CN210775725U - 局部放电传感器 - Google Patents
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Abstract
局部放电传感器，传感单元下部通过电线连接有馈电连接器，在传感单元和电线连接有馈电连接器的外部，浇筑包裹有环氧树脂，通过环氧树脂将传感单元和馈电连接器包裹在内部，形成环氧树脂块；所述的传感单元上表面与环氧树脂块上表面平行，传感单元上表面与环氧树脂块上表面相距距离范围3～16mm。本实用新型通过上述结构，能够行业技术要求的同时，提供了一种工艺简单造价低、使用方便效果好的局部放电传感器。
Description
技术领域
本实用新型涉及智能高压开关设备领域，特别是智能GIS设备，具体涉及一种局部放电传感器。
背景技术
随着智能电网建设的发展，智能变电站的建设越来越普及。作为智能变电站的核心装备，高压开关设备的智能化要求也越来越高。作为智能高压开关设备的一个重要标志就是能对运行中的高压开关设备进行状态监测。而作为开关设备状态监测的一部分，需要实时地监测高压开关内部发生的局部放电现象。由于局部放电发生时会伴有声、光、电磁波等一些物理现象，所以通过检测开关设备内部的电磁信号，就可以感知开关设备内部的局部放电现象。又由于局部放电所产生的电磁信号主要分部在特高频(UHF)频段，因此目前主要是通过在高压设备上加装内置式特高频(UHF)局部放电传感器来对开关设备内部的局部放电现象进行实时的在线监测。
行业上相关的技术规范要求，内置式特高频(UHF)局部放电传感器的工作频带为300～1500MHz，并要安装在开关设备的手孔内。实际中，以GIS为主的一些开关设备，其手孔的尺寸相对较小，内径在105mm左右，如使用常规的局部放电传感器结构，能安装在这种手孔上的传感器，其下限频率要远高于300MHz，不能满足技术规范及监测系统的要求。
发明内容
针对以上问题，本实用新型提出了一种局部放电传感器，在平板天线上覆盖一定厚度的环氧树脂，利用环氧树脂较大的电介常数，降低了电磁波在其内部的传播速率，在频率不变的情况下，电磁波的波长缩短了。天线的尺寸是与波长相关联的，所以通过这样的设计，天线就能接收到波长更长也就是频率更低的电磁波，从而达到传感单元尺寸的小型化。解决了现有技术中存在的小尺寸传感器不能满足频率要求的技术问题。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：局部放电传感器，其特征在于：传感单元下部通过电线连接有馈电连接器，在传感单元和电线连接有馈电连接器的外部，浇筑包裹有环氧树脂，通过环氧树脂将传感单元和馈电连接器包裹在内部，形成环氧树脂块；所述的传感单元上表面与环氧树脂块上表面平行，传感单元上表面与环氧树脂块上表面相距距离范围为3～16mm。
所述的成环氧树脂块为浇注用环氧树脂与液态羧酸酐固化剂混合块。
所述的环氧树脂块为圆柱形，整体厚度范围为40～60mm，环氧树脂块侧面相距内部的传感单元外周的距离范围为10～20mm，环氧树脂块整体直径为100mm。
所述的传感单元和电线连接有馈电连接器的中心与环氧树脂块的中心重合。
本实用新型的有益效果为：
本实用新型通过上述结构，依据电磁波传播方面的物理学原理，采用与GIS产品中的盆式绝缘子相同配方的环氧树脂材料对天线进行加载的结构，设计构思巧妙、满足行业技术要求，同时使用寿命与GIS相同，而且满足了大批量生产的工艺要求。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图2为本实用新型结构的幅频特性响应曲线。
具体实施方式
以下，参照说明和附图，详细公开了本实用新型的特定实施例，指明了本实用新型的原理可以被采用的方式。应该理解，本实用新型的实施例在范围上并不因而受到限制。
在所附权利要求的精神和条款的范围内，本实用新型的实施例包括许多改变、修改和等同。针对实施例描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施例中使用，与其它实施例中的特征相组合，或替代其它实施例中的特征。
应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或配套组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
一种局部放电传感器，传感单元2下部通过电线连接有馈电连接器3，在传感单元2和电线连接有馈电连接器3的外部，浇筑包裹有环氧树脂，通过环氧树脂将传感单元2和馈电连接器3包裹在内部，形成环氧树脂块；所述的传感单元2上表面与环氧树脂块上表面平行，传感单元2和电线连接有馈电连接器3的中心与环氧树脂块的中心重合。
所述的环氧树脂为浇注用环氧树脂和液态羧酸酐固化剂混合而成。传感单元2的型号为YFL0166，馈电连接器3的型号为BMA-50J。
所述的环氧树脂块整体为圆柱形，其厚度范围为40～60mm，环氧树脂块整体直径为100mm。传感单元2上表面与环氧树脂块上表面相距距离范围为3～16mm，环氧树脂块侧面相距内部的传感单元2外周的距离范围为10～20mm。
本实用新型通过上述结构，提供了一种适合安装在开关设备上的内径在100～160mm之间的小尺寸手孔中的并具有300～1500MHz工作频带的内置式局部放电传感器。
本实用新型的设计原理如下：
对于工作频带为300～1500MHz的天线来说，应称为超宽带天线。而超宽带天线的尺寸决定了其工作频带的下限频率f1，与窄带天线的设计原则是一致的。窄带天线的工作频率都是以其尺寸L等于其频率f所对应的波长λ的四分之一为设计原则，即L＝λ/4；在这里
λ＝c/f
c为电磁波在真空及空气中的传播速率，GIS内部充入的是SF6气体，电磁波在其中的传播速率与在空气中相差很小，在此忽略。
当电磁波在相对介电常数为εr的绝缘材料中传播时，其传播速率为v＝c/√εr
在频率相同的情况下，波长λr为其空气中的波长的1/√εr，
即
因此，在天线的周围加载上介电常数为εr的绝缘材料时，其接收到的电磁波已经改变了传播速率，波长也随之改变。而εr是一个大于1的常数，因此，天线接收到的电磁波的速率和波长都变小了，这样就达到了以较小尺寸的天线接收到更低频率的电磁波的目的。
由图1和图2我们可以直观地了解到，在传感器探头直径为Φ100mm的极限条件下，传感器在300MHz到1500MHz的频率范围内，有很好的幅值响应。
Claims (4)
1.局部放电传感器，其特征在于：传感单元(2)下部通过电线连接有馈电连接器(3)，在传感单元(2)和电线连接有馈电连接器(3)的外部，浇筑包裹有环氧树脂，通过环氧树脂将传感单元(2)和馈电连接器(3)包裹在内部，形成环氧树脂块；所述的传感单元(2)上表面与环氧树脂块上表面平行，传感单元(2)上表面与环氧树脂块上表面相距距离范围为3～16mm。
2.根据权利要求1所述的局部放电传感器，其特征在于：所述的成环氧树脂块为浇注用环氧树脂与液态羧酸酐固化剂混合块。
3.根据权利要求1所述的局部放电传感器，其特征在于：所述的环氧树脂块为圆柱形，整体厚度范围为40～60mm，环氧树脂块侧面相距内部的传感单元(2)外周的距离范围为10～20mm，环氧树脂块整体直径为100mm。
4.据权利要求1所述的局部放电传感器，其特征在于：所述的传感单元(2)和电线连接有馈电连接器(3)的中心与环氧树脂块的中心重合。
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Date of cancellation: 20240117 Granted publication date: 20200616 |
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