本實(shí)用新型涉及一種用于電力電纜局部放電檢測(cè)的高頻電磁耦合傳感器。

背景技術(shù)：

隨著城市電網(wǎng)用電負(fù)荷的不斷增漲，電力電纜的故障概率也大大增加，開展電力電纜局部放電檢測(cè)保障對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。

當(dāng)前電力電纜的局部放電檢測(cè)方法主要有高頻電磁耦合法、特高頻法、超聲波檢測(cè)法等。在使用特高頻、超聲波法檢測(cè)電力電纜局部放電時(shí)，超聲傳感器和特高頻傳感器很難固定在電力電纜本體上，通常使用扎帶將傳感器綁在電纜上，給檢測(cè)帶來了很大麻煩，且很不安全。超聲和特高頻方法檢測(cè)電力電纜局部放電時(shí)，由于信號(hào)衰減快，檢測(cè)的有效范圍較小。此外，電力電纜的運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜、干擾強(qiáng)烈，手機(jī)信號(hào)、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火、機(jī)械振動(dòng)噪聲都會(huì)對(duì)特高頻法、超聲波檢測(cè)法的準(zhǔn)確度產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。因此，目前電纜局部放電檢測(cè)主要采用寬頻電磁耦合法。

目前市場上現(xiàn)有的高頻電磁耦合傳感器大多由幾個(gè)重要部分組成：一個(gè)BNC或者N型接頭、金屬屏蔽盒(左右兩半)、兩個(gè)半圓形的磁芯。金屬屏蔽盒由鎖扣和合頁組合連接，其中一個(gè)半圓的磁芯上纏繞有一定匝數(shù)的金屬線圈，線圈的兩端與固定在金屬屏蔽盒的BNC或者N型接頭連接，通過線圈外接積分電阻實(shí)現(xiàn)局部放電的檢測(cè)。

由于加工精度的影響，一般購買到的合頁都會(huì)有一些晃動(dòng)，這容易導(dǎo)致傳感器測(cè)量時(shí)的左右磁芯面不能夠準(zhǔn)確的對(duì)齊，從而導(dǎo)致傳感器的性能不一致。此外，現(xiàn)場局放檢測(cè)的過程中，為了獲取局放信號(hào)的工頻相位，通常需要另外采用一個(gè)電流傳感器與高頻傳感器同步使用，用較低頻率的傳感器測(cè)量低頻的電流信號(hào)，用高頻傳感器來測(cè)量高頻的局放信號(hào)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的正是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種用于電力電纜局部放電檢測(cè)的高頻電磁耦合傳感器。

本實(shí)用新型從結(jié)構(gòu)上去掉了合頁，并且改進(jìn)了鎖扣，從而完美的解決了結(jié)構(gòu)本身可能導(dǎo)致傳感器性能不穩(wěn)定、不一致的問題，另外，本實(shí)用新型增加了一個(gè)輸出接口，可以同時(shí)測(cè)量兩種不同頻率的信號(hào)，大大的增加了傳感器的適用范圍。

本實(shí)用新型的目的是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。

一種用于電纜局放檢測(cè)的高頻電磁耦合傳感器，本實(shí)用新型特征在于，包括一個(gè)金屬屏蔽盒和盒蓋，其中，金屬屏蔽盒整體形狀為一中間帶圓孔的正方體，在圓孔周圍設(shè)有一環(huán)形腔形成盒體空間；整個(gè)金屬屏蔽盒從對(duì)角上分成兩半，兩半的一端通過采用鉸鏈連接組合，另一端采用鎖扣連接；盒蓋分別蓋設(shè)在各自一半上；整個(gè)金屬屏蔽盒的四個(gè)角設(shè)為倒角面；圓孔由金屬屏蔽盒兩半的各自一半的半圓弧組和而成；在環(huán)形腔底部墊設(shè)有由兩個(gè)半圓環(huán)組成的絕緣墊圈，在絕緣墊圈上安放有由兩個(gè)半圓環(huán)組成的磁芯，該兩個(gè)半圓磁芯上分別纏繞有不同匝數(shù)的金屬線圈，所述金屬線圈與分別與兩個(gè)N型接頭連接；在金屬屏蔽盒的非對(duì)剖面角的兩個(gè)對(duì)稱的倒角面上分別開設(shè)有與環(huán)形腔連通的接頭螺紋孔，該接頭螺紋孔與帶螺紋的N型接頭連接。

