ITRM20080304A1 - Dispositivo portatile per la rilevazione di scariche parziali - Google Patents
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Description
Descrizione dell’invenzione industriale dal titolo: “Dispositivo portatile per la rilevazione di scariche parziali”
Campo dell’invenzione
La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo portatile per la rilevazione di scariche parziali, utilizzato in particolare per rilevare e misurare fenomeni di scariche parziali in componenti ed apparati elettrici quali ad esempio: cavi di media o alta tensione, giunti di cavi, isolatori di linee aeree, box di quadri elettrici in media ed alta tensione, cavi in alta ed altissima tensione isolati in GIS (Gas Insulated Switchgear).
Stato della tecnica
Per scariche parziali si intendono dei fenomeni indesiderati di ricombinazione di cariche elettriche che si verificano nel materiale dielettrico (isolante) utilizzato per la costruzione dei componenti elettrici, quando questi presentino dei difetti di vario genere. Il fenomeno si concretizza pertanto in una corrente impulsiva all’interno di porzioni di materiale dielettrico che determina un’onda elettromagnetica che si propaga sia attraverso i cavi di alimentazione o di collegamento a terra dei sistemi elettrici in esame, sia per via irradiata cioè attraverso i vari mezzi che tale onda attraversa (dielettrico, metalli, aria etc).
Le misure di scariche parziali sono normalmente effettuate rilevando con appositi sensori i segnali generati dalle scariche che vengono poi analizzati con opportuni software. Di solito i sensori utilizzati rilevano le scariche sfruttando la loro propagazione in modo condotto; essi devono quindi essere inseriti sui cavi o disposti in prossimità dei componenti sotto misura, spesso costringendo ad uno spegnimento momentaneo dell’impianto. Tra questi sensori ci sono: antenne a dipoli o a schiere di dipoli, sensori magnetici “tipo Rogosky” o tipo “coupler trasformer”; sensori di campo elettrico o magnetico di prossimità, che funzionano a pochi centimetri dalla sorgente; sensori acustici e piezoelettrici. Tutti questi sensori sono caratterizzati da prestazioni elevate in situazioni specifiche ma non sufficientemente versatili da poter essere utilizzati in ogni situazione. Un ulteriore svantaggio è rappresentato dal fatto che l’impiego di tali sensori richiede un collegamento diretto o veicolato alla rete elettrica per valutare la fase della tensione di lavoro in corrispondenza della scarica.
Le tecnologie attuali che rilevano i disturbi irradiati, cioè che non richiedono una connessione diretta al sistema in esame, comprendono sensori di campo elettrico o magnetico che sfruttano il principio della risonanza al fine di ottenere la captazione di un segnale quanto più ampio possibile, anche senza la necessità di alcun amplificatore. Svantaggiosamente questo tipo di sensori presenta difficoltà nell’elaborazione dei segnali, causate proprio dai fenomeni di risonanza, circa la forma degli impulsi acquisiti.
E’ pertanto sentita l’esigenza di realizzare un dispositivo per la rilevazione di scariche parziali che consenta di superare i suddetti inconvenienti.
Sommario dell’invenzione
Uno scopo primario della presente invenzione è quello di realizzare un dispositivo per la rilevazione di scariche parziali idoneo a rilevare e misurare fenomeni di scariche parziali in oggetti sorgente che generano dette scariche, quali impianti o componenti elettrici, e che fornisca dei segnali con una forma molto simile a quella dell’impulso irradiato, consentendone una migliore identificazione ed analisi.
Un ulteriore scopo è di realizzare un dispositivo di dimensioni contenute, assolutamente isolato e autoalimentato, che consenta di effettuare tali misure in assoluta sicurezza senza la necessità di alcun collegamento diretto al sistema in esame, consentendo quindi di mantenersi ad una opportuna distanza e di evitare di disalimentare detto sistema per effettuare la rilevazione.
