[實用新型]一種用于電力設(shè)備局部放電檢測的共面雙指數(shù)型漸變線特高頻傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420704214.2
• 申請日: 2014-11-21
• 公開（公告）號: CN204177917U
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 董越;黃瑋;王金生;李福德;王崗;魏朝陽;鐘輝龍;徐州石;宋江華;林軍
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)江西省電力公司檢修分公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 江西省專利事務(wù)所 36100
• 代理人: 殷勇剛

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于電力設(shè)備放電檢測傳感器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于電力設(shè)備局部放電檢測的外沿為雙指數(shù)型漸變線的特高頻傳感器。

背景技術(shù)

電力設(shè)備內(nèi)部發(fā)生局部放電時會激發(fā)出特高頻電磁波，通過在電力設(shè)備絕緣連接處放置特高頻傳感器，可以對絕緣部位泄漏出來的局部放電特高頻信號進(jìn)行檢測，從而判斷電力設(shè)備內(nèi)部的絕緣狀況，這種檢測方法即為特高頻（Ultra?High?Frequency，UHF）法。UHF法以其覆蓋范圍廣、靈敏度高、能夠識別并定位放電源等優(yōu)點，成為局部放電檢測領(lǐng)域研究的重點和熱點。UHF法的關(guān)鍵是特高頻傳感器，當(dāng)傳感器接收端與饋電傳輸線的阻抗不匹配時，傳感器的整體性能會因功率反射而下降。本實用新型公開一種電力設(shè)備局部放電檢測用共面雙指數(shù)型漸變線特高頻傳感器，該傳感器通過在介質(zhì)基板上固定外沿呈雙指數(shù)型漸變線形的金屬貼片天線，實現(xiàn)傳感器接收端到饋電傳輸線的阻抗?jié)u變過渡，使傳感器的輸出阻抗和N型接頭匹配，從而可以有效改善傳感器的阻抗匹配特性。

實用新型內(nèi)容

本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種用于電力設(shè)備局部放電檢測的共面雙指數(shù)型漸變線特高頻傳感器，該傳感器具有漸變結(jié)構(gòu)，能有效改善傳感器的阻抗匹配，提高傳感器的性能。

本實用新型通過以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題：

一種用于電力設(shè)備局部放電檢測的共面雙指數(shù)型漸變線特高頻傳感器，包括固定在介質(zhì)基板上的兩片金屬貼片和同軸線，其特征在于，所述金屬貼片的外沿呈雙指數(shù)型漸變線形，兩片金屬貼片分別與同軸線一端的線芯和屏蔽層連接。

為了獲得更好的技術(shù)效果，所述兩片金屬貼片鏡像對稱固定在介質(zhì)基板的同側(cè)；還有金屬屏蔽盒，金屬屏蔽盒為一面開口的凹形，介質(zhì)基板固定在金屬屏蔽盒內(nèi)并且其固定有金屬貼片的一側(cè)面向金屬屏蔽盒的開口；還有N型接頭，N型接頭與金屬屏蔽盒通過螺紋連接，同軸線另一端的線芯和屏蔽層與N型接頭連接；所述介質(zhì)基板為介電常數(shù)在2至6之間的絕緣材料；所述金屬屏蔽盒為矩形體，且去掉其中一個面，介質(zhì)基板3通過螺絲安裝在去掉的面上；所述同軸線特征阻抗為50歐姆，用于信號傳輸；所述N型接頭特征阻抗為50歐姆，通過螺絲固定在金屬屏蔽盒上。

本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，接收信號穩(wěn)定、清晰，傳感器的金屬貼片采用了指數(shù)漸變線，改善了天線的阻抗匹配特性；同時配合傳感器的金屬屏蔽盒，有效屏蔽檢測中可能的外界干擾。本實用新型檢測頻帶寬，接收到的信號強(qiáng)；與同等效果的傳感器相比體積小，更易使用。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型實施例外觀圖；

圖中：1、與同軸線線芯連接的帶雙指數(shù)型漸變線的金屬貼片，2、與同軸線屏蔽層連接的帶雙指數(shù)型漸變線的金屬貼片，3、介質(zhì)基板，4、金屬屏蔽盒，5、同軸線，6、N型接頭。

具體實施方式

下面通過附圖結(jié)合實施例進(jìn)一步說明本實用新型。

如圖1和圖2所示，一種用于電力設(shè)備局部放電檢測的共面雙指數(shù)型漸變線特高頻傳感器，包括鏡像對稱固定在介質(zhì)基板上的兩片金屬貼片1、2和同軸線5，所述金屬貼片1、2的外沿呈雙指數(shù)型漸變線形，雙指數(shù)公式為：????????????????????????????????????????????????，α為常系數(shù)；兩片金屬貼片1、2分別與同軸線5一端的線芯和屏蔽層連接，所述兩片金屬貼片1、2固定在介質(zhì)基板3的同側(cè)，構(gòu)成偶極子天線；介質(zhì)基板3為介電常數(shù)在2至6之間的絕緣材料；還有金屬屏蔽盒4，固定有金屬貼片1、2的介質(zhì)基板3置于金屬屏蔽盒4內(nèi)；金屬屏蔽盒4為一面開口的凹形，優(yōu)選為去掉一個側(cè)面的矩形體，介質(zhì)基板3通過螺絲安裝在金屬屏蔽盒4上，介質(zhì)基板3固定有金屬貼片1、2的一側(cè)面向金屬屏蔽盒4的開口，金屬屏蔽盒4為介質(zhì)基板3提供支撐，同時也屏蔽外界干擾信號，使本實用新型傳感器定向接收金屬屏蔽盒4開口方向的特高頻信號；還有N型接頭6，N型接頭6與金屬屏蔽盒4通過螺紋連接，同軸線5另一端的線芯和屏蔽層與N型接頭6連接；所述同軸線5特征阻抗為50歐姆，用于信號傳輸；所述N型接頭6特征阻抗也為50歐姆。

天線一般采用分布參數(shù)理論，在特高頻領(lǐng)域，信號的波長（0.1-1m）與天線的尺寸可比。例如對于偶極子天線，其結(jié)構(gòu)是對稱的，接收特高頻信號時，在天線上的電流為駐波，饋電點上具有等幅反向電流。阻抗匹配直接影響傳感器的檢測效果，如果阻抗不匹配嚴(yán)重，那么接收功率將大部分被反射回去，而不會到達(dá)測量儀器端，所以阻抗匹配是天線設(shè)計時考慮的首要問題。本實用新型中所謂的阻抗匹配不是指傳感器接頭和同軸電纜的匹配，而是傳感器輸出阻抗和N型接頭的匹配。N型接頭阻抗固定為50歐姆，而傳感器輸出阻抗由傳感器的結(jié)構(gòu)決定，是一個復(fù)數(shù)頻變函數(shù)，在寬頻帶上做到阻抗匹配并不容易，本實用新型通過將天線設(shè)置成外沿呈雙指數(shù)型漸變線形的天線，使得傳感器輸出阻抗和N型接頭的阻抗匹配。