本實(shí)用新型在金屬屏蔽盒端面上開設(shè)有螺釘孔，在盒蓋上對(duì)應(yīng)開設(shè)有連接孔，通過采用螺釘將盒蓋固定蓋在金屬屏蔽盒上；在盒蓋正中設(shè)有蓋孔，在蓋孔邊沿設(shè)有固定臺(tái)階用于固定磁芯。

本實(shí)用新型在金屬屏蔽盒內(nèi)的圓孔邊沿至環(huán)形腔方向設(shè)有一支撐環(huán)，在絕緣墊圈中間孔邊沿相應(yīng)設(shè)有一套環(huán)，用于固定絕緣墊圈。

本實(shí)用新型在金屬屏蔽盒內(nèi)的環(huán)形腔位于接頭螺紋孔處分別開設(shè)有U型槽，用于作為N型接頭的螺旋空間。

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、結(jié)構(gòu)牢靠，外形美觀，性能穩(wěn)定，一致性好；

2、擁有兩個(gè)N型接頭，可以同時(shí)輸出兩種不同頻率的信號(hào)，現(xiàn)場測(cè)試時(shí)適用范圍更廣。

附圖說明

圖1是高頻傳感器整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是高頻傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是高頻傳感器屏蔽盒結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是盒蓋結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是絕緣墊圈結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面通過實(shí)施例結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。

見圖1，圖2，圖3，一種用于電纜局放檢測(cè)的高頻電磁耦合傳感器，本實(shí)用新型特征在于，包括一個(gè)金屬屏蔽盒1和盒蓋2，其中，金屬屏蔽盒1整體形狀為一中間帶圓孔1.1的正方體，在圓孔1.1周圍設(shè)有一環(huán)形腔1.2形成盒體空間；整個(gè)金屬屏蔽盒1從對(duì)角上分成兩半，兩半的一端通過采用鉸鏈3.1連接組合，另一端采用鎖扣3連接；盒蓋2分別蓋設(shè)在各自一半上；整個(gè)金屬屏蔽盒1的四個(gè)角設(shè)為倒角面；圓孔1.1由金屬屏蔽盒1兩半的各自一半的半圓弧組和而成；在環(huán)形腔1.2底部墊設(shè)有由兩個(gè)半圓環(huán)組成的絕緣墊圈4，在絕緣墊圈4上安放有由兩個(gè)半圓環(huán)組成的磁芯5，該兩個(gè)半圓磁芯5上分別纏繞有不同匝數(shù)的金屬線圈，所述金屬線圈與分別與兩個(gè)N型接頭連接；在金屬屏蔽盒1的非對(duì)剖面角的兩個(gè)對(duì)稱的倒角面上分別開設(shè)有與環(huán)形腔1.2連通的接頭螺紋孔1.3，該接頭螺紋孔1.3與帶螺紋的N型接頭6連接。

見圖4，圖5，本實(shí)用新型在金屬屏蔽盒1端面上開設(shè)有螺釘孔1.4，在盒蓋2上對(duì)應(yīng)開設(shè)有連接孔2.1，通過采用螺釘2.2將盒蓋2固定蓋在金屬屏蔽盒1上；在盒蓋2正中設(shè)有蓋孔2.3，在蓋孔2.3邊沿設(shè)有固定臺(tái)階2.4用于固定磁芯5。

本實(shí)用新型在金屬屏蔽盒1內(nèi)的圓孔1.1邊沿至環(huán)形腔1.2方向設(shè)有一支撐環(huán)1.5，在絕緣墊圈4中間孔邊沿相應(yīng)設(shè)有一套環(huán)4.1，用于固定絕緣墊圈4。

本實(shí)用新型在金屬屏蔽盒1內(nèi)的環(huán)形腔1.2位于接頭螺紋孔1.3處分別開設(shè)有U型槽1.6，用于作為N型接頭6的螺旋空間。

本實(shí)用新型在兩個(gè)半圓的磁芯上分別纏繞不同匝數(shù)的金屬線圈，分別與兩個(gè)N型接頭連接，這樣該傳感器可以通過兩個(gè)N型接頭測(cè)量不同頻率的信號(hào)。例如其中一半磁芯上纏繞20匝金屬線圈，那么與該磁芯連接的N型接頭可以測(cè)量高頻的信號(hào)，另一半磁芯上纏繞2匝金屬線圈，那么與該磁芯連接的N型接頭可以測(cè)量低頻的信號(hào)。通過本實(shí)用新型可以同時(shí)測(cè)量兩種頻率的電流信號(hào)，詳見圖1及圖2。