La presente invenzione, pertanto, si propone di raggiungere gli scopi sopra discussi realizzando un dispositivo portatile per la rilevazione di scariche parziali in un oggetto sorgente di dette scariche, che, conformemente alla rivendicazione 1, comprende un’antenna a banda larga, idonea ad agire come sensore di campo elettrico e comprendente un primo conduttore piano in cooperazione con un secondo conduttore avente un profilo convergente verso il primo conduttore piano in un punto o su una retta, detto secondo conduttore avente dimensioni inferiori di circa due ordini di grandezza rispetto alla lunghezza d’onda del campo da rilevare in modo che l’antenna a banda larga sia non risonante in una banda compresa da circa 0,1 MHz a circa 100 MHz.
Vantaggiosamente, il dispositivo dell’invenzione è elettricamente autonomo e portatile e consente di effettuare misure a distanza dai componenti da testare, senza accoppiamento galvanico ed in totale sicurezza. Viene quindi evitata la connessione diretta di sensori per i quali sarebbe necessario interrompere l’alimentazione del sistema da esaminare, rialimentare il sistema per effettuare la rilevazione, interrompere l’alimentazione per togliere i sensori e nuovamente rialimentare il sistema.
L’ampiezza dei segnali acquisiti con detto dispositivo viene incrementata grazie all’impiego di una serie di stadi di amplificazione.
Le particolari forme di realizzazione dell’antenna del dispositivo dell’invenzione si sono rivelate estremamente vantaggiose per il raggiungimento di risultati soddisfacenti.
Un ulteriore vantaggio del dispositivo, oggetto della presente invenzione, è rappresentato dalla possibilità di captare in modo capacitivo la tensione di lavoro, fornendo così un riferimento di fase a distanza senza la necessità di un collegamento diretto alla tensione stessa. Esso, pertanto, è in grado di rilevare e fornire anche il segnale di sincronismo, ottenuto captando la tensione di alimentazione dell’oggetto sorgente che genera le scariche. Questo rende il dispositivo elettricamente autonomo e portatile, consentendo di effettuare misure senza accoppiamento galvanico, sincronizzando gli impulsi acquisiti alla tensione che li ha determinati. Il dispositivo può essere collegato agli strumenti di acquisizione ed analisi esistenti in modo simile ai sensori tradizionali.
Il dispositivo può opzionalmente comprendere una parte elettronica per l'acquisizione digitale, l’analisi, la visualizzazione e la memorizzazione e/o trasmissione degli impulsi rilevati. In questo caso il dispositivo può essere usato come uno strumento portatile completo. Il dispositivo, se dotato di sistema di acquisizione e memorizzazione, è in grado di gestire tutte le informazioni presenti in una tradizionale misura di scariche parziali.
La forma ed il dimensionamento dei componenti è stato studiato per captare a distanza e riprodurre fedelmente specificamente gli impulsi generati da scariche parziali.
Il dispositivo dell’invenzione può essere impiegato anche per sistemi a media tensione in campi quali generazione eolica, trazione ferroviaria, etc.
Il costo di produzione risulta essere vantaggiosamente contenuto, pur aumentando le prestazioni rispetto ai dispositivi noti, con una riduzione dei tempi di intervento per la rilevazione delle scariche parziali.
Le rivendicazioni dipendenti descrivono realizzazioni preferite dell’invenzione.
Breve descrizione delle Figure
Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno maggiormente evidenti alla luce della descrizione dettagliata di una forma di realizzazione preferita, ma non esclusiva, di un dispositivo per la rilevazione di scariche parziali illustrato, a titolo esemplificativo e non limitativo, con l’ausilio delle unite tavole di disegno in cui:
la Fig. 1 rappresenta una vista in sezione di un dispositivo per la rilevazione di scariche parziali secondo l’invenzione;
le Figure 2a, 2b, 2c e 2d rappresentano ciascuna due viste in sezione ed in pianta di forme di realizzazione del componente sensore di campo elettrico del dispositivo secondo l’invenzione;
le Figure 3a e 3b rappresentano parti dei circuiti elettronici del dispositivo dell’invenzione.
