CN205484666U - 一种内置式超声波局放传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种内置式超声波局放传感器，包括盖板、密封板、壳体，盖板密封安装在GIS设备内，盖板中部设有中心孔，密封板固定在盖板上，壳体底部焊接在密封板上，壳体顶部用陶瓷基板密封，壳体内设有压电陶瓷和信号处理器，压电陶瓷紧贴在陶瓷基板的下表面，压电陶瓷与信号处理器电连接，信号处理器上的输出线经密封板、盖板的中心孔引出至盖板外，壳体内的空余部位用环氧树脂和吸声材料填充密封。本实用新型的元器件均置于GIS设备内，局部放电时产生的超声波信号穿过SF6气体直接传输到传感器，没有GIS设备壳体的衰减，能检测到非常微弱的局部放电信号，不需要涂抹耦合剂也能获得很高的灵敏度，降低成本的同时提高了检测灵敏度。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力检测设备领域，特别涉及一种内置式超声波局放传感器。
背景技术
GIS设备（气体绝缘金属封闭开关设备）属于高电压设备，在生产、运输过程中可能造成其内部绝缘缺陷，在高电压作用下，绝缘缺陷出现局部放电击穿，这种局部放电在短时间内并不会影响电气设备的绝缘强度，但如果不及时排除绝缘隐患，最终会造成整个GIS设备绝缘击穿事故，因此对其绝缘状态监测非常重要。
现在常采用的超声波检测装置如图1所示。当GIS设备5内部出现绝缘缺陷4时，在强电场作用下会产生局部放电，局部放电会产生多种物理现象（如电磁波、超声波、光、热等），其中产生的超声波3通过SF6气体传输到GIS设备5壳体表面，在GIS设备5表面放置一个超声波传感器1进行检测，将检测的信号通过数据线2传输给后续处理器。此种超声波检测装置存在如下缺陷：1. 局部放电时产生的超声波信号经过SF6气体和GIS设备5壳体后，衰减很大，超声波传感器1很难检测到微弱的局部放电现象；2. 变电站众多的运行设备产生了大量的超声波信号，安装在GIS设备5外部的超声波传感器1非常容易接收到这些干扰信号，造成误判；3. 为了提高外置式超声波传感器检测灵敏度，超声波传感器1需要通过耦合剂贴在GIS设备5外壳上，长时间使用需要不断更换耦合剂；4. 由于外置式超声波传感器检测灵敏度较低，需要人工寻找最佳检测位置，只适用于便携式检测，很难进行在线实时监测。
发明内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种测量精度高、密封性好、抗干扰能力强的内置式超声波局放传感器。
本实用新型解决上述问题的技术方案是; 一种内置式超声波局放传感器，包括盖板、密封板、壳体，所述盖板密封安装在GIS设备内，盖板中部设有中心孔，所述密封板固定在盖板的上表面中部，所述壳体底部焊接在密封板的上表面，壳体顶部用陶瓷基板密封，所述壳体内设有压电陶瓷和信号处理器，压电陶瓷紧贴在陶瓷基板的下表面，压电陶瓷与信号处理器电连接，信号处理器上连接有输出线，输出线经密封板、盖板的中心孔引出至盖板外，壳体内的空余部位用环氧树脂和吸声材料填充密封。
上述内置式超声波局放传感器中，所述壳体采用不锈钢制成，壳体呈筒形。
上述内置式超声波局放传感器中，所述壳体外设有聚四氟乙烯绝缘层。
本实用新型的有益效果在于：
1．本实用新型的元器件均置于GIS设备内，局部放电时产生的超声波信号穿过SF6气体直接传输到传感器，没有GIS设备壳体的衰减，因此能检测到非常微弱的局部放电信号，适用范围更广；超声波传感器检测时没有GIS设备壳体的阻挡，不需要涂抹耦合剂也能获得很高的灵敏度，降低成本的同时提高了检测灵敏度，由于灵敏度很高，检测范围能覆盖整个腔体，不需要寻找最佳检测位置，非常适用于在线实时监测，操作更为简单；GIS设备壳体将变电站外部产生的大量超声波信号屏蔽，不会造成内部超声波传感器误判，测量精度更高。
2.本实用新型在壳体外设有聚四氟乙烯绝缘层，能够进一步保护超声波传感器不受强电场干扰。
附图说明
图1为现有的超声波传感器结构示意图。
图2为本实用新型的结构示意图。
图3为本实用新型的安装位置示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
如图2、图3所示，本实用新型包括盖板11、密封板12、壳体15，所述盖板11通过螺丝孔14安装在GIS设备5内，并由密封槽13进行密封；盖板11中部设有中心孔8，所述密封板12用螺丝9固定在盖板11的上表面中部，并通过密封槽10进行密封，所述壳体15采用不锈钢制成，壳体15呈筒形，壳体15底部焊接在密封板12的上表面，壳体15顶部用陶瓷基板16密封，陶瓷基板16用于封装检测口，在保护筒状壳体15内部元器件的同时又不影响超声波的传输；所述壳体15外设有聚四氟乙烯绝缘层17，用于保护传感器不受强电场干扰；所述壳体15内设有压电陶瓷18和信号处理器19，压电陶瓷18紧贴在陶瓷基板16的下表面，压电陶瓷18与信号处理器19电连接，信号处理器19上连接有输出线7，输出线7经密封板12、盖板11的中心孔8引出至盖板11外，壳体15内的空余部位用环氧树脂和吸声材料6填充密封。
如图3所示，图3为本实用新型的安装位置示意图，其中20为高压导体，图中传感器的所有元器件均置于GIS设备5内，局部放电时产生的超声波信号穿过SF6气体直接传输到传感器。
本实用新型的工作原理如下：当GIS设备内部出现绝缘缺陷4时，在强电场作用下会产生局部放电，局部放电会产生多种物理现象（如电磁波、超声波、光、热等），其中产生的超声波3通过SF6气体传输到压电陶瓷18，压电陶瓷18将超声波转换成电信号传输给信号处理器19进行处理，信号处理器19上的输出线7经过盖板11中心孔8传输出去。超声波信号传输时没有GIS设备壳体的衰减，因此能检测到非常微弱的局部放电信号，适用范围更广；超声波传感器检测时没有GIS设备壳体的阻挡，不需要涂抹耦合剂也能获得很高的灵敏度，降低成本的同时提高了检测灵敏度，由于灵敏度很高，检测范围能覆盖整个腔体，不需要寻找最佳检测位置，非常适用于在线实时监测，操作更为简单；GIS设备壳体将变电站外部产生的大量超声波信号屏蔽，不会造成内部超声波传感器误判，测量精度更高。
Claims (3)
1.一种内置式超声波局放传感器，其特征在于：包括盖板、密封板、壳体，所述盖板密封安装在GIS设备内，盖板中部设有中心孔，所述密封板固定在盖板的上表面中部，所述壳体底部焊接在密封板的上表面，壳体顶部用陶瓷基板密封，所述壳体内设有压电陶瓷和信号处理器，压电陶瓷紧贴在陶瓷基板的下表面，压电陶瓷与信号处理器电连接，信号处理器上连接有输出线，输出线经密封板、盖板的中心孔引出至盖板外，壳体内的空余部位用环氧树脂和吸声材料填充密封。
2.根据权利要求1所述的内置式超声波局放传感器，其特征在于：所述壳体采用不锈钢制成，壳体呈筒形。
3.根据权利要求1或2所述的内置式超声波局放传感器，其特征在于：所述壳体外设有聚四氟乙烯绝缘层。
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