CN210982662U - 一种内置式特高频局部放电信号检测传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种内置式特高频局部放电信号检测传感器，包括金属电极、接线盒、实心导体和电连接杆。接线盒位于固定盖板的下端，金属电极、实心导体和绝缘板位于固定盖板的上端，其中绝缘板和实心导体组合为一体安装在固定盖板上，对固定盖板的第一安装孔进行封堵。本方案在金属电极的下端设置第一螺纹，实心导体的上端设置第二螺纹，金属电极与实心导体螺纹连接。本方案提供的内置式特高频局部放电信号检测传感器，在需要更换金属电极时，只需要将金属电极自实心导体上旋转拧下即可，且金属电极的拆装不会影响实心导体与绝缘板对第一安装孔的密封，因此能够有效降低内置式特高频局部放电信号检测传感器更换金属电极时自身泄漏的风险。

Description

一种内置式特高频局部放电信号检测传感器

技术领域

本实用新型涉及电力设备技术领域，特别涉及一种内置式特高频局部放电信号检测传感器。

背景技术

GIS设备(gas insulated switchgear，气体绝缘金属封闭开关设备)在绝缘缺陷发生绝缘击穿前，会产生局部放电。局部放电是GIS设备具有绝缘缺陷的表现形式。

随着电网公司智能电网建设工作的深化，用户对GIS设备的局部放电监测需求也随之增加，越来越多的变电站把GIS设备的局部放电监测纳入定期检修的范围，以掌握GIS设备的绝缘劣化、击穿或者闪络等故障情况，减少事故的发生，保证电力系统安全稳定的运行。

GIS设备的局部放电监测通过特高频局部放电信号检测传感器监测。特高频局部放电信号检测传感器有内置式和外置式两种，其中内置式特高频局部放电信号检测传感器安装在GIS设备的内部，具有抗干扰性能好、检测灵敏度高和密封性能好等优点。

现有技术的内置式特高频局部放电信号检测传感器包括金属电极01、绝缘板02和电连接件03。其中，绝缘板02与GIS设备的盖板04螺栓连接，绝缘板02上开设有垂直于盖板04的安装孔，安装孔的一端插设电连接件03，电连接件03与设置在盖板04上的电缆接头连接，安装孔的另一端设置金属电极01，金属电极01与绝缘板02螺栓连接。内置式特高频局部放电信号检测传感器需要根据电压等级的变化配备不同尺寸的金属电极，现有技术公开的内置式特高频局部放电信号检测传感器在更换金属电极时，内置式特高频局部放电信号检测传感器内的气体有通过盖板04的安装孔泄漏的风险。

因此，如何降低内置式特高频局部放电信号检测传感器更换金属电极时自身泄漏的风险，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种内置式特高频局部放电信号检测传感器，以降低内置式特高频局部放电信号检测传感器更换金属电极时自身泄漏的风险。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种内置式特高频局部放电信号检测传感器，包括：

金属电极，所述金属电极用于获取局部放电模拟量，所述金属电极的下端设置有第一螺纹；

接线盒，所述接线盒内设置有用于采集和处理所述局部放电模拟量的电路板，所述接线盒通过固定盖板安装在GIS设备的外壳上，所述固定盖板上开设有第一安装孔；

实心导体，所述实心导体上套设有绝缘板，所述绝缘板安装在所述固定盖板上，所述实心导体的上端设置有与所述第一螺纹配合的第二螺纹；

电连接杆，所述电连接杆的上端穿过所述第一安装孔与所述实心导体的下端连接，所述电连接杆的下端能够向所述电路板传递所述局部放电模拟量。

优选的，在上述内置式特高频局部放电信号检测传感器中，所述固定盖板与所述GIS设备的外壳法兰连接。

优选的，在上述内置式特高频局部放电信号检测传感器中，所述绝缘板为环氧树脂绝缘板。

优选的，在上述内置式特高频局部放电信号检测传感器中，所述绝缘板与所述实心导体浇注连接。

优选的，在上述内置式特高频局部放电信号检测传感器中，所述电路板包括：

信号采集器，所述信号采集器的输入端与所述电连接杆连接，用于接收所述电连接杆获取的局部放电模拟量；

信号处理器，所述信号处理器的输入端与所述信号采集器的输出端连接，用于对局部放电模拟量进行滤波、检波、转换和压缩处理转换为局部放电数字量。

优选的，在上述内置式特高频局部放电信号检测传感器中，所述电路板还包括无线通信器，所述无线通信器的输入端与所述信号处理器的第一输出端连接，所述无线通信器用于发送所述局部放电数字量；

