特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置和局部放電檢測(cè)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置和局部放電檢測(cè)裝置。其中，特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置包括：介質(zhì)基板，具有第一表面及與第一表面對(duì)應(yīng)設(shè)置的第二表面；金屬貼片，呈矩形，固定在介質(zhì)基板的第一表面上，用于檢測(cè)特高頻信號(hào)；以及饋電柱，呈長(zhǎng)條形，固定在介質(zhì)基板中，第一端與金屬貼片相連接，第二端用于輸出特高頻信號(hào)。通過本發(fā)明，解決了現(xiàn)有技術(shù)中特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置體積龐大的問題，進(jìn)而達(dá)到了減輕傳感器的重量、方便攜帶的效果。
【專利說明】特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置和局部放電檢測(cè)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力設(shè)備領(lǐng)域，具體而言，涉及一種特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置和局部放電檢測(cè)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]電力設(shè)備內(nèi)部存在絕緣缺陷時(shí)會(huì)產(chǎn)生局部放電，通過對(duì)局部放電的檢測(cè)可以有效地判斷電力設(shè)備的絕緣狀態(tài)。
[0003]目前電力設(shè)備內(nèi)部局部放電信號(hào)的檢測(cè)方法中，高頻法、特高頻法和超聲波法都可以以非侵入的方式進(jìn)行檢測(cè)，是實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備局部放電帶電檢測(cè)比較實(shí)用可行的方法。相對(duì)于超聲波法覆蓋范圍小、高頻法受干擾影響大的缺點(diǎn)，特高頻法以其覆蓋范圍大，抗干擾性能強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)受到廣泛的關(guān)注，成為近年來電力設(shè)備運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)局部放電帶電檢測(cè)的主要手段。
[0004]特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置通過檢測(cè)電力設(shè)備局部放電時(shí)產(chǎn)生的特高頻信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)局部放電的有效測(cè)量。傳統(tǒng)的特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置為了獲取較好的天線性能，通常采用平面螺旋結(jié)構(gòu)，造成傳感器體積較大、攜帶不便。
[0005]針對(duì)相關(guān)技術(shù)中特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置體積龐大的問題，目前尚未提出有效的解決方案。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的主要目的在于提供一種特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置和局部放電檢測(cè)裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置體積龐大的問題。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置，包括:介質(zhì)基板，具有第一表面及與第一表面對(duì)應(yīng)設(shè)置的第二表面；金屬貼片，呈矩形，固定在介質(zhì)基板的第一表面上，用于檢測(cè)特高頻信號(hào)；以及饋電柱，呈長(zhǎng)條形，固定在介質(zhì)基板中，第一端與金屬貼片相連接，第二端用于輸出特高頻信號(hào)。
[0008]進(jìn)一步地，特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置還包括:金屬底板，與介質(zhì)基板的第二表面固定連接，用于支撐介質(zhì)基板。
[0009]進(jìn)一步地，介質(zhì)基板為介電常數(shù)為3.1的聚苯乙烯玻璃纖維板。
[0010]進(jìn)一步地,介質(zhì)基板的介質(zhì)損耗角的正切值為0.001,介質(zhì)基板的厚度為30mm。
[0011]進(jìn)一步地，饋電柱垂直于第一表面和第二表面，并且饋電柱的第一端距離金屬貼片中心點(diǎn)的距離為30.6mm。
[0012]進(jìn)一步地，金屬貼片的長(zhǎng)度為130mm,金屬貼片的寬度為89.1_。
[0013]進(jìn)一步地，饋電柱的第一端與金屬貼片通過螺絲連接。
[0014]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種局部放電檢測(cè)裝置，包括本發(fā)明上述內(nèi)容所提供的任一種特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置。
