本發(fā)明涉及傳感器技術領域，尤其是涉及一種高壓套管傳感器及其試驗方法。

背景技術：

套管在線監(jiān)測高頻傳感器在停電檢查或試驗過程中拆卸螺栓時容易造成引線柱(螺桿)轉(zhuǎn)動，內(nèi)部末屏接地引出線受力易脫落，造成末屏不能可靠接地；由于經(jīng)常拆卸容易引起金屬連片受力開裂折斷；大修中對變壓器及套管進行防腐噴漆處理時，造成接地金屬連片或接地金屬軟線不能有效可靠接地；絕緣小瓷套上附著有防銹漆顆粒后對套管試驗結(jié)果有很大影響，因此會對試驗結(jié)果造成不準確，抗干擾能力差，降低了使用壽命，從而會增加成本。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種高壓套管傳感器及其試驗方法，采用全閉合接地回路保證了套管末屏可靠接地，設置的接地連接座可以保證監(jiān)測設備安全及人身安全，同時增加了抗干擾能力，增長了使用壽命，節(jié)省了成本。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種高壓套管傳感器，包括殼體和設置在所述殼體內(nèi)部的滑塊，還包括設置在所述殼體內(nèi)部的接地連接座，所述接地連接座與所述殼體圍成閉合接地回路，所述接地連接座外側(cè)設置有采集信號裝置，所述接地連接座的下部設置有連接器；

所述滑塊與所述接地連接座之間設置有彈簧，所述彈簧外側(cè)設置有絕緣筒。

優(yōu)選地，所述采集信號裝置為高頻互感線圈。

優(yōu)選地，所述殼體設置為T字型結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述滑塊的頂端設置有防水塞，所述防水塞與所述殼體內(nèi)壁貼合。

一種如權(quán)利要求1-4所述的高壓套管傳感器的試驗方法，包括以下步驟：

步驟一、傳感器傳輸阻抗試驗：利用正弦信號發(fā)生器、無感電阻和示波器組成試驗回路，將傳感器連接在所述示波器上，所述試驗回路中產(chǎn)生正弦波電流，在3兆赫茲至30兆赫茲范圍內(nèi)調(diào)整頻率，用示波器同時測量不同頻率下傳感器的輸出電壓及電阻兩端的電壓，根據(jù)所述輸出電壓、電阻和所述電阻兩端的電壓得到傳輸阻抗值；

步驟二、傳感器檢測頻率試驗：將傳感器連接在所述試驗回路上，所述正弦信號發(fā)生器輸出電壓，通過所述無感電阻在所述試驗回路中產(chǎn)生與所述電壓相適應的頻率和峰值為5毫安至10毫安的正弦電流，傳感器顯示讀數(shù)，與所述讀數(shù)對應的頻率為3兆赫茲至30兆赫茲，且6分貝帶寬的頻率不小于2兆赫茲；

步驟三、傳感器靈敏度試驗：利用陡脈沖發(fā)生器和注入電容組成試驗回路，將傳感器連接在所述試驗回路中，陡脈沖發(fā)生器輸出脈沖電壓，通過所述注入電容在所述試驗回路中產(chǎn)生脈沖電流，脈沖電壓與脈沖電流相乘構(gòu)成視在電荷量，由傳感器檢測試驗回路中的脈沖電流；

步驟四、傳感器線性度試驗：通過調(diào)節(jié)所述陡脈沖發(fā)生器輸出的電壓，產(chǎn)生50pC和5000pC的視在電荷量，對兩組視在荷電量分別進行試驗，記錄傳感器顯示的測量信號幅值；

步驟五、傳感器抗干擾性能試驗：通過所述陡脈沖發(fā)生器和所述注入電容，在試驗回路中產(chǎn)生視在電荷量的高頻脈沖電流，同時用正弦信號發(fā)生器經(jīng)無感電組產(chǎn)生不同頻率的干擾電流，同時施加到傳感器的輸入端，調(diào)整傳感器的濾波功能鍵去除干擾。