Descrizione in dettaglio di forme di realizzazione preferite dell’invenzione Con riferimento alla Fig. 1, è rappresentato un dispositivo per la rilevazione di scariche parziali, globalmente indicato con il riferimento 10, comprendente:
- un’antenna a banda larga 1 non risonante, ottimizzata per la ricezione dei segnali impulsivi generati da scariche parziali,
- un sensore ausiliario di campo magnetico 2,
- un amplificatore elettronico a banda larga 3,
- un circuito di sincronizzazione 4 per la rilevazione, tramite accoppiamento capacitivo, della tensione di alimentazione dell’impianto o componente in esame,
- batterie 8 per alimentare i circuiti del dispositivo,
- mezzi di controllo 5 per regolarne il funzionamento.
Tutti i componenti sono alloggiati in un contenitore portatile 7 da cui fuoriescono ad esempio due connettori di tipo BNC 6, o altra idonea tipologia di connettore per prelevare i segnali rilevati, che possono essere collegati a strumenti di acquisizione ed analisi esistenti.
L’antenna a banda larga 1 è realizzata in modo da non risultare risonante nella banda d’interesse compresa da circa 0,1 MHz a circa 100 MHz. Questo consente di garantire una riproduzione fedele degli impulsi rilevati.
Per ottenere questa caratteristica si utilizza un’antenna a banda larga 1 (“Ultra Wide Band”) dotata di specifiche caratteristiche riguardo alla forma ed alle dimensioni. In particolare l'antenna 1 comprende un primo conduttore piano 22, o semplicemente piano di massa, su cui è posto a distanza ravvicinata un secondo conduttore 21 di forma tale da presentare un profilo convergente su un punto o su una retta verso il piano di massa 22.
A seconda della forma scelta il secondo conduttore 21 può risultare bidimensionale o tridimensionale. Le forme tridimensionali sono ottenute dal profilo bidimensionale per rotazione.
La dimensione del piano di massa 22, preferibilmente quadrato o rettangolare, è tale da contenere almeno la proiezione del secondo conduttore 21 su se stesso. Preferibilmente primo e secondo conduttori 21, 22 sono realizzati in materiale metallico o polimerico conduttore.
Il segnale è prelevato tra il piano di massa 22 ed il punto del secondo conduttore 21 più vicino al piano 22 stesso.
La configurazione dell’antenna 1 sopra descritta porta la stessa ad essere non risonante, pur mantenendo un’adeguata sensibilità, qualora le dimensioni complessive dell’antenna 1, e in particolare del secondo conduttore 21, risultino inferiori di circa due ordini di grandezza rispetto alla lunghezza d’onda dei fenomeni d’interesse, pari ad esempio a circa 3-30 m. L’antenna così realizzata risulta particolarmente sensibile a campi elettromagnetici di frequenza dell’ordine di alcune decine di MHz e grazie alla proprietà di non risonanza garantisce un’elevata fedeltà nella riproduzione della forma degli impulsi ricevuti.
Forme di realizzazione preferite dell’antenna 1, basate sull'impiego di un profilo circolare o a cuspide, sono illustrate in Fig.2.
La Fig. 2a illustra un’antenna con il secondo conduttore 21 avente la forma di una sfera cava, avente un diametro variabile, ad esempio, da 3 a 30 cm.
La Fig. 2b illustra un’antenna con il secondo conduttore 21 avente la forma di un semicilindro cavo, o in alternativa di un cilindro cavo (considerando la parte tratteggiata in figura), ottenuta per estrusione. In questo caso il diametro della base del cilindro è variabile, ad esempio, da 3 a 30 cm.
La Fig. 2c illustra un’antenna con il secondo conduttore 21 avente una forma di disco avente un diametro variabile, ad esempio, da 3 a 30 cm. La Fig. 2d illustra un’antenna con il secondo conduttore 21 avente una forma a cuspide piana (parte destra della vista in pianta) o una forma a cuspide di rotazione (parte sinistra della vista in pianta), che presenta una curvatura di segno opposto rispetto ai profili delle altre varianti. In queste varianti l’altezza della cuspide è variabile, ad esempio, da 3 a 30 cm. Nel caso della forma a cuspide di rotazione anche il diametro del conduttore 21 nella sua sezione parallela e distale al piano di massa 22 è variabile nello stesso intervallo.
