專利名稱：電力電纜局部放電測量超寬帶傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及的是一種測量技術(shù)領(lǐng)域的傳感器，具體是一種電力電纜局部放電
測量超寬帶傳感器。
背景技術(shù)：
局部放電測量能夠提前反映電力電纜的絕緣狀況，及時發(fā)現(xiàn)絕緣內(nèi)部的絕緣缺 陷，從而預(yù)防潛伏性和突發(fā)性事故的發(fā)生。為了能準(zhǔn)確地對電力電纜線路進行狀態(tài)評估，需 要在運行條件下實現(xiàn)局部放電的在線測量以及放電脈沖波形的檢測。因此，測量傳感器除 了要具備在線條件外，更需要具有較高的靈敏性和寬的帶寬。對于局部放電測量，目前國 內(nèi)外只有針對離線測量的基于IEC60270的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，其容性測量傳感器的頻帶小于lMHz。 Rogowski線圈感性測量傳感器僅僅測量其圍繞的整個電流，對于變電站設(shè)備的依賴性小， 且與電氣系統(tǒng)沒有直接的電氣接觸，可靠性高，非常適合在線測量。 經(jīng)過對現(xiàn)有相關(guān)技術(shù)文獻檢索發(fā)現(xiàn)，金涌濤、劉會金和熊玲玲提出了一種 "Rogowski線圈頻率特性分析及拓寬頻帶方法"(記載于《電測與儀表》2003年9月第40巻 第453期)，該技術(shù)通過改變線圈的自感和負荷電阻(測量電阻)來拓寬自積分型Rogowski 線圈的頻帶，通過改變外積分電路的時間常數(shù)來增大外積分型Rogowski線圈的頻率響應(yīng) 范圍。但該技術(shù)是以降低靈敏度為代價來拓寬頻帶，所以只適合于測量大的瞬態(tài)。由于局部 放電信號經(jīng)過電纜傳輸損耗后一般較微弱，所以靈敏性低會導(dǎo)致檢測不到局部放電信號。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺點，提供一種電力電纜局部 放電測量超寬帶傳感器，目標(biāo)是在不改變具有回繞結(jié)構(gòu)的Rogowski線圈的靈敏度的情況 下，消除第一個諧振頻率的凹陷，使得傳感器的本身測量帶寬達到原來的2倍，即使靈敏性 和帶寬同時達到局部放電脈沖波形的測量要求，更加準(zhǔn)確地實現(xiàn)狀態(tài)評估。 本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的 本實用新型包括線圈導(dǎo)線、骨架芯、回繞導(dǎo)線、測量電阻、平衡電阻、屏蔽罩和蓋 板，線圈導(dǎo)線均勻螺旋繞制在骨架芯上，環(huán)繞一周后接入平衡電阻，然后通過骨架芯內(nèi)部回 繞一周，接入測量電阻，整個螺旋環(huán)位于屏蔽罩內(nèi)，屏蔽罩與蓋板通過螺栓固定連接，回繞 導(dǎo)線沿著骨架芯的中心圓環(huán)繞。 所述的線圈導(dǎo)線在繞制過程中匝間距離相等。 所述的平衡電阻為棒形電阻，并與線圈連接為一體。 所述的骨架芯在線圈導(dǎo)線繞制的位置開有凹槽，在中心圓線也開有凹槽，用以穿 過回繞導(dǎo)線。 所述的屏蔽罩中心設(shè)有一個圓形孔，用以穿過被測電纜，罩頂外部設(shè)置有BNC接 頭。 本實用新型通過在螺旋線圈的一端設(shè)置一個與線圈導(dǎo)線連接為一體的平衡電阻，改變了螺旋線圈的邊界條件，通過調(diào)節(jié)平衡電阻的阻值，使得原來的奇次諧振頻率不再諧 振，特別是使限制帶寬的第一個諧振頻率消失，帶寬拓寬到原來的第二個諧振頻率處，從而 使帶寬增大一倍。由于靈敏度與平衡電阻無關(guān)，并且測量電阻沒有改變，所以靈敏度保持不 變。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于拓寬頻帶的同時保持測量電阻靈敏度 不變，從而可以更加準(zhǔn)確地實現(xiàn)電力電纜線路局部放電的在線測量。

