[發明專利]一種GIS內置式超聲波局放傳感器

有效

• 申請號: 202011537114.1
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112763862B
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 黃煒昭
• 申請（專利權）人: 深圳供電局有限公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 深圳匯智容達專利商標事務所(普通合伙) 44238
• 代理人: 潘中毅

本發明公開一種GIS內置式超聲波局放傳感器，包括：連接有電源信號線的后蓋、與所述后蓋裝配的中間法蘭，所述中間法蘭在朝向所述后蓋的一側安裝有小信號放大電路板；所述中間法蘭中央設有安裝管，其內插入有絕緣套管，導電柱的一端穿過所述絕緣套管，與所述小信號放大電路板的輸入端相連，另一端與超聲波換能片的背面相抵接；所述超聲波換能片通過安裝卡環固定在所述安裝管的端面上；所述超聲波換能片的正面固定有諧振體，所述超聲波換能片用于將因受所述諧振體振動而產生的機械變形轉化為電壓信號，所述小信號放大電路板設有放大傳輸模塊，用于將所述電壓信號放大，由所述電源信號線發送至后臺采集設備。本發明可以有效提高傳感器的信噪比。

技術領域

本發明涉及電力輸配電技術領域，尤其涉及一種GIS內置式超聲波局放傳感器。

背景技術

GIS全稱為金屬封閉式組合開關，GIS是電力系統重要的設備，通常包括外部金屬殼體、導電部件、固體絕緣件、SF6氣體。局部放電是電力設備中常見的一種缺陷類型，其發生原因為電力設備內部絕緣體存在開裂、老化、臟污等缺陷，絕緣體在電場的作用下發生局部擊穿。發生局部放電的電力設備，其局放部位會產生超聲波、紫外線、特高頻電磁波等具有特征的信號。GIS設備內部如存在局部放電現象，可能導致GIS設備內部發生絕緣擊穿，而局部放電產生到絕緣擊穿之間，需要較長的時間。因此，及早發現GIS設備內部的局放信號，有助于減少GIS因局放長期存在導致的絕緣損壞。根據局部放電的自身特點，檢測超聲波、紫外線、特高頻電磁波，可以有效發現GIS設備內部早期局部放電。現有的超聲波局部放電傳感器均為在GIS設備殼體外部安裝，超聲波信號受到GIS金屬殼體的屏蔽，導致裝在GIS殼體外部的超聲波傳感器信噪比較低。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，提供一種GIS內置式超聲波局放傳感器，以提高傳感器的信噪比。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種GIS內置式超聲波局放傳感器，包括：

連接有電源信號線的后蓋、與所述后蓋裝配的中間法蘭，所述中間法蘭在朝向所述后蓋的一側安裝有小信號放大電路板；

所述中間法蘭中央設有安裝管，其內插入有絕緣套管，導電柱的一端穿過所述絕緣套管，與所述小信號放大電路板的輸入端相連，另一端與超聲波換能片的背面相抵接；所述超聲波換能片通過安裝卡環固定在所述安裝管的端面上；

所述超聲波換能片的正面固定有諧振體，所述諧振體用于在接收到由GIS設備內部傳輸來的超聲波信號時發生振動，所述超聲波換能片用于將因受所述諧振體振動而產生的機械變形轉化為電壓信號，所述小信號放大電路板設有放大傳輸模塊，用于將所述電壓信號放大，由所述電源信號線發送至后臺采集設備。

進一步地，所述GIS內置式超聲波局放傳感器還包括與所述中間法蘭相裝配的前蓋，所述前蓋內設有用于容納耦合液的充液腔，所述充液腔與所述中間法蘭相連通。

進一步地，所述中間法蘭的側面設有外充液孔，在所述安裝管旁邊設有與所述外充液孔連通的內充液孔，通過所述外充液孔注入耦合液，由所述內充液孔流出，以充滿所述前蓋內的充液腔。

進一步地，所述安裝管的頂部設有卡環槽，安裝卡環固定在所述卡環槽上，通過所述安裝卡環將所述超聲波換能片抵壓在所述安裝管的端面上。

進一步地，所述安裝卡環包括呈未封閉的圓環狀的卡環體和對稱設置在所述卡環體上的壓緊簧片，所述卡環體套在所述卡環槽上，所述壓緊簧片將所述超聲波換能片壓緊在所述安裝管的端面上。

進一步地，所述導電柱包括導電圓柱、設置在所述導電圓柱頂部的半球體和設置在所述半球體頂部的凹槽，所述半球體通過安裝在所述凹槽中的碟形簧片與所述超聲波換能片的背面相接觸，將所述超聲波換能片的電信號引出。

進一步地，所述碟形簧片包括簧片本體，和分別位于簧片本體兩側的凸起和凹陷，所述碟形簧片用于連接所述超聲波換能片與所述導電柱。