本實(shí)用新型涉及高壓設(shè)備檢測傳感器，具體為一種用于變壓器局部放電檢測的特高頻傳感器。

背景技術(shù)：

目前的大型電力變壓器多為油浸式電力變壓器，其絕緣結(jié)構(gòu)為主要包括油、紙、紙板和其他固體絕緣的固體－油絕緣結(jié)構(gòu)。雖然在設(shè)計上具有足夠的電氣強(qiáng)度和優(yōu)良的機(jī)械性能，但是制造過程中的偶然因素會造成一些先天性局部缺陷，如氣泡、裂縫、懸浮導(dǎo)電質(zhì)點(diǎn)和電極毛刺等。正是這些缺陷會造成絕緣體內(nèi)部或表面出現(xiàn)某些區(qū)域電場強(qiáng)度高于平均電場強(qiáng)度，當(dāng)這些區(qū)域的擊穿場強(qiáng)低于平均擊穿場強(qiáng)時，將會首先發(fā)生放電，而其他區(qū)域仍保持絕緣特性，從而形成局部放電。長期的局部放電會導(dǎo)致變壓器絕緣性能的持續(xù)劣化，最終發(fā)生絕緣擊穿事故。為了及時發(fā)現(xiàn)變壓器的局部放電，以對其進(jìn)行必要的維護(hù)，需要對變壓器進(jìn)行局部放電檢測。

研究表明，變壓器內(nèi)部的局部放電會產(chǎn)生一系列理化現(xiàn)象，如脈沖電流、電磁輻射、超聲波、光信號以及絕緣油中氣體組分的變化等。根據(jù)局部放電所表現(xiàn)的特征，人們研究出各種局部放電的檢測方法，其中主要包括高頻電流法、超聲波法、油中氣體分析法、特高頻法等。這些方法中，特高頻(ultra high frequency，UHF)檢測法覆蓋范圍廣、靈敏度高、抗干擾能力強(qiáng)，是近二十年來國內(nèi)外局部放電檢測領(lǐng)域研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。特高頻檢測法的原理是：當(dāng)變壓器內(nèi)部的絕緣缺陷發(fā)生局放現(xiàn)象時，會向外界輻射出特高頻電磁脈沖，并經(jīng)由非完全屏蔽部位向外傳播，通過對特高頻電磁脈沖的檢測，可準(zhǔn)確判斷是否存在局部放電現(xiàn)象并對放電源進(jìn)行定位。

特高頻檢測法使用特高頻傳感器檢測上述特高頻電磁脈沖。由于變壓器箱體對上述特高頻電磁脈沖具有屏蔽效應(yīng)，目前一般將特高頻傳感器裝入變壓器內(nèi)部進(jìn)行信號檢測，優(yōu)點(diǎn)是檢測靈敏度高、抗干擾能力強(qiáng)。在變壓器內(nèi)部安裝特高頻傳感器，需在變壓器上開孔，故該方案多用于新投運(yùn)的變壓器，即在變壓器設(shè)計、制作過程中設(shè)計手孔、預(yù)埋傳感器；對于運(yùn)行中的變壓器，這種方案難以實(shí)施。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種能方便應(yīng)用在已經(jīng)投運(yùn)的變壓器上的特高頻傳感器，且與預(yù)埋特高頻傳感器的變壓器相比同樣具有檢測靈敏度高、抗干擾能力強(qiáng)的效果。

基于上述目的，本實(shí)用新型提供了一種用于變壓器局部放電檢測的特高頻傳感器，其被設(shè)置于所述變壓器內(nèi)部，包括：

傳感器天線，其用于檢測特高頻信號；

中空的連接桿，其一端與所述傳感器天線連接，所述連接桿內(nèi)設(shè)有信號線纜，所述信號線纜的一端與所述傳感器天線連接；

法蘭盤，其套設(shè)于所述連接桿上，所述法蘭盤被設(shè)置為其在連接桿軸向方向上的相對位置可調(diào)，所述法蘭盤用于與變壓器的充油閥或放油閥連接；

手柄，其與所述連接桿的另一端連接，所述手柄上設(shè)有用于輸出特高頻信號的接頭，所述接頭與信號線纜的另一端連接。

本實(shí)用新型的構(gòu)思是利用變壓器的充油閥或放油閥的通道將用于檢測特高頻信號的傳感器天線放入變壓器內(nèi)部，不需要改變變壓器結(jié)構(gòu)即可方便地應(yīng)用在已經(jīng)投運(yùn)的變壓器上，且與預(yù)埋特高頻傳感器的變壓器相比同樣具有檢測靈敏度高、抗干擾能力強(qiáng)的效果。

本實(shí)用新型的用于變壓器局部放電檢測的特高頻傳感器使用時，將傳感器天線從變壓器的充油閥或放油閥伸入變壓器內(nèi)部，并將法蘭盤固定在變壓器的充油閥或放油閥上，用手握住手柄調(diào)整法蘭盤和連接桿在軸向方向上的相對位置，以調(diào)整傳感器天線在變壓器內(nèi)部的位置至目標(biāo)位置，最后通過手柄上的接頭接收傳感器天線檢測到的特高頻信號。

進(jìn)一步地，本實(shí)用新型所述的用于變壓器局部放電檢測的特高頻傳感器中，所述傳感器天線包括用于檢測特高頻信號的金屬天線本體以及裹覆于金屬天線本體外圍的環(huán)氧樹脂層。

上述方案中，傳感器天線的本體由金屬材料制成，其外圍被環(huán)氧樹脂層裹覆，這樣不僅可以避免變壓器內(nèi)部的絕緣油跟傳感器天線的直接接觸，而且可以避免傳感器天線在安裝過程中由于磕碰受到損傷。

進(jìn)一步地，本實(shí)用新型所述的用于變壓器局部放電檢測的特高頻傳感器中，所述連接桿的一端通過中空的連接器與所述傳感器天線連接，所述連接器包括不等徑的第一螺紋段和第二螺紋段，其中第一螺紋段與所述傳感器天線連接，所述第二螺紋段與所述連接桿的一端連接。

上述方案中，通常所述連接器的第一螺紋段和第二螺紋段的螺紋旋向相反，連接器的非螺紋段表面可做滾花處理方便用力擰緊，兩端可加密封圈。連接器的中空結(jié)構(gòu)使得所述信號線纜可以穿過連接器。

進(jìn)一步地，本實(shí)用新型所述的用于變壓器局部放電檢測的特高頻傳感器中，所述法蘭盤包括法蘭盤本體以及與所述法蘭盤本體同軸連接的套筒，所述套筒上具有沿其徑向方向開設(shè)的頂緊螺絲孔，頂緊螺絲對應(yīng)設(shè)于該頂緊螺絲孔內(nèi)，用于固定法蘭盤在連接桿軸向方向上的相對位置。

上述方案中，所述法蘭盤通過所述套筒套設(shè)于所述連接桿上，并在連接桿軸向方向上的相對位置可調(diào)；通過所述法蘭盤本體與變壓器的充油閥或放油閥連接；所述法蘭盤本體的形狀和尺寸可以根據(jù)不同型號的變壓器相應(yīng)設(shè)計；頂緊螺絲通過頂緊連接桿固定法蘭盤在連接桿軸向方向上的相對位置。

更進(jìn)一步地，上述用于變壓器局部放電檢測的特高頻傳感器中，所述套筒上還具有沿其徑向方向開設(shè)的排氣孔，排氣螺釘對應(yīng)設(shè)于該排氣孔內(nèi)。

上述方案中，所述排氣孔用于在調(diào)整法蘭盤和連接桿在軸向方向上的相對位置時調(diào)整變壓器內(nèi)部的氣壓。排氣螺釘用于控制排氣孔的開閉。

更進(jìn)一步地，上述用于變壓器局部放電檢測的特高頻傳感器中，所述排氣孔與排氣螺釘之間設(shè)有密封圈。

進(jìn)一步地，本實(shí)用新型所述的用于變壓器局部放電檢測的特高頻傳感器中，所述接頭為N型接頭。

更進(jìn)一步地，前述用于變壓器局部放電檢測的特高頻傳感器中，所述頂緊螺絲為軟質(zhì)頂緊螺絲。

上述方案中，所述軟質(zhì)頂緊螺絲為用較軟的材料制作的頂緊螺絲，這樣可以避免頂緊螺絲頂緊連接桿時傷到連接桿的表面。通常頂緊螺絲制作成可手?jǐn)Q的形狀，方便直接手?jǐn)Q。

本實(shí)用新型所述的用于變壓器局部放電檢測的特高頻傳感器具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1)不需要改變變壓器結(jié)構(gòu)即可方便地應(yīng)用在已經(jīng)投運(yùn)的變壓器上，節(jié)約改造費(fèi)用和時間；

2)與預(yù)埋特高頻傳感器的變壓器相比同樣具有檢測靈敏度高、抗干擾能力強(qiáng)的效果；

3)在有效檢測特高頻信號的基礎(chǔ)上，安裝拆解方便，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型所述的用于變壓器局部放電檢測的特高頻傳感器在一種實(shí)施方式下的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型所述的用于變壓器局部放電檢測的特高頻傳感器在一種實(shí)施方式下的金屬天線本體的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型所述的用于變壓器局部放電檢測的特高頻傳感器在一種實(shí)施方式下的連接器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本實(shí)用新型所述的用于變壓器局部放電檢測的特高頻傳感器在一種實(shí)施方式下的連接桿的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本實(shí)用新型所述的用于變壓器局部放電檢測的特高頻傳感器在一種實(shí)施方式下的法蘭盤的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本實(shí)用新型所述的用于變壓器局部放電檢測的特高頻傳感器在一種實(shí)施方式下的排氣螺釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本實(shí)用新型所述的用于變壓器局部放電檢測的特高頻傳感器在一種實(shí)施方式下的頂緊螺絲的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為本實(shí)用新型所述的用于變壓器局部放電檢測的特高頻傳感器在一種實(shí)施方式下的手柄的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說明書附圖及實(shí)施例進(jìn)一步說明本實(shí)用新型所述的技術(shù)方案。

圖1顯示了本實(shí)施例的用于變壓器局部放電檢測的特高頻傳感器的結(jié)構(gòu)，圖2-圖8分別顯示了本實(shí)施例中金屬天線本體、連接器、連接桿、法蘭盤、排氣螺釘、頂緊螺絲以及手柄的結(jié)構(gòu)。

如圖1所示，本實(shí)施例的用于變壓器局部放電檢測的特高頻傳感器包括傳感器天線1、連接桿2、法蘭盤3、手柄4以及連接器5，其中：

結(jié)合參考圖2，傳感器天線1包括用于檢測特高頻信號的金屬天線本體11以及裹覆于金屬天線本體11外圍的環(huán)氧樹脂層12；

結(jié)合參考圖3和圖4，連接桿2中空且表面整潔光滑，選用較硬材料制作，其具有足夠的長度以使傳感器天線1能伸到變壓器內(nèi)部目標(biāo)位置，連接桿2的一端具有內(nèi)螺紋，另一端具有外螺紋；連接器5為中空結(jié)構(gòu)，包括不等徑的第一螺紋段A和第二螺紋段B，其中第一螺紋段A為右旋螺紋，其與傳感器天線1的內(nèi)螺紋連接，第二螺紋段B為左旋螺紋，其與連接桿2的一端的內(nèi)螺紋連接，連接器5兩端加密封圈，連接器5的非螺紋段表面C做滾花處理方便用力擰緊；連接桿2內(nèi)設(shè)有信號線纜，該信號線纜的一端穿過中空的連接器5與傳感器天線1連接；

結(jié)合參考圖5-圖7，法蘭盤3包括法蘭盤本體31以及與法蘭盤本體31同軸連接的套筒32；套筒32上具有沿其徑向方向開設(shè)的頂緊螺絲孔，頂緊螺絲33為可手?jǐn)Q的軟質(zhì)頂緊螺絲，其對應(yīng)設(shè)于該頂緊螺絲孔內(nèi)；套筒32上還具有沿其徑向方向開設(shè)的排氣孔，排氣螺釘34對應(yīng)設(shè)于該排氣孔內(nèi)，排氣孔與排氣螺釘34之間設(shè)有密封圈35；套筒32套設(shè)于連接桿2上；法蘭盤3在連接桿2軸向方向上的相對位置可調(diào)，頂緊螺絲33用于固定法蘭盤31在連接桿2軸向方向上的相對位置；

結(jié)合參考圖8，手柄4具有內(nèi)螺紋，其與連接桿2的另一端的外螺紋連接，手柄4上設(shè)有用于輸出特高頻信號的接頭41，該接頭41為N型接頭，其通過手柄內(nèi)部和內(nèi)螺紋與上述信號線纜的另一端連接。

請繼續(xù)參考圖1，本實(shí)施例的用于變壓器局部放電檢測的特高頻傳感器使用時，通過連接桿2將傳感器天線1從變壓器的充油閥或放油閥伸入變壓器內(nèi)部，并通過法蘭盤本體31將法蘭盤3固定在變壓器的充油閥或放油閥上，松開頂緊螺絲33和排氣螺釘34，用手握住手柄4調(diào)整法蘭盤3和連接桿2在軸向方向上的相對位置，然后擰緊頂緊螺絲33和排氣螺釘34，以調(diào)整并固定傳感器天線1在變壓器內(nèi)部的位置至目標(biāo)位置，最后通過手柄4上的接頭41接收傳感器天線1檢測到的特高頻信號。

上述實(shí)施例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。