[實用新型]基于Peano-Gosper分形的GIS局部放電檢測特高頻傳感器

有效

• 申請號: 201920591057.1
• 申請日: 2019-04-28
• 公開（公告）號: CN209878938U
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發明（設計）人: 曹立峰;葉海峰
• 申請（專利權）人: 江蘇利得智能監測科技有限公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 32240 江陰市永興專利事務所(普通合伙)
• 代理人: 彭春艷

本實用新型公開了一種基于Peano?Gosper分形的GIS局部放電檢測特高頻傳感器，包括金屬貼片、介質基板、金屬屏蔽盒、同軸線和N型轉換接頭，所述金屬貼片包括設置于介質基板表面的Peano?Gosper分形結構，Peano?Gosper分形結構主要由一條在介質基板上表面空間內以Peano?Gosper曲線分布的連續導線組成。本實用新型的特高頻傳感器采用Peano?Gosper分形結構，改善了天線的阻抗匹配特性，進一步減小了傳感器天線面板的尺寸，實現了傳感器的小型化、多頻段和可集成化。

技術領域

本實用新型涉及變電站局部放電檢測技術領域，特別是涉及一種基于Peano-Gosper分形的GIS局部放電檢測特高頻傳感器。

背景技術

電力設備的局部放電檢測已經有幾十年的研究基礎，特別是近30年來提出的特高頻(ultra high frequency，UHF)檢測方法、聲電聯合檢測方法因可實施不停電的帶電檢測，可檢測電力設備內部絕緣缺陷，可對電力設備絕緣故障進行預警。

氣體絕緣金屬封閉開關（GAS insulated SWITCHGEAR，GIS）是電力系統重要的開關設備，其具有于結構緊湊、占地面積小、可靠性高、配置靈活、安裝方便、安全性強等優點，在電網輸變電領域得到廣泛應用。GIS內部絕緣發生局部放電時，會激發出UHF電磁波。電磁波在GIS內部傳播時，會通過GIS的盆式絕緣子向外泄漏。通過在GIS的盆式絕緣子處安裝UHF傳感器，可以對經絕緣子泄漏的局部放電UHF信號進行檢測，即可實現對GIS內部局部放電的監測，進而達到判斷GIS絕緣狀態的目的。

目前GIS內部局部放電UHF電磁波的頻率成分主要分布在300-3000MHz，但是GIS的盆式絕緣子處安裝空間有限，因此需要對UHF傳感器的小型化、多頻段等綜合性能加以更多的研究。

實用新型內容

針對上述技術問題，本實用新型提供了一種基于Peano-Gosper分形的GIS局部放電檢測特高頻傳感器，其通過在介質基板上設置具有Peano-Gosper分形結構的微帶天線，有效改善傳感器的阻抗匹配，實現傳感器的小型化、多頻段和可集成化。

為實現上述技術目的，本實用新型采用了如下技術方案：

一種基于Peano-Gosper分形的GIS局部放電檢測特高頻傳感器，其特征在于：包括金屬貼片、介質基板、金屬屏蔽盒、同軸線和N型轉換接頭，所述金屬貼片包括設置于介質基板表面、用作信號接收單元的Peano-Gosper分形結構， Peano-Gosper分形結構主要由一條在介質基板上表面空間內以Peano-Gosper曲線分布的連續導線組成，導線的兩個端點分別設置貫穿介質基板的導電過孔；所述介質基板為絕緣介質材料，介質基板設有安裝孔，通過安裝孔將介質基板固定在金屬屏蔽盒內，同軸線的一端的線芯和屏蔽層設置在介質基板的另一面、且分別與兩個導電過孔焊接，同軸線另一端連接N型轉換接頭，N型轉換接頭安裝在金屬屏蔽盒的側壁上。

具體地，所述金屬貼片采用的是多階Peano-Gosper分形結構。

具體地，所述金屬貼片采用的是三階Peano-Gosper分形結構。

具體的，所述金屬貼片采用單獨的金屬片貼附到介質基板上表面制成，或采用印刷電路的方法直接印刷在介質基板上表面。

具體地，所述同軸線和N型轉換接頭的特征阻抗均為50歐姆。

具體的，所述介質基板采用絕緣介質材料，材料的相對介電常數在2.0至13.0之間。

由于采用了上述技術方案，本實用新型具有如下技術效果：

(1)、傳感器的金屬貼片采用了Peano-Gosper分形結構，改善了天線的阻抗匹配特性，減小了傳感器天線面板的尺寸，實現了傳感器的小型化；