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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