[發明專利]一種礦用電纜局部放電在線監測與定位智能裝置

有效

• 申請號: 201210441963.6
• 申請日: 2012-11-08
• 公開（公告）號: CN102937691A
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發明（設計）人: 梁得亮;李洪杰;唐明;張偉;王青山
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01R31/08
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

1.一種礦用電纜局部放電在線監測與定位智能裝置，其特征在于：主要由高頻電流傳感器（11），脈沖發射天線（12），高頻信號電纜（13）和監測主機（14）組成，所述高頻電流傳感器（11）通過高頻信號電纜（13）與監測主機（14）相連，所述脈沖發射天線（12）通過高頻信號電纜（13）與監測主機相連，所述監測主機包括脈沖放大電路（52），采集板卡（54），脈沖產生電路（53）和工控機（55）；兩個采區變電所分別安裝一個所述在線監測與定位智能裝置，所述高頻電流傳感器（11）和脈沖發射天線（12）分別套接在同一采區變電所的電纜接地線上，當監測主機（14）捕捉到局部放電信號后，通過脈沖產生電路生成同頻率但幅值比局部放電大得多的高頻脈沖，通過脈沖發射天線（12）發射出去。

2.如權利要求1所述的一種礦用電纜局部放電在線監測與定位智能裝置，其特征在于：所述脈沖產生電路（53）主要由高速電子開關K61、電感L61、電感L62、電感L63、電容C61、電容C62、電容C63、電容C64、電阻R61、電阻R62、電阻R63與運算放大器OP61構成，所述高速電子開關K61、電感L61、電感L62、電感L63、運算放大器依次串聯連接，所述電阻R61連接在運算放大器的同相輸入端，所述電容C64一端接地，一端連接在運算放大器的反相輸入端，所述電阻R63一端接地，一端連接在運算放大器的反相輸入端，電阻R62連接在運算放大器的同相輸入端和輸出端之間；所述運算放大器和電感L63之間的結點通過電阻R64接地，所述電感L63和電感L62之間的結點通過電容C63接地，所述電感L62和電感L61之間的結點通過電阻電容C62接地，所述高速電子開關K61和電感61之間的結點通過電容C61接地。

3.如權利要求2所述的一種礦用電纜局部放電在線監測與定位智能裝置，其特征在于：所述脈沖產生電路的電阻均采用精度為千分之一，溫度系數小于10×10^-6/℃的高精度低溫漂電阻；電容均采用電容量穩定、溫度范圍寬，溫漂小的COG電容器；運算放大器采用高精度儀表運算放大器，其指標至少應滿足：失調電壓為5mV、開環增益100dB、偏置電流10pA、有效帶寬為100MHz。

4.根據權利要求1所述的一種礦用電纜局部放電在線監測與定位智能裝置，其特征在于：所述高頻電流傳感器（12）主要由鉗形的傳感器外殼（21）、磁芯（22）、線圈（23）、積分電阻（24）、無源帶通濾波器（25）、傳感器放電管（26）、傳感器BNC接頭（27）組成，所述線圈纏繞在磁芯上，所述磁芯位于外殼內，所述線圈的一個端部自傳感器外殼引出并通過無源帶通濾波器（25）與傳感器BNC接頭（27）連接，所述積分電阻（24）和傳感器放電管（26）串聯后連接在傳感器BNC接頭兩端，且積分電阻（24）和傳感器放電管（26）之間的結點與無源帶通濾波器（25）的輸入端相連。

5.根據權利要求1所述的一種礦用電纜局部放電在線監測與定位智能裝置，其特征在于：所述脈沖發射天線（11）主要由天線外殼（31）、阿基米德螺旋天線（32）、天線放電管（33）、微分電阻（34）、天線BNC接頭（35）組成，所述阿基米德螺旋天線位于天線外殼內，天線激勵端口自天線外殼引出并連接到天線BNC接頭（35），所述微分電阻（34）和天線放電管（33）串聯后連接在天線BNC接頭兩端。

6.如權利要求5所述的一種礦用電纜局部放電在線監測與定位智能裝置，其特征在于：所述阿基米德螺旋天線線圈繪制于PCB板上，所述PCB板使用FR4基材，阿基米德螺旋天線匝數不超過10匝，天線等效電容不超過100pF。

7.根據權利要求1所述的一種礦用電纜局部放電在線監測與定位智能裝置，其特征在于：所述無源帶通濾波器（25）主要由電感L41、電感L42、電感L43、電感L44、電感L45、電容C41、電容C42、電容C43、電容C44、電容C45、電容C46、電容C47構成；所述電感L41的左端通過電容C41接地；所述電感L41的右端和電感L42的左端通過電容C42接地；所述電感L42的右端和電容C44的左端通過電容C43接地；所述電容C44的右端與電容C45的左端通過電感L43接地，所述電容C45的右端與電容C46的左端通過電感L44接地，所述電容C46的右端與電容C47的左端通過電感L45接地。