In una variante preferita il diametro del secondo conduttore 21, nelle forme di realizzazione di Figure 2a, 2b e 2c, è compreso tra circa 5 e 20 cm. Il secondo conduttore 21 è disposto a circa 1 mm dal piano di massa 22 che ha dimensioni almeno pari a quelle del secondo conduttore 21.
L’antenna a banda larga ha preferibilmente dimensioni complessive incluse in un volume di circa 10x10x10 cm.
Il secondo conduttore 21 è sostenuto meccanicamente in posizione relativa al piano di massa 22 da un supporto isolato 23 di sezione adeguata, ad esempio di circa 2÷3 mm<2>, che permette anche di prelevare il segnale del secondo conduttore dal lato della superficie 24 del piano di massa 22, ossia dal lato opposto di detto secondo conduttore. Su detta superficie 24 può essere previsto il circuito amplificatore.
L'antenna 1, che svolge la funzione di sensore di campo elettrico, può essere collegata in serie ad un sensore ausiliario di campo magnetico 2 comprendente, ad esempio, almeno una spira 2’ avvolta attorno ad una bacchetta di ferrite 11 per alta frequenza lungo la sua estensione longitudinale. La spira 2’ può essere formata da un filo di rame e la bacchetta di ferrite 11 su cui si avvolge ha, ad esempio, una estensione longitudinale di circa 5÷10 cm.
Questa particolare configurazione permette all'antenna 1 di ricevere campi elettromagnetici impulsivi, anche deboli, riproducendone fedelmente la forma, a differenza delle antenne convenzionali che invece presentano fenomeni di risonanza e distorsione.
Il sensore ausiliario di campo magnetico 2, posto in corrispondenza della superficie 24 del piano di massa 22 dell’antenna 1, può essere utilizzato insieme o in alternativa all’antenna 1 in misure in cui si ha la necessità o la possibilità di osservare meglio la componente magnetica. E’ prevista, dunque, la possibilità di corto-circuitare i terminali dell’antenna 1 o del sensore 2 a seconda delle necessità tramite i mezzi di controllo 5. An tenna o sensore di campo elettrico 1 e sensore di campo magnetico 2 prevedono in parallelo a ciascuno di essi un interruttore che può agire da cortocircuito in modo da escludere a scelta uno dei due, come visibile dallo schema di Figura 3a che illustra una parte del circuito elettronico amplificatore dei sensori 1 e 2.
Il sensore ausiliario di campo magnetico 2 può essere utilizzato per rilevare fenomeni più lenti, con banda inferiore ai 10 MHz, o per accoppiarsi magneticamente a segnali condotti che transitano su cavi o lamine metalliche, avvicinandosi ad essi.
L’amplificatore elettronico a banda larga 3 svolge la funzione di adattare l’impedenza dei sensori 1 e 2 ed amplificare il segnale captato da questi in modo da rilevare anche segnali deboli.
L’uscita dell’amplificatore è portata ad un connettore BNC 6 posto su uno dei lati del contenitore 7. L’amplificatore 3 è dotato di elevata impedenza d’ingresso, alcuni Kohm, e bassa impedenza d’uscita, tipicamente 50 ohm. Esso provvede ad innalzare adeguatamente il livello del segnale di circa 20÷40 dB nella banda d’interesse, eventualmente limitata mediante filtri. L’amplificazione può essere controllata agendo su un potenziometro previsto nei mezzi di controllo 5.
L’amplificatore elettronico a banda larga 3 impiega transistor e/o amplificatori operazionali ad alta frequenza ed è preferibilmente caratterizzato da un guadagno di 20÷30 dB ed una banda minima preferibilmente compresa tra 0,5 MHz e 60 MHz. Il taglio delle componenti fuori banda è affidato a filtri del primo o secondo ordine, con frequenza di taglio superiore pari ad alcune decine di MHz, ed il guadagno massimo è regolabile dall’utente.
Il circuito di sincronizzazione 4 è un circuito elettronico ad alta impedenza che può rilevare capacitivamente, quindi a distanza senza alcun accoppiamento galvanico, la tensione alternata di alimentazione del componente elettrico oggetto della misura, che origina i fenomeni impulsivi. Questo permette di sincronizzare gli impulsi rilevati con la tensione che li genera.