所述接线盒上设置有传输天线，所述传输天线与所述无线通信器的输出端连接，用于接收并向监测后台发送所述局部放电数字量。

优选的，在上述内置式特高频局部放电信号检测传感器中，所述接线盒上设置有电缆接头，

所述电缆接头与所述信号处理器的第二输出端连接。

优选的，在上述内置式特高频局部放电信号检测传感器中，所述接线盒内设置有电池，所述电池与所述电路板连接。

优选的，在上述内置式特高频局部放电信号检测传感器中，所述电路板还包括远程控制器，所述远程控制器与所述电路板连接，且所述远程控制器与所述监测后台通信连接。

优选的，在上述内置式特高频局部放电信号检测传感器中，所述接线盒上还设置有能够与太阳能电池板连接的充电接口，所述充电接口与所述电路板连接。

从上述技术方案可以看出，本实用新型提供的内置式特高频局部放电信号检测传感器，包括金属电极、接线盒、实心导体和电连接杆。本方案中接线盒位于固定盖板的下端，金属电极、实心导体和绝缘板位于固定盖板的上端，其中绝缘板和实心导体组合为一体安装在固定盖板上，对固定盖板的第一安装孔进行封堵。本方案在金属电极的下端设置第一螺纹，实心导体的上端设置第二螺纹，金属电极与实心导体螺纹连接。本方案提供的内置式特高频局部放电信号检测传感器，在需要更换金属电极时，只需要将金属电极自实心导体上旋转拧下即可，且金属电极的拆装不会影响实心导体与绝缘板对第一安装孔的密封，因此能够有效降低内置式特高频局部放电信号检测传感器更换金属电极时自身泄漏的风险。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术提供的内置式特高频局部放电信号检测传感器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的内置式特高频局部放电信号检测传感器的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的内置式特高频局部放电信号检测传感器的电路图。

其中，

01、金属电极，02、绝缘板，03、电连接杆，04、盖板；

1、金属电极，2、接线盒，3、电路板，4、固定盖板，5、实心导体，6、绝缘板，7、电连接杆，8、电缆接头，9、电池，10、充电接口。

具体实施方式

本实用新型公开了一种内置式特高频局部放电信号检测传感器，以降低内置式特高频局部放电信号检测传感器更换金属电极时自身泄漏的风险。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型公开了一种内置式特高频局部放电信号检测传感器，包括金属电极1、接线盒2、实心导体5和电连接杆7。

金属电极1用于获取GIS设备局部放电产生的局部放电模拟量。

接线盒2内设置有电路板3，电路板3能够采集和处理局部放电模拟量。接线盒2通过固定盖板4与GIS设备的外壳连接，如图2所示，接线盒2设置在固定盖板4的下端面。具体的，接线盒2与固定盖板4通过螺栓连接(图中未示出)，固定盖板4与GIS设备的外壳法兰连接(图中未示出)。固定盖板4上开设有第一安装孔，优选的，第一安装孔垂直于固定盖板4开设。

实心导体5上套设有绝缘板6，绝缘板6安装在固定盖板4的上端面。实心导体5用于实现金属电极1与电连接杆7的电连接，以保证金属电极1获取的局部放电模拟量通过中心导体5和电连接杆7传递给电路板3。实心导体5与绝缘板6连接后，能够对固定盖板4的第一安装孔进行有效封堵。

为了保证实心导体5与绝缘板6连接的稳定性，实心导体5的与绝缘板6配合部分的外周设置有圆环形凸起或者半圆形点状凸起或者不规则形状的凸起，凸起的设置增强了实心导体5与绝缘板6连接强度，避免拆卸金属电极1时带动实心导体5运动而影响对第一安装孔的密封。

如图2所示，电连接杆7的上端穿过第一安装孔与实心导体5的下端连接，电连接杆7的下端与电路板3连接，电连接杆7向电路板3传递局部放电模拟量。

为了避免固定盖板4对电连接杆7产生干扰，第一安装孔的直径大于电连接杆7的直径，电连接杆7的外壁不与第一安装孔的孔壁接触。

实心导体5和电连接杆7均为金属材料制作，优选的，实心导体5选用铝制作，电连接杆7选用铜制作。

本方案中，接线盒2位于固定盖板4的下端，金属电极1、实心导体5和绝缘板6位于固定盖板4的上端，其中绝缘板6和实心导体5组合为一体安装在固定盖板4上，对固定盖板4的第一安装孔进行封堵。本方案在金属电极1的下端设置第一螺纹，实心导体5的上端设置第二螺纹，金属电极1与实心导体5螺纹连接。本方案提供的内置式特高频局部放电信号检测传感器，在需要更换金属电极1时，只需要将金属电极1自实心导体5上旋转拧下即可，且金属电极1的拆装不会影响实心导体5与绝缘板6对第一安装孔的密封，因此能够有效降低内置式特高频局部放电信号检测传感器更换金属电极1时自身泄漏的风险。

