CN212514856U - 一种预埋式电容耦合传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种预埋式电容耦合传感器，包括预埋在电缆靠近接头(7)位置处的金属屏蔽层(1)、电容耦合器(2)、外半导电层(3)、绝缘层(4)、金属箔片贴和信号输出导线(6)，绝缘层(4)包围在电缆的导线芯(5)外部，外半导电层(3)包围在绝缘层(4)外部，金属箔片设于外半导电层(3)上，电容耦合器(2)连接外半导电层(3)，金属屏蔽层(1)连接外半导电层(3)，并设于电容耦合器(2)两侧，金属屏蔽层(1)接地，电容耦合器(2)的BNC头连接信号输出导线(6)，电容耦合器(2)通过信号输出导线(6)连接同轴电缆(10)。与现有技术相比，本实用新型具有减少外部环境影响，适用范围广等优点。

Description

一种预埋式电容耦合传感器

技术领域

本实用新型涉及电缆局放检测设备领域，尤其是涉及一种预埋式电容耦合传感器。

背景技术

在电缆局放检测领域，采用宽频带波形测量仪器测量得到的脉冲电流波形参数，可以用来表征不同放电形式和放电的不同发展阶段。随着计算机技术的飞速发展，计算机辅助测试系统和应用人工智能的专家诊断系统应用于脉冲电流的分析应该是电缆局部放电在线监测的一个发展方向。由于局部放电的脉冲电流中含有丰富的放电信息(放电量、放电相位、放电形式、放电的不同发展阶段)，可以将此建立反映局部放电不同特征的谱图，对这些放电信息谱图进行数学分析，得到一系列特征指纹，用于对局部放电的发生状况进行识别，进而建立数据库和专家系统。

现有的电缆局放脉冲电流信号的获取途径主要通过外部连接耦合电容器测量，然而该方式在现场测量时经常会受到电晕、开关操作、电焊等外部环境比较强的干扰，导致局放信号淹没在噪声信号中，不利于高频信号的测量，因此该设备主要适用于实验室检测，无法较好地应用在实际电缆测量，适用范围较小。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种有利于高频信号测量，减少外部环境影响，适用范围广的预埋式电容耦合传感器。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种预埋式电容耦合传感器，包括预埋在电缆靠近接头位置处的金属屏蔽层、电容耦合器、外半导电层、绝缘层、金属箔片贴和信号输出导线，所述绝缘层包围在电缆的导线芯外部，所述外半导电层包围在绝缘层外部，所述金属箔片设于外半导电层上，所述电容耦合器连接外半导电层，所述金属屏蔽层连接外半导电层，并设于电容耦合器两侧，所述金属屏蔽层接地，所述电容耦合器的BNC头连接信号输出导线，所述电容耦合器通过信号输出导线连接同轴电缆。

优选地，设于电容耦合器两侧的中断的金属屏蔽层通过导线连接。

优选地，所述外半导电层的阻抗小于绝缘层的阻抗。

优选地，所述绝缘层采用XLPE绝缘层。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1)本实用新型的电容耦合传感器预埋在电缆靠近接头的位置，在高频下，外半导电层阻抗与绝缘层阻抗可比，而地电位为金属屏蔽层，相比于外设测量设备，预埋方式不会受到电晕、开关操作或电焊等比较强的干扰，进而能够避免局放信号淹没在噪声信号中，有利于高频信号的测量；

2)本实用新型能够应用于实验检测场景，由于可预埋在实际电缆中，因此同样能够较好地贴合实际电缆检测的应用需求，适用范围较大；

3)本实用新型的外半导电层的阻抗远小于绝缘层的阻抗，在工频电压下，外半导电层可视为工频地电位，故电容耦合器并不影响电缆绝缘效果。

附图说明

图1为本实用新型预埋式电容耦合传感器的结构示意图；

图2为本实用新型预埋式电容耦合传感器的安装结构示意图；

图中标号所示：

1、金属屏蔽层，2、电容耦合器，3、外半导电层，4、绝缘层，5、导线芯，6、信号输出导线，7、接头，8、铜套，9、预埋式电容耦合传感器，10、同轴电缆，11、局放信号，12、电缆绝缘半导电屏蔽层，13、导体。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。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的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本实用新型保护的范围。

