[發明專利]傳感器及放電信號檢測方法

有效

• 申請號: 201310714822.1
• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN104730426B
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發明（設計）人: 齊偉強;段大鵬;錢勇;江秀臣;魯靜
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網北京市電力公司;上海交通大學
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;H01Q1/38
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 吳貴明;張永明

本發明提供了一種傳感器及放電信號檢測方法，本發明采用的傳感器，包括天線、介質基板、饋電柱和金屬地板，其中，天線固定在介質基板頂部，介質基板固定在金屬地板上端，饋電柱固定在介質基板內部，饋電柱一端連接于天線，另一端作為輸出，天線采用分形微帶結構，通過本發明，解決了相關技術中存在的當采用平面螺旋結構或矩形微帶結構的天線時，會造成傳感器體積較大、攜帶不便，或者傳感器的工作頻帶較窄，檢測信號弱的問題，進而達到了在檢測電力設備局部放電產生的特高頻信號時工作頻帶寬，方向性較好，水平極化增益高，體積小，重量輕，攜帶方便，安裝在電力設備外部，能有效檢測電力設備內部泄漏出來的特高頻電磁波的效果。

技術領域

本發明涉及通信領域，具體而言，涉及一種傳感器及放電信號檢測方法。

背景技術

電力設備內部存在絕緣缺陷時會產生局部放電，通過對局部放電的檢測可以有效地判斷電力設備的絕緣狀態。

目前電力設備內部局部放電信號的檢測方法中，高頻法、特高頻法和超聲波法都可以以非侵入的方式進行檢測，是實現電力設備局部放電帶電檢測比較實用可行的方法。相對于超聲波法覆蓋范圍小、高頻法受干擾影響大的缺點，特高頻法以其覆蓋范圍大，抗干擾性能強的優點受到廣泛的關注，成為近年來電力設備運行現場局部放電帶電檢測的主要手段。

特高頻傳感器通過檢測電力設備內部局部放電時產生的特高頻信號實現對局部放電的有效測量。本發明提供一種新型的特高頻傳感器，安裝在電力設備外部，用于檢測電力設備內部放電時泄漏出來的特高頻電磁波信號。

相關技術中采用的特高頻傳感器為了獲得較好的天線性能，通常采用平面螺旋結構或矩形微帶結構，造成傳感器體積較大、攜帶不便，或者傳感器的工作頻帶較窄，檢測信號弱。

基于傳統特高頻傳感器存在的上述缺陷，相關技術中未提出有效的解決方案。

發明內容

本發明提供了一種傳感器及放電信號檢測方法，以至少解決相關技術中采用平面螺旋結構或矩形微帶結構，造成傳感器體積較大、攜帶不便，或者傳感器的工作頻帶較窄，檢測信號弱的問題。

根據本發明的一個方面，提供了一種傳感器，包括天線、介質基板、饋電柱和金屬地板，其中，所述天線固定在所述介質基板頂部，所述介質基板固定在所述金屬地板上端，所述饋電柱固定在所述介質基板內部，所述饋電柱一端連接于所述天線，另一端作為輸出，所述天線采用分形微帶結構。

優選地，所述分形微帶結構為圖形迭代結構，由每次取天線貼片圖形各邊上的中點相連后形成新的圖形，除去相疊部分后剩下的圖形所構成。

優選地，所述天線貼片圖形為正方形。

優選地，所述分形微帶結構的迭代次數為4次。

優選地，天線貼片的原始邊長為55mm，厚度為2mm。

優選地，所述介質基板的材料為聚苯乙烯玻璃纖維。

優選地，所述介質基板的介電常數為3.1，厚度為16mm。

優選地，所述饋電柱的饋電中心偏離天線貼片中心的距離為10mm。

根據本發明的另一方面，提供了一種放電信號檢測方法，采用上述任一項所述的傳感器，包括：所述傳感器的天線采集電力設備內部局部放電時泄漏出來的特高頻電磁信號；所述傳感器依據采集到的所述特高頻電磁信號對所述電力設備的局部放電進行檢測。

優選地，所述放電信號檢測方法，包括以下至少之一：所述傳感器的中心頻率為800MHz、所述傳感器的駐波比小于2時的絕對帶寬為745MHz～898MHz、帶寬為600MHz～1000MHz頻段內增益大于4dB。