[發(fā)明專利]一種在線監(jiān)測天線

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310434328.X
• 申請日: 2013-09-23
• 公開（公告）號: CN103545601A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉宏亮;潘瑾;高駿;岳國良;范輝;高樹國;趙軍;杜大全
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)河北省電力公司電力科學(xué)研究院;河北省電力建設(shè)調(diào)整試驗所
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;G01R31/12
• 代理公司: 北京匯澤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11228
• 代理人: 程殿軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電力工程技術(shù)領(lǐng)域的檢測傳感器，特別是指一種對于高壓電力變壓器內(nèi)部局部放電進行特高頻在線監(jiān)測的天線。

背景技術(shù)

電力變壓器是電網(wǎng)的重要組成部分，是電網(wǎng)中進行電能轉(zhuǎn)換和傳輸?shù)暮诵脑O(shè)備，因此變壓器的正常運行對電網(wǎng)安全具有十分重要的意義。變壓器的故障前期通常都會伴有局部放電現(xiàn)象。局部放電由于持續(xù)時間通常小于1ns，發(fā)射的電磁波頻譜很寬，包含有特高頻信號（頻率在0.3GHz~3GHz的范圍內(nèi)）。基于此現(xiàn)象，可以應(yīng)用特高頻天線監(jiān)測局放特高頻信號，從而實現(xiàn)實時監(jiān)測局部放電現(xiàn)象。由于特高頻法信噪比高、天線與變壓器無直接電連接等優(yōu)點，可以用這種方法實現(xiàn)變壓器的在線監(jiān)測。

特高頻天線的工作頻帶在300MHz以上，其性能好壞直接影響著特高頻信號的接收及其后續(xù)的信號處理。目前應(yīng)用于變壓器在線監(jiān)測領(lǐng)域的天線主要有平面等角螺旋天線、阿基米德天線等平面對稱天線，實際應(yīng)用經(jīng)驗表明，上述天線結(jié)構(gòu)復(fù)雜、阻抗匹配要求高、可變設(shè)計參數(shù)較少，低頻性能受尺寸影響較大。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小、頻帶寬、駐波比小的用于變壓器內(nèi)部局部放電的在線監(jiān)測天線。

為達到上述目的，本發(fā)明提供一種在線監(jiān)測天線，其包括兩對扇形金屬片、分別連接于扇形金屬片底部的四個圓柱導(dǎo)體及連接于相對的兩個圓柱導(dǎo)體底端的條形金屬片，該條形金屬片中心連接有一細(xì)金屬圓柱一端，該細(xì)金屬圓柱另一端連接法蘭，該法蘭上固定有高頻N型連接器，該高頻N型連接器的導(dǎo)體芯與該細(xì)金屬圓柱焊接在一起，該高頻N型連接器的底座與該法蘭電連接并接地，該細(xì)金屬圓柱外周包覆有聚四氟乙烯絕緣套筒，四個扇形金屬片位于同一平面，并形成金屬圓盤，該金屬圓盤下方環(huán)設(shè)有細(xì)金屬導(dǎo)線，該細(xì)金屬導(dǎo)線與四個圓柱導(dǎo)體焊連。

其中一對扇形金屬片的弧度為60°，另一對扇形金屬片的弧度為120°，弧度相同的扇形金屬片間隔放置。

所述扇形金屬片厚度均為2mm，所述金屬圓盤外徑為120mm。

該四個圓柱導(dǎo)體組成一個正方形，該四個圓柱導(dǎo)體為該正方形的四個角，該正方形對角線長度為80mm。

該細(xì)金屬導(dǎo)線距離所述金屬圓盤為1mm。

弧度為60°的扇形金屬片底部的圓柱導(dǎo)體直徑為8mm，長度為42mm；弧度為120°的扇形金屬片底部的圓柱導(dǎo)體直徑為8mm，長度為32mm。

所述條形金屬片中間設(shè)有中心孔，兩端距中心等距離處各有一穿孔，所述條形金屬片兩端的穿孔分別與兩個弧度為120°的扇形金屬片底部的圓柱導(dǎo)體的下端通過銅螺絲相連。

所述細(xì)金屬圓柱一端有細(xì)孔，供置入所述高頻N型連接器的導(dǎo)體芯端部，另一端開有螺紋孔，該螺紋孔與所述條形金屬片的中心孔相對，通過銅螺絲與條形金屬片固定。

法蘭的中心開有用以固定連接該細(xì)金屬圓柱細(xì)孔一端的通孔，并在距離中心通孔等距離處開有兩個盲孔，該兩個盲孔與中心通孔在一條直線上。

所述扇形金屬片、圓柱導(dǎo)體、條形金屬片及細(xì)金屬圓柱的材質(zhì)均為銅，所述法蘭的材質(zhì)為合金鋁。

本發(fā)明的有益效果為：頻帶較寬，可以在很大范圍內(nèi)上接收局部放電信號的頻域分量，便于后期的處理，如頻譜分析及模式識別等；阻抗接近50????????????????????????????????????????????????，且為非對稱天線，可與同為非對稱結(jié)構(gòu)的50?同軸電纜匹配；結(jié)構(gòu)小巧，適用于多種場合。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的在線監(jiān)測天線的部分結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明在線監(jiān)測天線的實施狀態(tài)示意圖。

具體實施方式

為便于對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)及達到的效果有進一步的了解，現(xiàn)結(jié)合附圖并舉較佳實施例詳細(xì)說明如下。

如圖1所示，本發(fā)明在線監(jiān)測天線包括：兩對（四個）扇形金屬片1、分別連接于扇形金屬片1底部的四個圓柱導(dǎo)體2及連接于相對的兩個圓柱導(dǎo)體2底端的條形金屬片3，該條形金屬片3中心連接有一細(xì)金屬圓柱一端，該細(xì)金屬圓柱另一端連接法蘭，該法蘭上固定有高頻N型連接器，該高頻N型連接器的導(dǎo)體芯與細(xì)金屬圓柱焊接在一起，該高頻N型連接器的底座與法蘭電連接并接地，該細(xì)金屬圓柱外周包覆有聚四氟乙烯絕緣套筒，四個扇形金屬片1位于同一平面，并形成金屬圓盤，該金屬圓盤下方環(huán)設(shè)有細(xì)金屬導(dǎo)線，該細(xì)金屬導(dǎo)線與四個圓柱導(dǎo)體2焊連。