Detto circuito di sincronizzazione 4 comprende una parte in materiale conduttore 20, impiegata per l’accoppiamento capacitivo al campo, ricavata da uno dei conduttori 21, 22 della stessa antenna 1 o dalla carcassa o contenitore 7 dell’intero dispositivo quando questa sia realizzata con materiale conduttore. Detta parte 20 è connessa ad un ulteriore amplificatore ad alta impedenza (>1 Mohm) ed alto guadagno, seguito da un filtro a bassa frequenza (50, 60 Hz, o le loro prime armoniche) e/o da un anello ad aggancio di fase, quale un circuito PLL, che si sincronizza con il campo elettromagnetico rilevato.
Il segnale di campo captato ed amplificato in questo modo può essere filtrato al fine di ridurne il rumore o le interferenze. A questo scopo i filtri o i circuiti PLL utilizzati sono realizzati tramite circuiti analogici o digitali. In quest’ultimo caso il circuito può anche provvedere a fornire indicazioni sullo stato o la qualità del sincronismo. Il segnale di sincronismo così ottenuto all’uscita del circuito di sincronizzazione 4 viene fornito all’esterno tramite un secondo connettore BNC 6, posto su uno dei lati del contenitore 7.
In una variante preferita, il circuito di sincronizzazione 4 impiega due amplificatori operazionali 13, 14 per ottenere alto guadagno ed alta impedenza d’ingresso, come illustrato in Figura 3b che illustra una parte del circuito elettronico di sincronizzazione.
Il segnale è elaborato da un circuito digitale a microcontrollore 15 che implementa un PLL numerico di cui l’utente può impostare la frequenza di oscillazione, la banda, e la fase dell’onda prodotta in uscita.
Il contenitore 7, che può essere realizzato in materiale metallico o plastico, ha complessivamente dimensioni tali da risultare facilmente portatile e comprende anche:
- un alloggiamento per le batterie 8 di alimentazione dei circuiti,
- mezzi di controllo 5 per selezionare la modalità desiderata di funzionamento,
- una impugnatura 12 per facilitarne il trasporto e l’orientazione durante le misure.
Le batterie 8 utilizzate possono essere stilo AA ricaricabili, dotate di connettore esterno 9 per la carica in modo da evitare l’apertura del contenitore 7 per la loro sostituzione, consentendo un migliore isolamento del dispositivo da agenti esterni. I mezzi di controllo 5 comprendono l’interruttore per l’accensione, potenziometri per la regolazione del guadagno, l’interruttore per il by-pass dei sensori di campo elettrico e magnetico, indicatori a LED per indicare lo stato di funzionamento ed il livello di sincronismo raggiunto. L’impulso elettromagnetico rilevato ed il segnale di sincronismo, che può essere inviato a qualsiasi strumento di acquisizione o analisi, viene fornito in uscita su appositi connettori, quali connettori BNC 6. Il dispositivo così realizzato può essere collegato a qualsiasi sistema di acquisizione dotato di sufficiente banda passante, quale ad esempio un oscilloscopio, schede di acquisizione, sistemi di monitoraggio di scariche parziali, etc. Opzionalmente il dispositivo dell’invenzione può comprendere un circuito elettronico di acquisizione, elaborazione, memorizzazione e/o trasmissione contenente un convertitore Analogico/Digitale, un microprocessore e/o una logica programmabile, una memoria flash per la memorizzazione dei dati, un display per la visualizzazione dei dati ed un’interfaccia (es. USB, Ethernet, Bluetooth, WiFi etc.) per il collegamento ad un PC. In questo caso il dispositivo è in grado di acquisire, elaborare e memorizzare i dati rilevati, fornendo in tempo reale ed eventualmente da remoto indicazioni su essi e può essere utilizzato come uno strumento portatile autonomo, adatto a misure sul campo o al monitoraggio continuo degli impianti o componenti elettrici in esame.