[0015]本發(fā)明采用包括以下結(jié)構(gòu)的特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置:介質(zhì)基板，具有第一表面及與第一表面對(duì)應(yīng)設(shè)置的第二表面；金屬貼片，呈矩形，固定在介質(zhì)基板的第一表面上，用于檢測(cè)特高頻信號(hào)；以及饋電柱，呈長(zhǎng)條形，固定在介質(zhì)基板中，第一端與金屬貼片相連接，第二端用于輸出特高頻信號(hào)。通過在介質(zhì)基板上一個(gè)表面上固定矩形的金屬貼片，并在介質(zhì)基板中固定長(zhǎng)條形的饋電柱，實(shí)現(xiàn)了構(gòu)造一種矩形微帶結(jié)構(gòu)的特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置，此種結(jié)構(gòu)的特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置在獲取良好帶寬、增益等性能的情況下，大幅度降低了傳感器的尺寸，解決了現(xiàn)有技術(shù)中特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置體積龐大的問題，進(jìn)而達(dá)到了減輕傳感器的重量、方便攜帶的效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0017]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置的剖視圖；以及
[0019]圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置的駐波比曲線圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0021]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置(也稱特高頻傳感器)，以下對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所提供的特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置進(jìn)行具體介紹:
[0022]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置的剖視圖，如圖1和圖2所示，該實(shí)施例的特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置包括金屬貼片1、介質(zhì)基板2和饋電柱3。
[0023]其中，金屬貼片I作為特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置的天線，其結(jié)構(gòu)呈矩形，固定在介質(zhì)基板2的第一表面上，用于檢測(cè)電力設(shè)備局部放電時(shí)產(chǎn)生的特高頻信號(hào)。金屬貼片I的長(zhǎng)度L為第三預(yù)設(shè)值，金屬貼片I的寬度W為第四預(yù)設(shè)值，在本發(fā)明實(shí)施例中，第三預(yù)設(shè)值可以取130mm,第四預(yù)設(shè)值可以取89.1臟，S卩，L=13Ctam, W=89.1臟。
[0024]介質(zhì)基板2具有第一表面及與第一表面對(duì)應(yīng)設(shè)置的第二表面，以圖1中所不的特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置，第一表面為介質(zhì)基板2的上表面,相應(yīng)地,第二表面為介質(zhì)基板2的下表面。在本發(fā)明實(shí)施例中，介質(zhì)基板2的材料選用聚苯乙烯玻璃纖維板，其介電常數(shù)為3.1，介質(zhì)損耗角δ的正切值為第一預(yù)設(shè)值，厚度H為第二預(yù)設(shè)值，第一預(yù)設(shè)值可以取0.001，即tan δ =0.001,第二預(yù)設(shè)值可以取 30mm,即，H=30mm。
[0025]饋電柱3呈長(zhǎng)條形，固定在介質(zhì)基板2中，第一端與金屬貼片I相連接，第二端作為檢測(cè)信號(hào)輸出端，用于輸出特高頻信號(hào)，以便操作人員測(cè)量與分析。具體地，饋電柱3垂直于第一表面和第二表面，即，饋電柱3貫穿于介質(zhì)基板2，在本發(fā)明實(shí)施例中，為保證檢測(cè)到的特高頻信號(hào)的精確度，安放饋電柱3的過孔與金屬貼片中心點(diǎn)的距離為預(yù)設(shè)距離，SP，饋電柱3的第一端距離金屬貼片I中心點(diǎn)的距離為預(yù)設(shè)距離，在本發(fā)明實(shí)施例中，預(yù)設(shè)距離取30.6mm。并且饋電柱3的第一端與金屬貼片I通過螺絲固定連接，得到了固定饋電柱3與金屬貼片I之間的位置關(guān)系，以進(jìn)一步提高特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置所測(cè)量信號(hào)的精度。
[0026]在對(duì)電力設(shè)備內(nèi)部放電時(shí)泄露出來的特高頻電磁波信號(hào)檢測(cè)時(shí)，將本發(fā)明實(shí)施例所提供的特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置設(shè)置在合適的檢測(cè)位置，測(cè)試時(shí)從饋電柱3的信號(hào)引出線輸出端口測(cè)量信號(hào)，采集特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置檢測(cè)到的電力設(shè)備中局部放電產(chǎn)生的特高頻信號(hào)。
[0027]本發(fā)明實(shí)施例的特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置，通過在介質(zhì)基板上一個(gè)表面上固定矩形的金屬貼片，并在介質(zhì)基板中固定長(zhǎng)條形的饋電柱，實(shí)現(xiàn)了構(gòu)造一種矩形微帶結(jié)構(gòu)的特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置，此種結(jié)構(gòu)的特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置在獲取良好帶寬、增益等性能的情況下，大幅度降低了傳感器的尺寸，解決了現(xiàn)有技術(shù)中特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置體積龐大的問題，進(jìn)而達(dá)到了減輕傳感器的重量、方便攜帶的效果。