圖1是本實用新型實施方案的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本實用新型的電阻連接示意圖。 圖3是本實用新型兩種實施方案的設(shè)置示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例作詳細說明，本實施例在以本實用新型技術(shù) 方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本實用新型的保護 范圍不限于下述的實施例。 如圖1和圖2所示，被測電纜1、屏蔽罩2、骨架芯3、線圈導(dǎo)線4、回繞導(dǎo)線5、蓋板 6、固定螺栓7、 BNC連接器8、外接通信電纜9、測量電阻IO和平衡電阻ll，本實施例包括 屏蔽罩2、骨架芯3、線圈導(dǎo)線4、回繞導(dǎo)線5、蓋板6、測量電阻10和平衡電阻ll，其中線圈 導(dǎo)線4間隔繞制在骨架芯3的凹槽中，環(huán)繞一周后在其末端連接平衡電阻ll，然后沿骨架 芯3的中心槽回繞至始端，連接測量電阻IO，從測量電阻10的兩端引出線到固定于屏蔽罩 2外部的BNC連接器8，BNC連接器8的另一端接外部通信電纜9，并通過外部通信電纜9將 信號接入測量系統(tǒng)或者示波器，固定螺栓7將蓋板6和屏蔽罩2無縫連接。 所述的線圈導(dǎo)線4繞制過程中匝間距離相等。 所述的回繞導(dǎo)線5沿著骨架芯3的中心圓。 所述的平衡電阻11為棒形電阻，與線圈導(dǎo)線4連接成一體。 所述的骨架芯3在線圈導(dǎo)線4繞制的位置開有小型凹槽，在中心圓線也有凹槽，用 以穿過回繞導(dǎo)線。 所述的屏蔽罩2中心包括一個圓形孔，用以穿過被測電纜，頂部外面設(shè)置有BNC接 頭。 圖3所示為本實用新型的兩種具體的實施方案。在第一實施方案中，傳感器設(shè)置 在位置12，即被測電纜1穿過傳感器的中心孔。在第二實施方案中，傳感器設(shè)置在位置13， 即被測電纜1的接地線穿過傳感器的中心孔。 本實施例中的測量電阻10保證了傳感器的靈敏性，而平衡電阻11調(diào)整到合適的 值即可消除原第一個諧振頻率，使傳感器測量帶寬的上限頻率與沒有該平衡電阻11時相 比提高一倍。 本實用新型在保證Rogowski線圈傳感器靈敏度不變的基礎(chǔ)上提高一倍測量帶 寬，使傳感器既能檢測到局部放電這樣的微弱暫態(tài)信號，又能達到局部放電脈沖完整波形 檢測對測量頻率帶寬的要求，從而可以更加準(zhǔn)確、方便地實現(xiàn)電力電纜線路的狀態(tài)評估和故障診斷所需的前端效
權(quán)利要求一種電力電纜局部放電測量超寬帶傳感器，其特征在于，包括線圈導(dǎo)線、骨架芯、回繞導(dǎo)線、測量電阻、平衡電阻、屏蔽罩和蓋板，線圈導(dǎo)線均勻螺旋繞制在骨架芯上，環(huán)繞一周后接入平衡電阻，然后通過骨架芯內(nèi)部回繞一周并接入測量電阻，整個螺旋環(huán)位于屏蔽罩內(nèi)，屏蔽罩與蓋板通過螺栓固定連接，回繞導(dǎo)線沿著骨架芯的中心圓環(huán)繞。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力電纜局部放電測量超寬帶傳感器，其特征是，所述的線 圈導(dǎo)線繞制過程中匝間距離相等。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力電纜局部放電測量超寬帶傳感器，其特征是，所述的回 繞導(dǎo)線沿著骨架芯的中心圓。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力電纜局部放電測量超寬帶傳感器，其特征是，所述的平 衡電阻為棒形電阻，并與線圈連接為一體。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力電纜局部放電測量超寬帶傳感器，其特征是，所述的骨 架芯在線圈導(dǎo)線繞制的位置開有凹槽。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力電纜局部放電測量超寬帶傳感器，其特征是，所述的屏 蔽罩中心設(shè)有一個圓形孔。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電力電纜局部放電測量超寬帶傳感器，其特征是，所述的屏 蔽罩，罩頂外部設(shè)置有BNC接頭。
專利摘要一種電力電纜局部放電測量超寬帶傳感器，屬于測量技術(shù)領(lǐng)域。本實用新型包括線圈導(dǎo)線、骨架芯、回繞導(dǎo)線、測量電阻、平衡電阻、屏蔽罩和蓋板，線圈導(dǎo)線均勻螺旋繞制在骨架芯上，環(huán)繞一周后接入平衡電阻，然后通過骨架芯內(nèi)部回繞一周并接入測量電阻，整個螺旋環(huán)位于屏蔽罩內(nèi)，屏蔽罩與蓋板通過螺栓固定連接。本實用新型在保證Rogowski線圈傳感器靈敏度不變的基礎(chǔ)上提高了一倍測量帶寬，使電力電纜線路局部放電的在線測量更加方便、準(zhǔn)確。
文檔編號G01R31/12GK201497790SQ200920310258
公開日2010年6月2日 申請日期2009年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月14日
發(fā)明者吳篤貴, 張周勝, 王建維, 秦松林, 肖登明 申請人:上海交通大學(xué)