另外，金属电极1与实现导体5螺纹连接，使得金属电极1的更换更加简便，在一定程度上缩短了金属电极1的更换时间。

此处需要说明的是，文中的上下方向均是以图2所示的角度为参考，此处命名，固定盖板4的设置金属电极1、实心导体5和绝缘板6的一侧为上方，固定盖板4的设置接线盒2的一侧为下方。

如图2所示，导体的上端和下端分别凸出于绝缘板6的上端面和下端面。具体的，导体的上端设置有带有第二螺纹的螺纹段，螺纹段的直径小于导体的直径，金属电极1上开设有与螺纹段配合的具有第一螺纹的螺纹孔，导体的螺纹段与金属电极1的螺纹孔螺纹配合；导体的下端部分伸入第一安装孔，导体的下端设置有与电连接杆7配合的盲孔，盲孔的设计不影响绝缘板6和实心导体5对第一安装孔的密封。优选的，盲孔内设置有第三螺纹，电连接杆7与盲孔通过第三螺纹实现螺纹连接，提高了电连接杆7与实心导体5连接的可靠性。

如图2所示，导体的直径与金属电极1的下端直径相等。

本方案绝缘板6与固定盖板4也通过螺栓连接(图中未示出)。为了保证绝缘板6和接线盒2与固定盖板4的螺纹连接处的密封性，本方案在螺栓的连接处设置有凹槽，凹槽内设置密封圈，以保证内置式特高频局部放电信号检测传感器的气密性。

优选的，绝缘板6采用环氧树脂材料制作。

本方案中，绝缘板6与实心导体5过盈配合连接(图中未示出)，或者，绝缘板6与实心导体5通过螺栓连接(图中未示出)，或者，绝缘板6与实心导体5浇注连接。

优选的，本方案中绝缘板6与实心导体5采用浇注连接，即在浇注制作绝缘板6时将实心导体5置于模具内，使得浇注完成后绝缘板6和实心导体5成为一体化结构。该种连接方式结构简单，在保证实心导体5与固定盖板4之间绝缘性能的同时，保证了实心导体5与绝缘板6连接的稳定性，且同时保证了绝缘板6与实心导体5之间的密封。

此处需要说明的是，浇注为现有技术中的常用工艺，且工艺水平相当成熟，本方案不涉及对浇注工艺的改进。

本方案提供的内置式特高频局部放电信号检测传感器的电路板3包括信号采集器和信号处理器。

其中，信号采集器的输入端与电连接杆7连接，用于接收电连接杆7获取的局部放电模拟量，局部放电模拟量为电连接杆7获取的初始信号；

信号处理器的输入端与信号采集器的输出端连接，信号处理器能够对局部放电模拟量进行滤波、检测、转换和压缩处理转换为局部放电数字量。局部放电数字量为监测后台能够识别的信号。

局部放电数字量的传输可以为有线传输，也可以为无线传输。

本方案优先选用无线传输，以减少内置式特高频局部放电信号检测传感器上连接的电缆数量，解决内置式特高频局部放电信号检测传感器现场接线复杂，电缆用量大的问题。

本方案在电路板3上设置了无线通信器，在接线盒2上设置有传输天线。信号处理器的第一输出端与无线通信器的输入端连接，无线通信器的输出端与传输天线连接，传输天线将接收的局部放电数字量发送给监测后台。

本方案中，无线通信器为WiFi无线通信器，但是无线通信器不限于WiFi无线通信器，还可以为其他无线通信器。

本方案提供的内置式特高频局部放电信号检测传感器以无线传输为主，但是在不支持无线传输的情况下，内置式特高频局部放电信号检测传感器也可以进行有线传输。该实施例中，接线盒2上设置有电缆接头8，电缆接头8上插设电缆。具体的，电缆接头8与信号处理器的第二输出端连接。此处需要说明的是，由于信号处理器既能与无线通信器连接，也可以与电缆接头8连接，信号处理器上需要设置两个输出端，以实现与不同传输组件的连接。

本方案公开的内置式特高频局部放电信号检测传感器的供电方式也有很多，既可以通过转换器与插座连接，也可以在内置式特高频局部放电信号检测传感器内设置电池9。

优选的，本方案在内置式特高频局部放电信号检测传感器内设置电池9，电池9直接为电路板3供电，方便内置式特高频局部放电信号检测传感器在不同环境的使用。

电池9可以为铅酸蓄电池，也可以为锂离子电池，优选为锂离子电池。此处需要说明的是，内置式特高频局部放电信号检测传感器投入使用后，电池9需要一直对内置式特高频局部放电信号检测传感器供电。

