CN208188187U - 一种用于电缆局部放电检测的高频电流传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于电缆局部放电检测的高频电流传感器，其包括：圆环形的金属盒体，其内具有圆环形的腔体，该金属盒体包括拼接在一起的第一半圆环盒体和第二半圆环盒体，该第一半圆环盒体和第二半圆环盒体的一端可转动连接，该第一半圆环盒体和第二半圆环盒体的另一端之间设有锁扣；两个半圆环形的磁芯，其分别设于第一半圆环盒体和第二半圆环盒体内，以设于所述圆环形的腔体内；两个半圆环形的磁芯的其中之一上缠绕有金属线圈；绝缘垫圈设于金属盒体与磁芯之间；接头，其与所述金属线圈连接；成对设置的两个滑块分别套设于第一半圆环盒体和第二半圆环盒体上；至少两个弹性元件分别对应设于每一个滑块和与该滑块对应的半圆环盒体之间。

Description

一种用于电缆局部放电检测的高频电流传感器

技术领域

本实用新型涉及一种传感器，尤其涉及一种用于局部放电检测的传感器。

背景技术

随着城市电网用电负荷的不断增涨，电力电缆的故障概率也大大增加，开展电力电缆局部放电检测保障对电力系统的安全稳定运行具有重要意义。

当前电力电缆的局部放电检测方法主要包括宽频电磁耦合法、特高频法以及超声波检测法。采用超声波检测法和特高频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。因此，目前电缆局部放电检测主要采用宽频电磁耦合法。

宽频电磁耦合法使用的是高频传感器。目前市场上现有的高频传感器大多采用钳形结构，包括：一个BNC或者N型接头、金属屏蔽盒(左右两半)、两个半圆形的磁芯，其中一个半圆的磁芯上缠绕有一定匝数的金属线圈，线圈的两端与固定在金属屏蔽盒的BNC或者N型接头连接，通过线圈外接积分电阻实现局部放电的检测。

在进行电缆的局放测试时，把高频传感器卡在电缆本体或接地线上，其中电缆本体上测试的效果会远好于电缆接地线上的测试效果，电缆本体随电压等级的不同，外径变化较大，从几厘米到十几厘米不等，为了测试不同电压等级的电缆本体，往往需要不同尺寸的高频传感器。并且，高频传感器的内径尺寸一般明显大于电缆本体的外径，使用过程中不便于固定，易沿着电缆本体滑动，此外，对于在接地线上测试的场合，由于接地线一般较细(小于5厘米)，而高频传感器卡在接地线上时会沿着接地线滑动，对于电缆敷设工况不好的场合，如电缆井、电缆沟，经常积水，高频传感器会掉入积水中，对高频传感器造成损害并影响测试结果。

基于此，期望获得一种高频电流传感器，该高频电流传感器可以根据测试时所需的被测物体例如电缆本体的直径灵活调节传感器自身的内径大小，以适配地固定连接在被测物体上，不易掉落脱出，使得该高频电流传感器广泛适用于各电压等级的电缆本体局放测试以及各种规格的接地线局放测试中。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于电缆局部放电检测的高频电流传感器，该高频电流传感器通过结构优化，从根本上解决了不同电压等级、不同尺寸规格的电缆在局放测试时由于传感器内径尺寸不同导致其难以通用并且使用时传感器不便固定的问题，使得该高频电流传感器可以广泛适用于各种规格的电缆，并且由于结构简单，该高频电流传感器还具有易于操作固定的优点。

基于上述目的，本实用新型提出了一种用于电缆局部放电检测的高频电流传感器，其包括：

圆环形的金属盒体，其内具有圆环形的腔体，所述金属盒体包括拼接在一起的第一半圆环盒体和第二半圆环盒体，所述第一半圆环盒体和第二半圆环盒体的一端可转动连接，所述第一半圆环盒体和第二半圆环盒体的另一端之间设有锁扣，所述锁扣具有锁定工位和解锁工位，在所述解锁工位，第一半圆环盒体和第二半圆环盒体可相对打开；

