204008506U (zh) 配电变压器线圈材质鉴别x射线透照倾斜k值测量器
CN206540986U (zh) 一种特高频传感器
CN203444067U (zh) 传感器和局部放电检测装置
CN204287402U (zh) 一种架空电缆局部放电带电检测传感器
CN204116598U (zh) 一种人影雷达俯仰转动改进机构

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant