[實用新型]一種PCB天線及用于GIS絕緣缺陷檢測的外置式聲電復合傳感器

有效

• 申請號: 201820301128.5
• 申請日: 2018-03-05
• 公開（公告）號: CN208172154U
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 錢勇;許永鵬;舒博;陳孝信;劉亞東;盛戈皞;江秀臣
• 申請（專利權）人: 上海交通大學;國網浙江省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01R1/02
• 代理公司: 上海東信專利商標事務所(普通合伙) 31228
• 代理人: 楊丹莉;李丹

本實用新型公開了一種PCB天線，其包括基板和設于基板表面的天線，所述基板具有分別位于其兩側面的第一表面和第二表面，所述第一表面上設有并聯連接的第一圓環天線和第二圓環天線，所述第二表面上設有串聯連接的第三圓環天線和第四圓環天線，其中第四圓環天線具有向其內凹進的內凹部。此外，本實用新型還公開一種用于GIS絕緣缺陷檢測的外置式聲電復合傳感器，包括：金屬殼體、金屬蓋板、上述的PCB天線、接觸式超聲傳感器、第一線纜、第二線纜以及第一金屬線纜壓座和第二金屬線纜壓座。所述的PCB天線通過采用異面結構從而使得PCB天線包括兩個不同的檢測主頻帶，以適用于不同放電信號的檢測。

技術領域

本實用新型涉及一種天線以及包括該天線的傳感器，尤其涉及一種可以用于絕緣缺陷檢測的天線以及包括該天線的傳感器。

背景技術

隨著國民經濟的不斷發展和我國電力系統規模的不斷增加，對電網運行的安全性和可靠性要求日益提高。電網的安全運行，主要取決于高壓電氣設備的安全運行，而電氣設備的運行可靠性在很大程度上依賴于電氣設備制造和安裝的質量以及設備的檢修、運行維護和必要的預防性試驗等。

氣體絕緣開關設備(Gas-Insulated-Switchgear,GIS)因其可靠性高，占地面積小、維護簡單、檢修周期長等優點而在電網中得到了廣泛的應用。研究表明，GIS設備設計、制造、運輸、安裝過程中的一些偶然因素會造成一些先天性局部缺陷，如氣泡、裂縫、懸浮導電質點和毛刺等。這些缺陷會造成GIS設備某些區域電場強度過高，當高于絕緣介質的擊穿場強時就會發生局部放電。局部放電既是表征GIS設備絕緣狀況的特征量，又是引起絕緣劣化的主要原因。通過局部放電檢測，可及時發現GIS設備內部存在的絕緣缺陷，避免設備發生突發性絕緣擊穿事故，這對保證GIS設備及電網的安全穩定運行具有十分重要的意義。

局部放電檢測方法通常包括：脈沖電流法、超聲波法、化學檢測法、光學檢測法、特高頻(Ultra High Frequency)法。其中，特高頻法和超聲波法是目前現場GIS設備主要采用的帶電檢測方法。特高頻(UHF)法以其靈敏度高，覆蓋范圍大，抗干擾能力強等優點，近年來已成為GIS設備局部放電檢測的主要手段。超聲波法檢測的聲音信號，不受電磁干擾的影響，在抗干擾方面具有明顯的優勢，此外，由于超聲波的傳播速度慢，在精確定位方面具有明顯的優勢。

若是可以將特高頻和超聲波兩種檢測方法結合起來，則可以大幅提高現場帶電檢測結果的可靠性和定位的精確度。但考慮到將特高頻與超聲波兩種方法結合起來，需要同時檢測特高頻信號和超聲波信號，也就是說同時使用特高頻傳感器和超聲波傳感器，在安裝及使用上均非常不便，且會涉及使用兩套完全不同的系統，信號同步困難，對聲電信號聯合定位不利。基于此，期望獲得一種用于GIS局部放電帶電檢測的外置式聲電復合傳感器。

實用新型內容

本實用新型的目的之一在于提供一種PCB天線，該PCB天線通過采用異面結構從而使得PCB天線包括兩個不同的檢測主頻帶，以適用于不同放電信號的檢測。

基于上述目的，本實用新型提出了一種PCB天線，其包括基板和設于基板表面的天線，其中，所述基板具有分別位于其兩側面的第一表面和第二表面，所述第一表面上設有并聯連接的第一圓環天線和第二圓環天線，所述第二表面上設有串聯連接的第三圓環天線和第四圓環天線，其中第四圓環天線具有向其內凹進的內凹部。

對于本實用新型所述的PCB天線而言，通過設計異面結構從而使得PCB天線包括兩個不同的檢測主頻道，以適用于不同放電信號的檢測。具體來說，第一表面上設有并聯連接的第一圓環天線和第二圓環天線，可用于檢測放電信號中的頻率較高的部分，例如1.3-1.5GHz，而第二表面上設有串聯連接的第三圓環天線和第四圓環天線，其中第四圓環天線具有向其內凹進的內凹部，內凹部的設置是為了通過對稱彎曲改進，從而增加天線的有效長度來降低諧振頻率。此外，第三圓環天線和第四套圓環天線所在的第二表面與第一圓環天線和第二圓環天線所在的第一表面處于不同的平面，因而，諧振頻率也不相同，第二表面可用于檢測放電信號中的頻率較低的部分，例如400-600MHz。