Claims (16)
- RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo portatile per la rilevazione di scariche parziali in un oggetto sorgente di dette scariche, comprendente un’antenna a banda larga (1), idonea ad agire come sensore di campo elettrico e comprendente un primo conduttore piano (22) in cooperazione con un secondo conduttore (21) avente un profilo convergente verso il primo conduttore piano (22) in un punto o su una retta, in cui detto secondo conduttore (21) ha dimensioni inferiori di circa due ordini di grandezza rispetto alla lunghezza d’onda del campo da rilevare in modo che l’antenna a banda larga (1) sia non risonante in una banda compresa da circa 0,1 MHz a circa 100 MHz.
- 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui il primo conduttore piano (22) ha dimensioni tali da contenere almeno la proiezione del secondo conduttore (21) su se stesso.
- 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il secondo conduttore (21) ha una forma tridimensionale.
- 4. Dispositivo secondo la rivendicazione 3, in cui il secondo conduttore (21) ha una forma di sfera cava o di semicilindro cavo o di cilindro cavo o di cuspide di rotazione.
- 5. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il secondo conduttore (21) ha una forma bidimensionale.
- 6. Dispositivo secondo la rivendicazione 5, in cui il secondo conduttore (21) ha una forma di disco o di cuspide piana.
- 7. Dispositivo secondo la rivendicazione 4 o 6, in cui il secondo conduttore (21) ha un diametro o una altezza variabile da 3 a 30 cm.
- 8. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui è previsto un sensore ausiliario di campo magnetico (2) disposto in serie a detta antenna a banda larga (1).
- 9. Dispositivo secondo la rivendicazione 8, in cui è previsto un amplificatore a banda larga (3) per adattare l’impedenza dell’antenna a banda larga (1) e/o del sensore ausiliario di campo magnetico (2) ed amplificare il segnale captato da questi.
- 10. Dispositivo secondo la rivendicazione 9, in cui detto amplificatore a banda larga (3) è provvisto di transistor e/o amplificatori operazionali ad alta frequenza.
- 11. Dispositivo secondo la rivendicazione 9, in cui sono previsti mezzi di controllo (5) comprendenti un potenziometro per controllare l’amplificazione realizzata mediante detto amplificatore elettronico a banda larga (3).
- 12. Dispositivo secondo la rivendicazione 11, in cui sono detti mezzi di controllo (5) sono anche idonei a cortocircuitare i terminali dell’antenna a banda larga (1) o del sensore ausiliario di campo magnetico (2).
- 13. Dispositivo secondo la rivendicazione 9, in cui è previsto un circuito di sincronizzazione (4) per la rilevazione, tramite accoppiamento capacitivo, della tensione di alimentazione dell’oggetto sorgente in modo da sincronizzare i segnali rilevati con la tensione che li genera.
- 14. Dispositivo secondo la rivendicazione 13, in cui sono previsti due connettori BNC (6) per fornire all’esterno rispettivamente il segnale in uscita dall’amplificatore a banda larga (3) ed il segnale in uscita dal circuito di sincronizzazione (4).
- 15. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 13, in cui è previsto un circuito elettronico di acquisizione, elaborazione, memorizzazione e/o trasmissione del segnale o dei segnali acquisiti.
- 16. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui tutti i componenti sono alloggiati in un contenitore portatile (7) comprendente ulteriormente un alloggiamento per batterie (8) di alimentazione dei circuiti.
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| CN103713244B (zh) * | 2013-12-30 | 2016-08-17 | 国家电网公司 | 一种用于配电电缆局部放电的带电检测方法 |
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|---|---|---|---|---|
| US4710708A (en) * | 1981-04-27 | 1987-12-01 | Develco | Method and apparatus employing received independent magnetic field components of a transmitted alternating magnetic field for determining location |
| DE3327917A1 (de) * | 1983-07-29 | 1985-02-07 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Messvorrichtung zur feststellung von teilentladungen innerhalb metallgekapselter, druckgasisolierter hochspannungsschaltanlagen |
| US4763130A (en) * | 1987-05-11 | 1988-08-09 | General Instrument Corporation | Probe-fed slot antenna with coupling ring |
| US4967158A (en) * | 1989-03-31 | 1990-10-30 | Hydro-Quebec | Portable detector device for detecting partial electrical discharge in live voltage distribution cables and/or equipment |
| DE19507032A1 (de) * | 1995-03-01 | 1996-09-05 | Abb Management Ag | Teilentladungsmeßvorrichtung |
| SE515387C2 (sv) * | 1995-05-02 | 2001-07-23 | Abb Research Ltd | Övervakning av interna partiella urladdningar i en krafttransformator |
| US5565737A (en) * | 1995-06-07 | 1996-10-15 | Eni - A Division Of Astec America, Inc. | Aliasing sampler for plasma probe detection |
| SE515388C2 (sv) * | 1995-09-14 | 2001-07-23 | Abb Research Ltd | Anordning för avkänning av elektriska urladdningar i ett provobjekt |
| US5903159A (en) * | 1996-04-10 | 1999-05-11 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Microwave sensor for sensing discharge faults |
| SE507383C2 (sv) * | 1996-11-22 | 1998-05-25 | Abb Research Ltd | Elektrod för fältstyrning |
| EP0984289B1 (en) * | 1997-05-21 | 2006-10-18 | Hitachi, Ltd. | Partial discharge detector of gas-insulated apparatus |
| GB9809713D0 (en) | 1998-05-08 | 1998-07-08 | Bicc Plc | Method of detecting electrical discharges |
| US6476396B1 (en) * | 1999-04-09 | 2002-11-05 | Keith W. Forsyth | Electro-optical, non-contact measurement of electrical discharges |
| FR2819640B1 (fr) * | 2001-01-12 | 2005-09-30 | France Telecom | Sonde electromagnetique |
| RU2207673C2 (ru) * | 2001-08-06 | 2003-06-27 | Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро связи" | Слабонаправленная широкополосная антенна |
| KR200278981Y1 (ko) * | 2002-03-29 | 2002-06-20 | (주) 피에스디테크 | 방사 전자파를 이용한 전력기기의 부분방전 검출장치 |
| JP3901045B2 (ja) * | 2002-07-18 | 2007-04-04 | 日新電機株式会社 | センサ装置及び絶縁診断装置 |
| FR2851852B1 (fr) * | 2003-02-27 | 2005-04-01 | Alstom | Antenne pour detecter des decharges partielles dans une cuve d'appareillage electrique |
| JP4199631B2 (ja) * | 2003-09-25 | 2008-12-17 | 京セラ株式会社 | 広帯域アンテナ |
| US7324009B2 (en) * | 2004-07-09 | 2008-01-29 | Rastegar Jahangir S | Self-aligning waveguide sensor |
| US20080122424A1 (en) * | 2005-01-24 | 2008-05-29 | Yongming Zhang | Integrated Sensor System Monitoring and Characterizing Lightning Events |
| CN100363747C (zh) * | 2005-04-26 | 2008-01-23 | 重庆大学 | 气体绝缘组合电器局部放电超高频检测装置及方法 |
| US7265727B2 (en) * | 2005-06-03 | 2007-09-04 | Raytheon Company | Top loaded disk monopole antenna |
| US7541818B2 (en) * | 2005-07-07 | 2009-06-02 | Panasonic Corporation | Method and apparatus of electromagnetic measurement |
| JP2007267214A (ja) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Fujitsu Component Ltd | アンテナ装置 |
| JP4860795B2 (ja) * | 2006-09-07 | 2012-01-25 | 三菱電機株式会社 | 電力機器 |
| US7777685B2 (en) * | 2006-09-29 | 2010-08-17 | Alcatel-Lucent Usa Inc. | Small spherical antennas |
| FR2907969B1 (fr) * | 2006-10-27 | 2009-04-24 | Groupe Ecoles Telecomm | Antenne mono ou multi-frequences |
| JP5105841B2 (ja) * | 2006-12-04 | 2012-12-26 | 株式会社東芝 | 部分放電検出装置 |
| US8158017B2 (en) * | 2008-05-12 | 2012-04-17 | Lam Research Corporation | Detection of arcing events in wafer plasma processing through monitoring of trace gas concentrations |
| FR2932894B1 (fr) * | 2008-06-23 | 2010-09-24 | Satimo Sa | Perfectionnements a la determination d'au moins une grandeur associee au rayonnement electromagnetique d'un objet sous test. |
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