两个半圆环形的磁芯，其分别设于所述第一半圆环盒体和第二半圆环盒体内，以设于所述圆环形的腔体内；所述两个半圆环形的磁芯的其中之一上缠绕有金属线圈；

绝缘垫圈，其设于金属盒体与磁芯之间；

接头，其与所述金属线圈连接；

所述高频电流传感器还包括：

成对设置的两个滑块，其分别套设于第一半圆环盒体和第二半圆环盒体上；

至少两个弹性元件，其分别对应设于每一个滑块和与该滑块对应的半圆环盒体之间；

其中，两个滑块能够在外力作用下，沿所述圆环形的金属盒体的直径方向相背滑动并压缩所述弹性元件，以使两个滑块的近端端面之间的距离变大；当外力撤除时，两个滑块在弹性元件的弹性力的作用下相对运动，以使两个滑块的近端端面之间的距离缩小，以使金属盒体夹紧在被测物体上。

在本实用新型所述的技术方案中，高频电流传感器的第一半圆环盒体和第二半圆环盒体采用锁扣方式进行拼接，使得本实用新型所述的高频电流传感器性能稳定，检测结果不易出现波动。

此外，所述锁扣锁紧后具有加固作用，避免了高频电流传感器的固定结构不稳固所产生的晃动问题，提高了传感器的性能，从结构设计本身解决了传感器性能不稳定、不一致的问题。需要说明的是，在本实用新型所述的技术方案中，所述的绝缘垫圈用于隔离磁芯与金属盒体，避免磁芯与金属盒体直接接触。

工作时，打开锁扣，使得所述锁扣处于解锁工位，第一半圆环盒体和第二半圆环盒体可相对打开，将本实用新型所述的用于电缆局部放电检测的高频电流传感器的第一半圆环盒体和第二半圆环盒体夹紧需要测量的被测物体例如电缆本体，即将被测物体置于第一半圆环盒体与第二半圆环盒体的圆环中心位置，导通电流，使被测物体的电流从高频电流传感器的中心通过，闭合锁扣，通过接头外接测试设备即可进行被测物体的局部放电测试。

在被测物体被第一半圆环盒体以及第二半圆环盒体夹紧的过程中，由于被测物体接触两个滑块的近端端面，即被测物体撑开了两个滑块，此时，滑块在外力作用下，沿所述圆环形的金属盒体的直径方向相背滑动并压缩所述弹性元件，以使两个滑块的近端端面之间的距离变大，从而使得被测物体能够放置于圆环形的金属盒体内；当被测物体不再撑开两个滑块，即外力撤除时，两个滑块在弹性元件的弹性力的作用下相对运动，以使两个滑块的近端端面之间的距离缩小，从而使得金属盒体夹紧在被测物体上。通过上述机制，使得所述高频电流传感器固定于被测物体上，而不会沿着被测物体随意移动，从而达到所述的高频电流传感器固定于被测物体的目的。

考虑到在本案中高频电流传感器对被测物体的夹紧作用与弹性元件的弹性力密切相关，因此，为了提高夹紧力，弹性元件的数量设置为至少两个，此外，设置为至少两个的弹性元件也有利于提高所述的高频传感器内部结构的稳固。

进一步地，为了提高滑块与被测物体表面的贴合度，以有利于高频电流传感器夹紧被测物体，在本实用新型所述的高频电流传感器中，所述滑块的近端端面为内凹的圆弧面。

进一步地，在本实用新型所述的高频电流传感器中，所述第一半圆环盒体和第二半圆环盒体上分别固定设有滑块固定机构，其中每一个滑块固定机构均包括：成对设置的两个固定板，所述固定板与与其对应的第一半圆环盒体或第二半圆环盒体固定连接，两个固定板的内壁形成供滑块滑动的滑轨。

上述方案中，滑块固定机构用于限定两个滑块只在滑轨内滑动，而无法在其他方向上移动。

在一些优选的实施方式中，在固定板以及金属盒体上设置固定孔，通过固定件例如螺钉将固定板固定连接于对应的第一半圆环盒体或第二半圆环盒体上。

进一步地，在本实用新型所述的高频电流传感器中，所述弹性元件包括弹簧。

进一步地，为了提高滑块在夹紧被测物体时的夹紧力，在本实用新型所述的高频电流传感器中，每一个滑块和与该滑块对应的半圆环盒体之间设有至少两根弹簧。

进一步地，在本实用新型所述的高频电流传感器中，所述滑块的近端端面的内侧壁以及半圆环盒体的外侧壁上开设有用于容置和定位弹簧端部的定位盲孔。

在本实用新型所述的技术方案中，外侧壁是指位于圆环形腔体的外侧面的壁。

进一步地，在本实用新型所述的高频电流传感器中，所述锁扣设于金属盒体内部。

在本实用新型所述的技术方案中，由于锁扣设于金属盒体内部，因而减小了金属盒体的体积，增加了高频电流传感器的便携性。

进一步地，在本实用新型所述的高频电流传感器中，所述金属盒体的外围表面设有U型凹槽，所述接头设于该U型凹槽内。

上述方案中，U型凹槽用于保护所述的接头，避免磕碰对所述接头的损伤。

进一步地，在本实用新型所述的高频电流传感器中，所述接头为BNC接头

进一步地，为了便于安装拆卸的进行，在本实用新型所述的高频电流传感器中，所述金属盒体包括盒体本体和与盒体本体可拆卸连接的盖体。

需要说明的是，在本实用新型所述的技术方案中，所述的滑块和/或滑块固定机构可以采用绝缘材料。

本实用新型所述的用于电缆局部放电检测的高频电流传感器具有以下优点：

(1)本实用新型所述的用于电缆局部放电检测的高频电流传感器通过结构优化，从根本上解决了不同电压等级、不同尺寸规格的电缆在局放测试时由于传感器内径尺寸不同导致其难以通用并且使用时传感器不便固定的问题，使得该高频电流传感器可以广泛适用于各种规格的电缆。

(2)由于所述的高频电流传感器结构简单，因而，高频电流传感器还具有易于操作固定，且固定牢靠的优点。

附图说明

图1为本实用新型所述的用于电缆局部放电检测的高频电流传感器在一种实施方式下的整体结构示意图。

图2为本实用新型所述的用于电缆局部放电检测的高频电流传感器在一种实施方式下的整体剖视图。

图3显示了本实用新型所述的用于电缆局部放电检测的高频电流传感器在一种实施方式下的滑块的结构。

图4显示了本实用新型所述的用于电缆局部放电检测的高频电流传感器在一种实施方式下的滑块固定机构的结构。

图5显示了本实用新型所述的用于电缆局部放电检测的高频电流传感器在一种实施方式下的弹性元件的结构。

图6显示了本实用新型所述的用于电缆局部放电检测的高频电流传感器在一种实施方式下的滑块与弹性元件、滑块固定机构之间的连接结构。

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用于电缆局部放电检测的高频电流传感器做进一步的解释和说明，然而该解释和说明并不对本实用新型的技术方案构成不当限定。

图1为本实用新型所述的用于电缆局部放电检测的高频电流传感器在一种实施方式下的整体结构示意图。

如图1所示，在本实施方式中，用于电缆局部放电检测的高频传感器1包括圆环形的金属盒体11，其内具有圆环形的腔体，金属盒体包括拼接在一起的第一半圆环盒体111和第二半圆环盒体112，第一半圆环盒体111和第二半圆环盒体112均设有盖体12，盖体12通过螺钉与设于第一半圆环盒体111、第二半圆环盒体112以及盖体12上表面的固定孔121实现盖体12与第一半圆环盒体111和第二半圆环盒体112之间的可拆卸连接。

当然，本领域内的技术人员可以想到的是，在一些其他的实施方式中，盖体12与第一半圆环盒体111和第二半圆环盒体112之间的可拆卸连接也可以通过其他方式实现，例如通过插销与第一半圆环盒体111、第二半圆环盒体112以及盖体12上表面设置的插销孔，或是通过铆钉与第一半圆环盒体111、第二半圆环盒体112以及盖体12上表面设置的铆钉孔，从而实现盖体12与第一半圆环盒体111和第二半圆环盒体112之间的可拆卸连接。

在本实施方式中，第一半圆环盒体111和第二半圆环盒体112的一端通过合页114实现可转动连接，第一半圆环盒体111和第二半圆环盒体112的另一端之间设有锁扣113，为了减小高频电流传感器1的体积，锁扣113设于金属盒体11的内部，锁扣113具有锁定工位和解锁工位，当锁扣113在解锁工位时，第一半圆环盒体111和第二半圆环盒体112可相对打开。

此外，本实施方式中，高频电流传感器1还包括成对设置的两个滑块16，滑块16分别套设于第一半圆环盒体111和第二半圆环盒体112上，并且每个滑块16上对应设置有两个弹性元件17，弹性元件17分别对应设于每一个滑块16和与该滑块对应的半圆环盒体之间。

另外，第一半圆环盒体111和第二半圆环盒体112上分别固定设有滑块固定机构18，其中每一个滑块固定机构18均包括：成对设置的两个固定板181，固定板181与与其对应的第一半圆环盒体111或第二半圆环盒体112通过固定孔121固定连接，两个固定板181的内壁形成供滑块16滑动的滑轨182(滑轨182可以参见图4)。

图2为本实用新型所述的用于电缆局部放电检测的高频电流传感器在一种实施方式下的整体剖视图。

如图2所示，并在必要时结合图1，本实施方式中的高频电流传感器1还包括两个半圆环形的磁芯13，磁芯13分别设于第一半圆环盒体111和第二半圆环盒体112内，以设于圆环形的腔体内；第一半圆环盒体111的磁芯13上缠绕有金属线圈(图中未示出)，接头15与金属线圈连接。在本实施方式中，接头15为BNC接头。结合图2和图1可以看出，金属盒体11的外围表面设有U型凹槽151，接头15设于U型凹槽151内。

另外，本实施方式中，在金属盒体11与磁芯13之间还设有绝缘垫圈，绝缘垫圈用于隔离磁芯13与金属盒体11，避免磁芯13与金属盒体11直接接触。

图3显示了本实用新型所述的用于电缆局部放电检测的高频电流传感器在一种实施方式下的滑块的结构。

从图3可以看出，滑块16具有近端端面I和远端端面II，为了夹紧被测物体，近端端面I为内凹的圆弧面，以贴合被测物体表面。为了使得滑块16在滑动过程中与金属盒体11的表面贴合，近端端面I的直径可以设置为与金属盒体11的内径相同，使得近端端面I在滑动至金属盒体11时，可以与金属盒体11表面贴合，而远端端面II也设置为圆弧面，远端端面II的圆弧面的直径可以设置为与金属盒体11的外径相同，使得远端端面II在滑动至金属盒体11的表面时，可以与金属盒体11的表面贴合。

结合图1至图3可以看出，在滑块16的近端端面II的内侧壁IV以及半圆环盒体的外侧壁III上开设有用于容置和定位弹性元件17端部的定位盲孔19。

为了便于滑块16套设于第一半圆环盒体111或第二半圆环盒体112上，滑块16的宽度162大于金属盒体11的径向宽度，以易于滑块16沿金属盒体11的直径方向滑动。

图4显示了本实用新型所述的用于电缆局部放电检测的高频电流传感器在一种实施方式下的滑块固定机构的结构。

如图4所示，滑块固定机构18用于固定滑块16沿滑轨182滑动，而无法在其他方向上移动。滑动固定机构18通过高频电流传感器1已有的固定孔121固定，而无需再开设新的孔洞。

图5显示了本实用新型所述的用于电缆局部放电检测的高频电流传感器在一种实施方式下的弹性元件的结构。

如图5所示，在本实施方式中，弹性元件17为弹簧。

图6显示了本实用新型所述的用于电缆局部放电检测的高频电流传感器在一种实施方式下的滑块与弹性元件、滑块固定机构之间的连接结构

结合图2、图3、图4和图6可以看出，每一个滑块16和与该滑块对应的半圆环盒体之间设有两根弹簧，从而保证提供足够的弹性力夹紧被测物体，同时，采用两根弹簧的结构有利于使得高频电流传感器1的内部结构稳定。

需要说明的是，在本实施方式中，滑块16以及滑块固定机构18采用绝缘材料。

结合图1至图6对高频电流传感器1的工作原理进行进一步地说明：

工作时，打开锁扣113，使得锁扣113处于解锁工位，第一半圆环盒体111和第二半圆环盒体111可相对打开，将高频电流传感器1的第一半圆环盒体111和第二半圆环盒体112夹紧需要测量的被测物体例如电缆本体，即将被测物体置于第一半圆环盒体111与第二半圆环盒体112的圆环中心位置，导通电流，使被测物体的电流从高频电流传感器1的中心通过，闭合锁扣113，通过接头15外接测试设备即可进行被测物体的局部放电测试。

在被测物体被第一半圆环盒体111以及第二半圆环盒体112夹紧的过程中，由于被测物体接触两个滑块16的近端端面I，即被测物体撑开了两个滑块16，此时，滑块16在外力作用下，沿圆环形的金属盒体11的直径方向相背滑动并压缩弹性元件17，以使两个滑块16的近端端面I之间的距离变大，从而使得被测物体能够放置于圆环形的金属盒体11内；当被测物体不再撑开两个滑块16，即外力撤除时，两个滑块16在弹性元件17的弹性力的作用下相对运动，以使两个滑块16的近端端面I之间的距离缩小，从而使得金属盒体11夹紧在被测物体上。通过上述机制，使得高频电流传感器1固定于被测物体上，而不会沿着被测物体随意移动，从而达到高频电流传感器1固定于被测物体的目的。