優(yōu)選地，步驟A中所述正弦波電流為10毫安至30毫安，所述示波器的模擬信號測量帶寬不低于100MHz。

優(yōu)選地，步驟B中所述正弦電流是通過示波器測量電阻兩端的電壓監(jiān)視的，在調(diào)整頻率時保持電流不變。

優(yōu)選地，步驟C中所述視在電荷量為50pC時，傳感器的信噪比不低于2：1。

優(yōu)選地，步驟E中當所述視在荷電量為50pC，所述干擾電流的峰值為25mA時，傳感器的信噪比不低于2：1。

因此，本發(fā)明采用上述結(jié)構(gòu)的高壓套管傳感器及其試驗方法，在傳感器殼體內(nèi)設有接地連接座，使得傳感器的信號提取部分采用全閉合接地回路，保證了套管末憑可靠地接地，解決了傳統(tǒng)方法改變套管末屏接地而引起故障的問題，接地連接座外設有高頻線圈，使得信號提取與末屏引線完全隔離，無電氣連接，保證了監(jiān)測設備安全和人身安全，并且傳感器采用全封閉金屬屏蔽結(jié)構(gòu)，保證了傳感器內(nèi)部感應電路不受外部電磁場影響，傳感器的材料均為耐腐蝕、耐高溫等高穩(wěn)定性的金屬材料組成，可達到與變壓器同等使用壽命。

下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種高壓套管傳感器實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明一種高壓套管傳感器實施例的傳感器傳輸阻抗試驗回路圖；

圖3為本發(fā)明一種高壓套管傳感器實施例的傳感器檢測頻率試驗回路圖；

圖4為本發(fā)明一種高壓套管傳感器實施例的傳感器靈敏度試驗回路圖；

圖5為本發(fā)明一種高壓套管傳感器實施例的傳感器抗干擾性能試驗回路圖。

注：Us-正弦信號發(fā)生器；R₀-無感電阻；M1-示波器；M0-傳感器；Up-陡脈沖發(fā)生器；C0-注入電容；M0-傳感器；Up-陡脈沖發(fā)生器；Rs-電阻。

具體實施方式

實施例

本發(fā)明提供了一種高壓套管傳感器，包括殼體1和設置在殼體1內(nèi)部的滑塊2，還包括設置在殼體1內(nèi)部的接地連接座3，接地連接座3與殼體1圍成閉合接地回路，且接地連接座采用黃銅制作，表面鍍鎳，保證了套管末憑可靠地接地，解決了傳統(tǒng)方法改變套管末屏接地而引起故障的問題，而殼體為全封閉金屬屏蔽結(jié)構(gòu)，保證了傳感器內(nèi)部感應電路不受外部電磁場影響，接地連接座3外側(cè)設置有采集信號裝置4，采集信號裝置4為高頻互感線圈，使得信號提取與末屏引線完全隔離，無電氣連接，保證了監(jiān)測設備安全和人身安全，接地連接座3的下部設置有連接器5，與高壓套管連接；滑塊2與接地連接座3之間設置有彈簧6，彈簧6外側(cè)設置有絕緣筒7，彈簧的作用是頂起套管回路連接桿，讓套管回路連接桿能夠上下移動，同時電流通過彈簧傳輸，使高頻互感線圈能夠很順利的提取信號。

殼體1設置為T字型結(jié)構(gòu)，方便與套管連接。

滑塊2的頂端設置有防水塞8，防水塞8與殼體1內(nèi)壁貼合，增加了密封性。

一種如權(quán)利要求1-4所述的高壓套管傳感器的試驗方法，包括以下步驟：

步驟一、傳感器傳輸阻抗試驗：如圖2所示，利用正弦信號發(fā)生器、無感電阻和示波器組成試驗回路，將傳感器連接在所述示波器上，所述試驗回路中產(chǎn)生正弦波電流，在3兆赫茲至30兆赫茲范圍內(nèi)調(diào)整頻率，用示波器同時測量不同頻率下傳感器的輸出電壓及電阻兩端的電壓，根據(jù)所述輸出電壓、電阻和所述電阻兩端的電壓得到傳輸阻抗值，所述正弦波電流為10毫安至30毫安，所述示波器的模擬信號測量帶寬不低于100MHz；試驗回路如下圖：

傳輸阻抗值的計算公式為：

Z(f)＝R₀(V₂(f)/V₁(f))

式中：Z(f)—輸入正弦信號頻率f下的傳輸阻抗值；

R₀—電阻；

V2(f)—輸入正弦信號頻率f下被檢傳感器的輸出電壓；

V1(f)—輸入正弦信號頻率f下電阻R0兩端的輸出電壓。

所述試驗回路應滿足如下要求：

(1)示波器的模擬信號測量帶寬不應低于100MHz；

(2)R₀宜為50Ω±0.2％的無感電阻，其兩端電壓V1(f)的測量應采用示波器高阻電壓探頭(測量帶寬不應低于100MHz)；

(3)被檢傳感器的輸出端應設置50Ω負載，并通過1米長度的50Ω同軸電纜接示波器。

步驟二、傳感器檢測頻率試驗：如圖3所示，將傳感器連接在所述試驗回路上，所述正弦信號發(fā)生器輸出電壓，通過所述無感電阻在所述試驗回路中產(chǎn)生與所述電壓相適應的頻率和峰值為5毫安至10毫安的正弦電流，傳感器顯示讀數(shù)，與所述讀數(shù)對應的頻率為3兆赫茲至30兆赫茲，且6分貝帶寬的頻率不小于2兆赫茲，所述正弦電流是通過示波器測量電阻兩端的電壓監(jiān)視的，在調(diào)整頻率時保持電流不變；

步驟三、傳感器靈敏度試驗：如圖4所示，利用陡脈沖發(fā)生器和注入電容組成試驗回路，將傳感器連接在所述試驗回路中，陡脈沖發(fā)生器輸出脈沖電壓，通過所述注入電容在所述試驗回路中產(chǎn)生脈沖電流，脈沖電壓與脈沖電流相乘構(gòu)成視在電荷量，由傳感器檢測試驗回路中的脈沖電流，所述視在電荷量為50pC時，傳感器的信噪比不低于2：1；

步驟四、傳感器線性度試驗：通過調(diào)節(jié)所述陡脈沖發(fā)生器輸出的電壓，產(chǎn)生50pC和5000pC的視在電荷量，對兩組視在荷電量分別進行試驗，記錄傳感器顯示的測量信號幅值；

步驟五、傳感器抗干擾性能試驗：如圖5所示，通過所述陡脈沖發(fā)生器和所述注入電容，在試驗回路中產(chǎn)生視在電荷量的高頻脈沖電流，同時用正弦信號發(fā)生器經(jīng)無感電組產(chǎn)生不同頻率的干擾電流，同時施加到傳感器的輸入端，調(diào)整傳感器的濾波功能鍵去除干擾，所述視在荷電量為50pC，所述干擾電流的峰值為25mA時，傳感器的信噪比不低于2：1，干擾電流的頻率宜選擇50kHz、500kHz、1MHz、2MHz、5MHz、10MHz、15MHz、20MHz、25MHz、30MHz、35MHz、40MHz。

上述五項指標都達到預定值后才能保證這種高壓套管傳感器是滿足要求的。

因此，本發(fā)明采用上述結(jié)構(gòu)的高壓套管傳感器及其試驗方法，在傳感器殼體內(nèi)設有接地連接座，使得傳感器的信號提取部分采用全閉合接地回路，保證了套管末憑可靠地接地，解決了傳統(tǒng)方法改變套管末屏接地而引起故障的問題，接地連接座外設有高頻線圈，使得信號提取與末屏引線完全隔離，無電氣連接，保證了監(jiān)測設備安全和人身安全，并且傳感器采用全封閉金屬屏蔽結(jié)構(gòu)，保證了傳感器內(nèi)部感應電路不受外部電磁場影響，傳感器的材料均為耐腐蝕、耐高溫等高穩(wěn)定性的金屬材料組成，可達到與變壓器同等使用壽命。

最后應說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非對其進行限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，而這些修改或者等同替換亦不能使修改后的技術方案脫離本發(fā)明技術方案的精神和范圍。