[0028]進(jìn)一步地，本發(fā)明實(shí)施例的特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置還包括金屬底板4，該金屬底板4與介質(zhì)基板2的第二表面固定連接，用于支撐介質(zhì)基板2。通過設(shè)置金屬底板4，既達(dá)到了支持介質(zhì)基板2的效果，還達(dá)到了避免天線背向輻射的效果。
[0029]本發(fā)明實(shí)施例上述內(nèi)容所提供的特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置的中心頻率為800MHz，并且駐波比(Voltage Standing Wave Rat1，簡(jiǎn)稱VSffR)小于2的絕對(duì)帶寬為772?827MHz,即，VSWRS 2的帶寬為6.9%，如圖3所示。此外，該特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置得最大輻射方向?yàn)閭鞲衅鞣ㄏ蚍较颍姨炀€增益較高，600?1000MHz頻段內(nèi)增益均在4dB以上。
[0030]通過以上描述，可以看出，本發(fā)明實(shí)施例的特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置實(shí)現(xiàn)了矩形微帶結(jié)構(gòu)的天線設(shè)計(jì)，相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中平面螺旋結(jié)構(gòu)的特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置而言，平面螺旋結(jié)構(gòu)的特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置，傳感器體積較大、攜帶不便。本發(fā)明實(shí)施例的特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置采用矩形微帶結(jié)構(gòu)，在獲取良好帶寬、增益等性能的情況下，大幅降低天線的尺寸，減輕傳感器的重量，使之便于攜帶，適合于現(xiàn)場(chǎng)帶電檢測(cè)。
[0031 ] 本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種局部放電檢測(cè)裝置，該局部放電檢測(cè)裝置包括本發(fā)明上述內(nèi)容所提供的特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)局部放電信號(hào)。
[0032]本發(fā)明實(shí)施例的局部放電檢測(cè)裝置，通過設(shè)置上述特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置，在進(jìn)行局部放電信號(hào)檢測(cè)時(shí)，將特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置安裝在電力設(shè)備外部，用于檢測(cè)電力設(shè)備內(nèi)部放電時(shí)泄漏出來的特高頻電磁波信號(hào)。該傳感器基于矩形微帶天線設(shè)計(jì)，體積小、重量輕、攜帶方便，適合于電力設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)局放帶電檢測(cè)過程中使用。
[0033]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置，其特征在于，包括: 介質(zhì)基板(2)，具有第一表面及與所述第一表面對(duì)應(yīng)設(shè)置的第二表面； 金屬貼片(1)，呈矩形，固定在所述介質(zhì)基板(2)的所述第一表面上，用于檢測(cè)特高頻信號(hào)；以及 饋電柱(3)，呈長(zhǎng)條形，固定在所述介質(zhì)基板(2)中，第一端與所述金屬貼片(1)相連接，第二端用于輸出所述特高頻信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置還包括: 金屬底板(4)，與所述介質(zhì)基板(2)的所述第二表面固定連接，用于支撐所述介質(zhì)基板(2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述介質(zhì)基板(2)為介電常數(shù)為3.1的聚苯乙烯玻璃纖維板。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述介質(zhì)基板(2)的介質(zhì)損耗角的正切值為0.001，所述介質(zhì)基板(2)的厚度為30mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述饋電柱(3)垂直于所述第一表面和所述第二表面，并且饋電柱(3)的第一端距離所述金屬貼片(1)中心點(diǎn)的距離為30.6mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述金屬貼片(1)的長(zhǎng)度為130mm,所述金屬貼片(1)的寬度為89.1mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述饋電柱(3)的第一端與所述金屬貼片(1)通過螺絲連接。
8.一種局部放電檢測(cè)裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的特高頻信號(hào)檢測(cè)裝置。
【文檔編號(hào)】G01R31/12GK104251960SQ201310263686
【公開日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2013年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月27日
【發(fā)明者】段大鵬, 江秀臣, 齊偉強(qiáng), 盛戈皞, 劉若溪, 錢勇, 程序, 劉弘景 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 北京市電力公司, 上海交通大學(xué)