通过上述操作，高频电流传感器1可以用于不同电压等级、不同尺寸规格的电缆在局放测试时的测试，从根本上解决了由于传感器内径尺寸不同导致传感器难以通用并且使用时传感器不便固定的问题，使得高频电流传感器1可以广泛适用于各种规格的电缆。

此外，由于高频电流传感器1结构简单，因而，易于操作固定，且固定牢靠。

需要说明的是，本实用新型的保护范围中现有技术部分并不局限于本申请文件所给出的实施例，所有不与本实用新型的方案相矛盾的现有技术，包括但不局限于在先专利文献、在先公开出版物，在先公开使用等等，都可纳入本实用新型的保护范围。

此外，本案中各技术特征的组合方式并不限本案权利要求中所记载的组合方式或是具体实施例所记载的组合方式，本案记载的所有技术特征可以以任何方式进行自由组合或结合，除非相互之间产生矛盾。

还需要注意的是，以上所列举的实施例仅为本实用新型的具体实施例。显然本实用新型不局限于以上实施例，随之做出的类似变化或变形是本领域技术人员能从本实用新型公开的内容直接得出或者很容易便联想到的，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于电缆局部放电检测的高频电流传感器，其包括：

圆环形的金属盒体，其内具有圆环形的腔体，所述金属盒体包括拼接在一起的第一半圆环盒体和第二半圆环盒体，所述第一半圆环盒体和第二半圆环盒体的一端可转动连接，所述第一半圆环盒体和第二半圆环盒体的另一端之间设有锁扣，所述锁扣具有锁定工位和解锁工位，在所述解锁工位，第一半圆环盒体和第二半圆环盒体可相对打开；

两个半圆环形的磁芯，其分别设于所述第一半圆环盒体和第二半圆环盒体内，以设于所述圆环形的腔体内；所述两个半圆环形的磁芯的其中之一上缠绕有金属线圈；

绝缘垫圈，其设于金属盒体与磁芯之间；

接头，其与所述金属线圈连接；

其特征在于，所述高频电流传感器还包括：

成对设置的两个滑块，其分别套设于第一半圆环盒体和第二半圆环盒体上；

至少两个弹性元件，其分别对应设于每一个滑块和与该滑块对应的半圆环盒体之间；

其中，两个滑块能够在外力作用下，沿所述圆环形的金属盒体的直径方向相背滑动并压缩所述弹性元件，以使两个滑块的近端端面之间的距离变大；当外力撤除时，两个滑块在弹性元件的弹性力的作用下相对运动，以使两个滑块的近端端面之间的距离缩小，以使金属盒体夹紧在被测物体上。

2.如权利要求1所述的高频电流传感器，其特征在于，所述滑块的近端端面为内凹的圆弧面。

3.如权利要求1所述的高频电流传感器，其特征在于，所述第一半圆环盒体和第二半圆环盒体上分别固定设有滑块固定机构，其中每一个滑块固定机构均包括：成对设置的两个固定板，所述固定板与与其对应的第一半圆环盒体或第二半圆环盒体固定连接，两个固定板的内壁形成供滑块滑动的滑轨。

4.如权利要求1所述的高频电流传感器，其特征在于，所述弹性元件包括弹簧。

5.如权利要求4所述的高频电流传感器，其特征在于，每一个滑块和与该滑块对应的半圆环盒体之间设有至少两根弹簧。

6.如权利要求4所述的高频电流传感器，其特征在于，所述滑块的近端端面的内侧壁以及半圆环盒体的外侧壁上开设有用于容置和定位弹簧端部的定位盲孔。

7.如权利要求2所述的高频电流传感器，其特征在于，所述锁扣设于金属盒体内部。

8.如权利要求1所述的高频电流传感器，其特征在于，所述金属盒体的外围表面设有U型凹槽，所述接头设于该U型凹槽内。

9.如权利要求1所述的高频电流传感器，其特征在于，所述接头为BNC接头。

10.如权利要求1所述的高频电流传感器，其特征在于，所述金属盒体包括盒体本体和与盒体本体可拆卸连接的盖体。