[實用新型]一種基于吉赫茲橫電磁波信號的特高頻傳感器的檢驗裝置

有效

• 申請號: 201720360330.0
• 申請日: 2017-04-07
• 公開（公告）號: CN206863197U
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 吳秋莉;黎大健;郭麗娟;謝植彪;覃劍;張煒;蒲金雨;呂澤承
• 申請（專利權）人: 廣西電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R35/00
• 分類號: G01R35/00
• 代理公司: 南寧東智知識產權代理事務所(特殊普通合伙)45117
• 代理人: 戴燕桃,巢雄輝

技術領域

本實用新型屬于電力設備狀態檢測與故障診斷技術領域，尤其涉及一種基于吉赫茲橫電磁波信號的特高頻傳感器的檢驗裝置。

背景技術

局部放電是反映高壓電氣設備絕緣性能的重要特征參數之一，它是高壓設備絕緣劣化的征兆和表現形式，又是絕緣進一步劣化的原因。所以檢測高壓電氣設備局部放電能夠發現其內部早期的絕緣缺陷，并通過及時的故障診斷與狀態評價，以采取具體處理措施，避免其發展。

隨著電力企業在研究、應用設備狀態監測評價技術方面的日益深入，特高頻局部放電在線監測裝置、帶電檢測儀器已廣泛應用在高壓電氣設備。尤其是針對氣體封閉式組合電器(Gas Insulated Switchgear，GIS)、電力變壓器、高壓電抗器而言，特高頻局部放電在線監測裝置、帶電檢測儀器已然成為主流的檢測技術。特高頻局部放電在線監測裝置、帶電檢測儀器由傳感器、中央處理裝置和分析顯示裝置組成。以GIS局部放電監測系統為例，通過若干只安裝在GIS盆式絕緣子法蘭上的監測傳感器采集放電電磁波信號，經高通濾波、放大與檢波電路并對信號進行分析后，再經電光轉換成光信號，通過光纖輸往控制室的分析信號裝置。

可見特高頻局部放電在線監測裝置、帶電檢測儀器的關鍵是傳感器（特高頻局部放電在線監測裝置、帶電檢測儀器的傳感器，以下簡稱特高頻傳感器）。以GIS局部放電監測系統為例，通過安裝在GIS盆式絕緣子法蘭處采集GIS內部的局部放電電磁波信號。但是在具體工程設計和現場應用過程中，不同廠家特高頻局部放電在線監測裝置的檢測設備穩定性和可靠性存在較大差異，不少裝置的性能、功能指標達不到要求，而導致監測裝置工程應用效果不佳，甚至出現誤報警、漏報警的現象。然而，行業內缺少能夠品控檢驗特高頻傳感器靈敏性、平均有效高度、動態范圍、穩定性及監測裝置的脈沖計數、放電模式識別等技術指標的系統，不能及時發現特高頻傳感器在工程應用中存在的性能問題，并影響準確監測、預警GIS等高壓電氣設備的絕緣狀態，甚至釀成電力安全生產事件。

鑒于此，有必要研制、應用校驗系統，品控檢驗特高頻傳感器的靈敏性、平均有效高度、動態范圍、穩定性及監測裝置的脈沖計數、放電模式識別等技術指標。

實用新型內容

針對現有技術的不足，本實用新型提供一種基于吉赫茲橫電磁波信號的特高頻傳感器的檢驗裝置，所述檢驗裝置結構簡單，能檢驗特高頻傳感器的檢測頻率、靈敏度、線性度、脈沖計數、動態范圍等技術指標，能夠及時發現特高頻傳感器在工程應用中存在的性能問題，從而保證特高頻局部放電在線監測裝置或帶電檢測儀器準確監測、預警GIS等高壓電氣設備的絕緣狀態，保證電力系統安全可靠的運行。

本實用新型是通過如下的技術方案來解決上述技術問題的：一種基于吉赫茲橫電磁波信號的特高頻傳感器的檢驗裝置，包括吉赫茲橫電磁波信號小室、脈沖信號源、示波器、參考信號接收元件以及檢驗綜合處理單元；所述脈沖信號源分別與吉赫茲橫電磁波信號小室和檢驗綜合處理單元連接，所述示波器分別與檢驗綜合處理單元、參考信號接收元件以及被測在線監測裝置或帶電檢測儀器連接，所述的參考信號接收元件和被測在線監測裝置或帶電檢測儀器位于吉赫茲橫電磁波信號小室的探測孔處，所述探測孔設于吉赫茲橫電磁波信號小室的外壁上。

進一步的，所述吉赫茲橫電磁波信號小室為電磁測試環境，是逐漸擴展的棱錐形腔體，包括由錐頂部向錐底部延伸成三角形帶狀金屬隔板的內導體，矩形截面喇叭狀外導體以及由微波吸收材料制成的吸波層，所述矩形截面喇叭狀外導體設置在三角形帶狀金屬隔板內導體外，且與三角形帶狀金屬隔板內導體的外壁不接觸，所述吸波層設置在矩形截面喇叭狀外導體擴展的一端，所述吸波層、三角形帶狀金屬隔板內導體以及矩形截面喇叭狀外導體形成一密閉的腔體結構；所述的吉赫茲橫電磁波信號小室的工作頻率范圍為80MHz至3GHz，場強范圍為強場(如300V/m)至弱場(如10μV/m)，電壓駐波比不大于1.5，且在小室的錐頂部匹配50Ω無感電阻，用于屏蔽外界干擾信號。

進一步的，所述的脈沖信號源為通用型電脈沖信號源，用于向吉赫茲橫電磁波信號小室注入所設置的電脈沖信號，并在小室內建立所需的脈沖電磁場；所述電脈沖信號為單脈沖和仿真脈沖，所述通用型電脈沖信號源的發射頻率范圍為300MHz至3000MHz，發出的電脈沖信號上升沿寬度范圍在20%至80%的300ps以內，半波時間范圍是4ns至100ns，且脈沖信號可調。