測(cè)量時(shí)打開搭扣，將傳感器“鉗住被測(cè)電流”，使其從傳感器的中心通過；利用特征阻抗為50歐姆的同軸電纜將N型接頭6的輸出信號(hào)連接到輸入阻抗為50歐姆的測(cè)量裝置上；通過測(cè)量到的電壓信號(hào)即可換算得到相應(yīng)的被測(cè)電流信號(hào)。

本實(shí)用新型中，所述金屬屏蔽盒1由較輕質(zhì)的金屬制成，起屏蔽外部電磁干擾信號(hào)的作用。與市場上現(xiàn)有的傳感器結(jié)構(gòu)相比，該傳感器的金屬屏蔽盒1去掉了合頁，改為軸連接的方式，避免了合頁容易晃動(dòng)的缺陷。另一方面，對(duì)鎖扣也進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，市面上的現(xiàn)有傳感器的鎖扣一般為外置式的鎖扣，體積大，影響了傳感器的整體外部美觀。本實(shí)用新型中，傳感器屏蔽盒的鎖扣采用內(nèi)置式按壓鎖扣，完全不影響傳感器的整體外觀，非常小巧，而且保證了扣緊以后非常牢靠，不會(huì)松開脫落。詳見圖1、圖2及圖3。

本實(shí)用新型中，所述盒蓋2與屏蔽盒1所用材料相同，且與屏蔽盒1的外形相同，同樣起到屏蔽外部電磁干擾信號(hào)的作用，詳見圖4。

本實(shí)用新型中，所述鎖扣3采用內(nèi)置按壓式鎖扣，鎖芯下面安裝有彈簧，壓下后可以使傳感器的閉合鎖死或打開，非常牢固可靠，造型美觀，詳見圖5。

本實(shí)用新型中，所述絕緣墊圈4材料為絕緣性能良好，且機(jī)械性能較好的塑料，分為相同形狀的兩半，分別安放于兩部分屏蔽盒殼體1的底部，用于隔離磁芯與屏蔽盒殼體，避免磁芯與屏蔽盒殼體1直接接觸，詳見圖5。

本實(shí)用新型中，所述磁芯5采用采用高磁導(dǎo)率、高線性度的鐵磁材料，形狀為截面是矩形的圓環(huán)。將磁芯沿直徑切開后，在其中一半磁芯的矩形斷面上粘貼一個(gè)與截面同樣形狀的、厚度固定的絕緣樹脂薄片，這樣在閉合時(shí)磁芯中會(huì)形成氣隙。磁芯尺寸略小于屏蔽盒1的內(nèi)腔體，安裝完成后，腔體內(nèi)部澆注環(huán)氧樹脂，一方面起固定及保護(hù)作用，另一方面完全避免磁芯5與屏蔽盒殼體1接觸，詳見圖2內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。

本實(shí)用新型中，所述N型接頭6為市面上常規(guī)的N型接頭。

高頻傳感器兩半屏蔽盒1的一頭用一個(gè)軸銷進(jìn)行鉸連接，另一頭用鎖扣3進(jìn)行鎖緊和打開，兩半絕緣墊圈4安放于屏蔽盒1的內(nèi)腔體底部，兩個(gè)半圓磁芯5上分別纏繞不同匝數(shù)的金屬線圈后，安放于屏蔽盒1的內(nèi)腔體，兩個(gè)金屬線圈分別與兩個(gè)N型接頭連接，完成后在屏蔽盒1的內(nèi)腔體里澆注環(huán)氧樹脂，最后蓋上盒蓋2。

本實(shí)用新型所用主要元件詳細(xì)情況如下：

屏蔽盒外殼1：一端依靠一個(gè)軸銷進(jìn)行連接，另一端用一個(gè)鎖扣3鎖緊；

絕緣墊圈4：安放于屏蔽盒1的內(nèi)腔體底部，起絕緣作用；

磁芯5：兩個(gè)半圓的磁芯5上分別纏繞不同匝數(shù)的金屬線圈，安放于絕緣墊圈4上，放置于屏蔽盒1內(nèi)；

N型接頭6：兩個(gè)N型接頭6分別與磁芯5上纏繞的金屬線圈連接。