实施例

本实用新型涉及一种预埋式电容耦合传感器，在实际测量时，该传感器预埋在电缆靠近接头7的位置，本实施例的预埋式电容耦合传感器包括金属屏蔽层1、电容耦合器2、外半导电层3、绝缘层4、导线芯5、金属箔片贴和信号输出导线6。

如图1所示，取一段靠近接头7的电缆，剥去部分外护铜套8，将金属箔片贴在外半导电层3作为电极。绝缘层4包围在电缆导线芯5外部，外半导电层3包围在绝缘层4外部，电容耦合器2连接外半导电层3，金属屏蔽层1连接外半导电层3，并设于电容耦合器2两侧。设于电容耦合器2两侧的中断的金属屏蔽层1通过导线连接，信号从电容耦合器2上的BNC头输出，电容耦合器2通过信号输出导线6连接同轴电缆10。外半导电层3的阻抗远小于绝缘层4的阻抗。

本实用新型的预埋式电容耦合传感器通过预埋方式将金属箔片贴在外半导电层3作为接收电极，外半导电层3阻抗与绝缘层4阻抗可比，外半导电层3作为发送电极，而地电位为金属屏蔽层1，即作为屏蔽电极。屏蔽电极用于对发送电极与接收电极之间进行高频地屏蔽，并且一直接地。

在工频电压下，由于外半导电层3的阻抗远小于绝缘层4的阻抗，因此外半导电层3可视为工频地电位，故电容耦合器2并不影响电缆绝缘效果。在高频下，外半导电层3阻抗与绝缘层4阻抗可比，而地电位为金属屏蔽层1，预埋的方式不会受到电晕、开关操作或电焊等比较强的干扰，可避免局放信号淹没在噪声信号中，故有利于高频信号的测量。

在本实施例中，作为优选方案，绝缘层4采用XLPE绝缘层。

本实用新型的电容耦合传感器预埋在电缆靠近接头的位置，在高频下，外半导电层阻抗与绝缘层阻抗可比，而地电位为金属屏蔽层，相比于外设测量设备，预埋方式不会受到电晕、开关操作或电焊等比较强的干扰，进而能够避免局放信号淹没在噪声信号中，有利于高频信号的测量，且能够应用于实验检测场景，由于可预埋在实际电缆中，因此同样能够较好地贴合实际电缆检测的应用需求，适用范围较大。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的工作人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种预埋式电容耦合传感器，其特征在于，包括预埋在电缆靠近接头(7)位置处的金属屏蔽层(1)、电容耦合器(2)、外半导电层(3)、绝缘层(4)、金属箔片贴和信号输出导线(6)，所述绝缘层(4)包围在电缆的导线芯(5)外部，所述外半导电层(3)包围在绝缘层(4)外部，所述金属箔片设于外半导电层(3)上，所述电容耦合器(2)连接外半导电层(3)，所述金属屏蔽层(1)连接外半导电层(3)，并设于电容耦合器(2)两侧，所述金属屏蔽层(1)接地，所述电容耦合器(2)的BNC头连接信号输出导线(6)，所述电容耦合器(2)通过信号输出导线(6)连接同轴电缆(10)。

2.根据权利要求1所述的一种预埋式电容耦合传感器，其特征在于，设于电容耦合器(2)两侧的中断的金属屏蔽层(1)通过导线连接。

3.根据权利要求1所述的一种预埋式电容耦合传感器，其特征在于，所述外半导电层(3)的阻抗小于绝缘层(4)的阻抗。

4.根据权利要求1所述的一种预埋式电容耦合传感器，其特征在于，所述绝缘层(4)采用XLPE绝缘层。

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