專利名稱：用于gis局部放電超高頻檢測(cè)的內(nèi)置傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種安裝于GIS內(nèi)部的基于微帶天線原理的圓盤(pán)型傳感器，用以檢測(cè) GIS中局部放電所產(chǎn)生的超高頻電磁波信號(hào)，屬于高電壓輸變電技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
SF6氣體絕緣組合電器GIS (Gas Insulated Switchgear)具有空間體積小、占地面積少、不受外界環(huán)境影響、運(yùn)行安全可靠、有利于環(huán)境保護(hù)、配置靈活和維護(hù)簡(jiǎn)單、檢修周期長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，自問(wèn)世以來(lái)便得到了廣泛應(yīng)用。但是，由于GIS是大型全封閉組合式結(jié)構(gòu)，一旦出現(xiàn)故障便需要較長(zhǎng)的維修時(shí)間，造成重大損失。因此，在GIS發(fā)生故障前，檢測(cè)到并判斷其內(nèi)部缺陷情況就顯得尤為重要。在GIS的事故中，絕緣事故占了很大的比重，目前針對(duì)該類(lèi)事故的檢測(cè)方法主要有耐壓試驗(yàn)和局部放電檢測(cè)法。其中尤以局部放電檢測(cè)法的應(yīng)用最為方便。目前常用的局部放電檢測(cè)方法主要分為電測(cè)法和非電測(cè)法。電測(cè)法包含脈沖電流法、超高頻檢測(cè)法等；而非電測(cè)法主要有超聲波檢測(cè)法、氣體成分檢測(cè)法等。而電測(cè)法中的超高頻檢測(cè)法具有檢測(cè)周期短、抗干擾能力強(qiáng)且不需要停電檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)，該方法的應(yīng)用日趨廣泛。GIS中，局部放電時(shí)會(huì)發(fā)生正負(fù)電荷中和，伴隨有一個(gè)具有快速上升前沿，其上升時(shí)間小于Ins的陡的電流脈沖，與此同時(shí)還向四周輻射出0. 3-3GHz的電磁波。超高頻檢測(cè)法便是通過(guò)超高頻傳感器檢測(cè)該電磁波信號(hào)來(lái)評(píng)估GIS內(nèi)部的絕緣狀況。根據(jù)傳感器安裝位置的不同，常用的超高頻傳感器分為安裝于GIS腔體中的內(nèi)置式傳感器和安裝GIS腔體外壁上的外置式傳感器。外置式傳感器一般安裝在盆式絕緣子外壁上，由于絕緣子對(duì)電磁波信號(hào)具有反射與吸收的作用，加上GIS外部復(fù)雜的電磁環(huán)境，外置式傳感器的靈敏度和抗干擾能力較差。與此相比，內(nèi)置式傳感器安裝在GIS腔體內(nèi)部，具有更好的檢測(cè)性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于根據(jù)GIS局部放電超高頻檢測(cè)法的需要，提供一種基于微帶天線原理的內(nèi)置傳感器，其可以在不影響GIS設(shè)備運(yùn)行的情況下，對(duì)局部放電所產(chǎn)生的電磁波信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為
用于GIS局部放電超高頻檢測(cè)的內(nèi)置式傳感器，其特征在于包含微帶天線以及短路銷(xiāo)釘，所述微帶天線包含金屬貼片、介質(zhì)層、金屬底板以及饋電桿，所述短路銷(xiāo)釘直接連接金屬貼片和金屬底板。作為上述技術(shù)方案的一種優(yōu)選，金屬貼片為圓盤(pán)貼片，設(shè)金屬貼片的物理半徑為 ，設(shè)介質(zhì)層的相對(duì)介電常數(shù)為A，設(shè)介質(zhì)層的高度為A，則滿足數(shù)學(xué)式(1)
權(quán)利要求
1.用于GIS局部放電超高頻檢測(cè)的內(nèi)置式傳感器，其特征在于包含微帶天線以及短 路銷(xiāo)釘，所述微帶天線包含金屬貼片、介質(zhì)層、金屬底板以及饋電桿，所述短路銷(xiāo)釘直接連 接金屬貼片和金屬底板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于GIS局部放電超高頻檢測(cè)的內(nèi)置式 傳感器，其特征在干金屬貼片為圓盤(pán)貼片，設(shè)金屬貼片的物理半徑為d，設(shè)介質(zhì)層的相對(duì)介電常數(shù)為ち，設(shè)介質(zhì)層的高度為A，則滿足數(shù)學(xué)式(1)
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于GIS局部放電超高頻檢測(cè)的內(nèi)置式傳感器，其特征在于 饋電桿在傳感器的中心位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于GIS局部放電超高頻檢測(cè)的內(nèi)置式傳感器，其特征在于 短路銷(xiāo)釘有數(shù)顆，并均勻分布在以饋電桿為圓心的圓上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于GIS局部放電超高頻檢測(cè)的內(nèi)置式傳感器，其特征在于 短路銷(xiāo)釘靠近金屬貼片的邊緣。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于GIS局部放電超高頻檢測(cè)的內(nèi)置式傳感器，其特征在于 金屬底板為圓形金屬板，其半徑大于金屬貼片的半徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的用于GIS局部放電超高頻檢測(cè)的內(nèi)置式傳感器，其 特征在于介質(zhì)層的材料是聚氨酯類(lèi)或玻璃纖維。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的用于GIS局部放電超高頻檢測(cè)的內(nèi)置式傳感器，其 特征在于金屬貼片、介質(zhì)層、饋電桿及短路銷(xiāo)釘通過(guò)整體澆鑄加工成一體結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的用于GIS局部放電超高頻檢測(cè)的內(nèi)置式傳感器，其 特征在于金屬底板上設(shè)有O型密封圏。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的用于GIS局部放電超高頻檢測(cè)的內(nèi)置式傳感器，其 特征在干金屬貼片、金屬底板、饋電桿和短路銷(xiāo)釘?shù)牟牧暇鶠殇X合金材料。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于GIS局部放電超高頻檢測(cè)的內(nèi)置式傳感器，包含微帶天線以及短路銷(xiāo)釘，所述微帶天線包含金屬貼片、介質(zhì)層、金屬底板以及饋電桿，所述短路銷(xiāo)釘直接連接金屬貼片和金屬底板。采用上述結(jié)構(gòu)的內(nèi)置傳感器，饋電桿與傳感器信號(hào)連接線(高頻同軸線)的內(nèi)芯相接，作為傳感器信號(hào)輸出的正極；信號(hào)連接線的屏蔽層與金屬底板相接，作為信號(hào)輸出的接地端；金屬貼片與金屬底板之間通過(guò)短路銷(xiāo)釘直接連接，用于抑制靜態(tài)模，并對(duì)傳感器輸出信號(hào)進(jìn)行高壓限制，防止其感應(yīng)工頻高壓信號(hào)。這樣的內(nèi)置傳感器可以方便地在不影響GIS內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)分布的情況下，通過(guò)類(lèi)似GIS中吸附劑的安裝窗口安裝于GIS腔體中，具有優(yōu)異的檢測(cè)靈敏度。
文檔編號(hào)G01R31/12GK102540033SQ20121003370
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月15日
發(fā)明者卞超, 楊景剛, 王存超, 費(fèi)益軍, 賈勇勇, 魏旭 申請(qǐng)人:江蘇省電力試驗(yàn)研究院有限公司