[實(shí)用新型]一種高頻電場探頭

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320733635.3
• 申請日: 2013-11-20
• 公開（公告）號: CN203551671U
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張少鋒;韓金華;趙磊;郭磊;陳豪然;李曉綱;陳瑞;張曉鵬;屈少平;王廣周
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)河南省電力公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號: G01R29/08
• 分類號: G01R29/08
• 代理公司: 鄭州聯(lián)科專利事務(wù)所(普通合伙) 41104
• 代理人: 劉建芳;李伊寧

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種傳感裝置，尤其涉及一種高頻電場探頭。

背景技術(shù)

由于變電站內(nèi)GIS周圍存在著各種穩(wěn)態(tài)的和暫態(tài)的電場、磁場，這些電磁干擾源將對安裝在GIS附近匯控柜內(nèi)的自動(dòng)控制、通訊和保護(hù)系統(tǒng)等二次設(shè)備造成干擾。尤其是當(dāng)變電站遭受故障、雷擊和開關(guān)操作時(shí)，會產(chǎn)生很強(qiáng)的瞬態(tài)電磁脈沖，這種瞬態(tài)電磁場分布在空間各點(diǎn)的幅值變化范圍很大，而且具有很寬的頻譜范圍，如果電磁屏蔽措施做的不好，將會引發(fā)二次設(shè)備的誤動(dòng)而導(dǎo)致出現(xiàn)不必要的麻煩和損失。為了評估這種瞬態(tài)電磁干擾的嚴(yán)重性，亟需一種能夠?qū)λ矐B(tài)場進(jìn)行測量和研究的裝置。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種高頻電場探頭，能夠?qū)ψ冸娬驹馐芄收稀⒗讚艉烷_關(guān)操作時(shí)產(chǎn)生的強(qiáng)瞬態(tài)電磁脈沖進(jìn)行測量和研究，避免引發(fā)二次設(shè)備的誤動(dòng)，保證二次設(shè)備的正常工作。

本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案：

一種高頻電場探頭，包括兩個(gè)相互絕緣的半球形電極，兩個(gè)半球形電極之間設(shè)置有PCB電路板，PCB電路板上設(shè)置有電容，電容的兩個(gè)引腳分別通過導(dǎo)線連接兩個(gè)半球形電極，PCB電路板上還設(shè)置有SMA插座，同軸電纜的兩端分別設(shè)置有SMA插頭和BNC插座，同軸電纜設(shè)置有SMA插頭的一端穿過一個(gè)半球形電極連接PCB電路板上設(shè)置的SMA插座，電容的兩個(gè)引腳還分別連接PCB電路板上設(shè)置的SMA插座和同軸電纜的屏蔽層。

所述的兩個(gè)半球形電極采用兩個(gè)對稱的銅質(zhì)半球殼。

所述的半球形電極的半徑為25mm，半球形電極的厚度為1.6mm。

所述的兩個(gè)半球形電極中任意一個(gè)半球形電極殼體上設(shè)置有同軸電纜穿孔，同軸電纜穿孔的直徑為5mm。

所述的同軸電纜的直徑為5mm。

所述的電容容量為490pF。

所述的PCB電路板的厚度為2mm。

所述的導(dǎo)線焊接在半球形電極的底面邊緣。

本實(shí)用新型采用互相絕緣的兩個(gè)半球形電極構(gòu)成球形結(jié)構(gòu)，兩個(gè)半球形電極由電容相連，通過標(biāo)定出天線系數(shù)，可以用于測量變電站中由于遭受故障、雷擊和開關(guān)操作而產(chǎn)生的暫態(tài)高頻電磁場，同時(shí)還具有制作簡單、測量結(jié)果易于獲取、引起被測電場的畸變較小和可測場強(qiáng)大等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)用新型包括兩個(gè)相互絕緣的半球形電極1，半球形電極1的外表面分為半球形殼體表面和底面，兩個(gè)半球形電極1之間設(shè)置有PCB電路板2，PCB電路板2上設(shè)置有電容3，電容3的兩個(gè)引腳分別通過導(dǎo)線連接兩個(gè)半球形電極1。連接半球形電極1的導(dǎo)線焊接到半球形電極1的底面邊緣并盡可能的短，焊點(diǎn)應(yīng)該盡量小并且光滑，同時(shí)半球形電極1的底面邊緣處應(yīng)打磨光滑，以防止由于焊點(diǎn)突出或者尖端效應(yīng)引起的電荷分布不均。PCB電路板2上還設(shè)置有SMA插座4，同軸電纜5的兩端分別設(shè)置有SMA插頭6和BNC插座7，兩個(gè)半球形電極1中任意一個(gè)半球形電極1殼體上設(shè)置有同軸電纜穿孔，同軸電纜5設(shè)置有SMA插頭6的一端穿過同軸電纜穿孔連接PCB電路板2上設(shè)置的SMA插座4，電容3的兩個(gè)引腳還分別連接PCB電路板2上設(shè)置的SMA插座4和同軸電纜5的屏蔽層。

本實(shí)施例中，半球形電極1的半徑為25mm，半球形電極1的厚度為1.6mm，兩個(gè)半球形電極1采用兩個(gè)對稱的銅質(zhì)半球殼。半球形電極1殼體上設(shè)置的同軸電纜穿孔的直徑為5mm，所述的同軸電纜5的直徑為5mm。電容3容量為490pF。PCB電路板2的厚度為2mm。

本實(shí)用新型在使用過程中，互相絕緣的兩個(gè)對稱的半球形電極1構(gòu)成球形結(jié)構(gòu)，兩個(gè)半球形電極1通過電容3相連，實(shí)質(zhì)上構(gòu)成了球形結(jié)構(gòu)的電容探頭。球形結(jié)構(gòu)的電容探頭具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）半球形電極1中半球形殼體表面的感應(yīng)電荷與所施加電場強(qiáng)度的關(guān)系易于計(jì)算；

（2）可以方便地估算出球形結(jié)構(gòu)的電容3探頭對被測電場的影響；

（3）電場的畸變較小,?可以避免尖端放電現(xiàn)象；

（4）通過標(biāo)定天線系數(shù)，可以用于測量變電站中的暫態(tài)高頻電磁場。