本方案在电路板3上设置有远程控制器，远程控制器与电路板3连接，且远程控制器与监测后台的监测系统通信连接。具体的，监测后台的监测系统向远程控制器发送指令，对电路板3的信号采集器、信号处理器和无线通信器进行控制，控制内置式特高频局部放电信号检测传感器进行信号采集、处理和无线传输。

通过监测后台的监测系统向远程控制器发送控制信号，远程控制器接收信号后，控制信号采集器接收电连接杆7获取的局部放电模拟量、信号处理器对局部放电模拟量进行滤波、检波、转换和压缩处理转换为局部放电数字量以及无线通信器向监测后台发送局部放电数字量。

为了方便内置式特高频局部放电信号检测传感器在户外充电不方便的场所使用，本方案在接线盒2上设置有能够与太阳能电池板连接的充电接口10，充电接口10与电路板3连接。

如图3所示，为内置式特高频局部放电信号检测传感器的电路图。信号采集器的输入端与电连接杆7连接，信号采集器的输出端与信号处理器的输入端连接，信号采集器的两个输出端分别与无线通信器和电缆接头连接。

在无线通信的情况下，信号处理器的第一输出端与无线通信器的输入端连接，无线通信器的输出端与传输天线连接；在有线通信的情况下，信号处理器的第二输出端与电缆接头连接。

电源分别与信号采集器、信号处理器、无线通信器和远程控制器连接，用于为信号采集器、信号处理器、无线通信器和远程控制器供电。

本领域中的信号采集器、信号处理器、无线通信器和远程控制器的发展已经非常成熟，本方案中信号采集器、信号处理器、无线通信器和远程控制器均为本领域常规且成熟的器件，不涉及对信号采集器、信号处理器、无线通信器和远程控制器的程序的改进。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种内置式特高频局部放电信号检测传感器，其特征在于，包括：

金属电极(1)，所述金属电极(1)用于获取局部放电模拟量，所述金属电极(1)的下端设置有第一螺纹；

接线盒(2)，所述接线盒(2)内设置有用于采集和处理所述局部放电模拟量的电路板(3)，所述接线盒(2)通过固定盖板(4)安装在GIS设备的外壳上，所述固定盖板(4)上开设有第一安装孔；

实心导体(5)，所述实心导体(5)上套设有绝缘板(6)，所述绝缘板(6)安装在所述固定盖板(4)上，所述实心导体(5)的上端设置有与所述第一螺纹配合的第二螺纹；

电连接杆(7)，所述电连接杆(7)的上端穿过所述第一安装孔与所述实心导体(5)的下端连接，所述电连接杆(7)的下端能够向所述电路板(3)传输所述局部放电模拟量。

2.根据权利要求1所述的内置式特高频局部放电信号检测传感器，其特征在于，所述固定盖板(4)与所述GIS设备的外壳法兰连接。

3.根据权利要求2所述的内置式特高频局部放电信号检测传感器，其特征在于，所述绝缘板(6)为环氧树脂绝缘板。

4.根据权利要求3所述的内置式特高频局部放电信号检测传感器，其特征在于，所述绝缘板(6)与所述实心导体(5)浇注连接。

5.根据权利要求1所述的内置式特高频局部放电信号检测传感器，其特征在于，所述电路板(3)包括：

信号采集器，所述信号采集器的输入端与所述电连接杆(7)连接，用于接收所述电连接杆(7)获取的局部放电模拟量；

信号处理器，所述信号处理器的输入端与所述信号采集器的输出端连接，用于对局部放电模拟量进行滤波、检波、转换和压缩处理转换为局部放电数字量。

6.根据权利要求5所述的内置式特高频局部放电信号检测传感器，其特征在于，所述电路板(3)还包括无线通信器，所述无线通信器的输入端与所述信号处理器的第一输出端连接，所述无线通信器用于发送所述局部放电数字量；

所述接线盒(2)上设置有传输天线，所述传输天线与所述无线通信器的输出端连接，用于接收并向监测后台发送所述局部放电数字量。

7.根据权利要求5所述的内置式特高频局部放电信号检测传感器，其特征在于，所述接线盒(2)上设置有电缆接头(8)，

所述电缆接头(8)与所述信号处理器的第二输出端连接。

8.根据权利要求5所述的内置式特高频局部放电信号检测传感器，其特征在于，所述接线盒(2)内设置有电池(9)，所述电池(9)与所述电路板(3)连接。

9.根据权利要求6所述的内置式特高频局部放电信号检测传感器，其特征在于，所述电路板(3)还包括远程控制器，所述远程控制器与所述电路板(3)连接，且所述远程控制器与所述监测后台通信连接。

10.根据权利要求8所述的内置式特高频局部放电信号检测传感器，其特征在于，所述接线盒(2)上还设置有能够与太阳能电池板连接的充电接口(10)，所述充电接口(10)与所述电路板(3)连接。

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