一種用于配電電纜接頭局部放電檢測的天線及裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種用于配電電纜接頭局部放電檢測的天線，其與檢測主機相配合，包括薄介質(zhì)基片；設置于薄介質(zhì)基片下表面上作為接地板的金屬薄層；設置于薄介質(zhì)基片上表面上的金屬貼片，金屬貼片上表面上設有多個導電通道，多個導電通道中位于金屬貼片中心點的導電通道內(nèi)設有用于饋電的同軸探針，且除位于金屬貼片中心點之外的導電通道均沿以金屬貼片的中心點為圓心且半徑相同的圓周邊緣分布；以及設置于薄介質(zhì)基片上表面上并與金屬貼片中同軸探針形成電連接的饋線。實施本實用新型實施例，其結(jié)構(gòu)簡單操作便捷，具有安全性和高效性，能夠有效的檢測出安裝在該電纜中部的配電電纜接頭的局部放電。
【專利說明】一種用于配電電纜接頭局部放電檢測的天線及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電纜接頭局部放電檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種用于配電電纜接頭局部放電檢測的天線及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]由于配電電纜敷設在電纜溝、排管以及隧道中，敷設環(huán)境與使用狀態(tài)會極大的影響電纜的運行可靠性，尤其是電纜中間接頭為電纜絕緣的薄弱環(huán)節(jié)和運行故障多發(fā)部位，因此，近幾年電力企業(yè)嘗試采用基于振蕩波的局部放電測試技術(shù)以及測量電纜兩端接地線上局部放電脈沖電流的技術(shù)加強對電纜運行狀態(tài)的檢測和評估，在發(fā)現(xiàn)潛在缺陷后，及時采取維護措施，從而避免設備嚴重損壞及非計劃性停電。經(jīng)過近幾年的實踐表明，兩種檢測技術(shù)都取得了較好的應用效果。
[0003]然而，以上兩種檢測技術(shù)在實踐中遇到了一定的問題:由于局部放電在電纜中隨傳播距離快速衰減的特性，尤其對于3公里以上的長電纜線路來說，兩種技術(shù)均不能在電纜兩端有效的檢測出安裝在該電纜中部的配電電纜接頭的局部放電。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型實施例所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種用于配電電纜接頭局部放電檢測的天線及裝置，其結(jié)構(gòu)簡單操作便捷，具有安全性和高效性，能夠有效的檢測出安裝在該電纜中部的配電電纜接頭的局部放電。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型實施例提供了一種用于配電電纜接頭局部放電檢測的天線，其與用于信號分析的檢測主機相配合，所述天線包括:
[0006]薄介質(zhì)基片；
[0007]設置于所述薄介質(zhì)基片下表面上且具有一定厚度的金屬薄層，使得所述金屬薄層形成為所述薄介質(zhì)基片的接地板；
[0008]設置于所述薄介質(zhì)基片上表面上且具有一定厚度的金屬貼片，所述金屬貼片上表面上設有多個導電通道，所述多個導電通道中位于所述金屬貼片中心點的導電通道內(nèi)設有用于饋電的同軸探針，且除位于所述金屬貼片中心點之外的導電通道均沿以所述金屬貼片的中心點為圓心且半徑相同的圓周邊緣分布；以及
[0009]設置于所述薄介質(zhì)基片上表面上并與所述金屬貼片中同軸探針形成電連接的饋線。
[0010]其中，所述金屬貼片為圓形且由厚度為5mm的銅制作而成。
[0011]其中，所述薄介質(zhì)基片為聚四氟乙烯玻璃纖維壓層，其相對介電常數(shù)為2.33。
[0012]其中，所述多個導電通道均為半徑為0.5mm，高度為3.17mm的圓形細孔。
[0013]其中，所述天線還包括設置于所述金屬薄層下表面上與所述饋線相連的BNC接頭。
[0014]其中，所述天線的外表面上設有由環(huán)氧樹脂絕緣材料制作而成且用于防水防塵的外殼。
[0015]本實用新型實施例還提供了一種用于配電電纜接頭局部放電檢測的裝置，包括前述的天線、用于信號分析的檢測主機和連接所述天線與所述檢測主機之間的高頻信號電纜。
[0016]實施本實用新型實施例，具有如下有益效果:
[0017]在本實用新型實施例中，由于通過天線直接接收配電電纜接頭局部放電產(chǎn)生的電磁波信號，經(jīng)過檢測主機提取由圓形貼片天線測到的電磁波信號后轉(zhuǎn)換成脈沖信號，分析信號中脈沖的極性、長度及頻度，從而判斷接頭中是否存在局部放電以及放電的活動程度，其結(jié)構(gòu)簡單操作便捷，具有安全性和高效性，能夠有效的檢測出安裝在該電纜中部的配電電纜接頭的局部放電。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖仍屬于本實用新型的范疇。
[0019]圖1為本實用新型實施例一提供的用于配電電纜接頭局部放電檢測的天線的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為圖1的A-A向示意圖；
[0021]圖3為圖1的B-B向示意圖；
[0022]圖4為本實用新型實施例二提供的用于配電電纜接頭局部放電檢測的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]其中，1-薄介質(zhì)基片，2-金屬薄層，3-金屬貼片，31-導電通道，32-同軸探針，4-饋線，5-BNC接頭，6-高頻段電纜，7-檢測主機。
【具體實施方式】
[0024]為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用新型作進一步地詳細描述。
[0025]本實用新型所提到的方向和位置用語，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「內(nèi)」、「外」、「頂部」、「底部」、「側(cè)面」等，僅是參考附圖的方向或位置。因此，使用的方向和位置用語是用以說明及理解本實用新型，而非對本實用新型保護范圍的限制。
[0026]發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，配電電纜接頭的接地屏蔽是采用網(wǎng)狀屏蔽，存在高頻電磁波的泄露，這就為超高頻檢測提供了可能性，同時電磁場中的能流密度矢量即坡印亭矢量在電纜中和中間接頭中是不同的，也就是說電磁波的傳播方向在電纜及中間接頭中是存在區(qū)別的，以及電磁波經(jīng)過電纜和中間接頭的衰減后信號頻率并不相同，電纜中電磁波的頻率在50MHz以下，在接頭高達300MHz-1500MHz，因此發(fā)明人提出了一種新的用于配電電纜接頭局部放電檢測的天線及裝置。
[0027]如圖1至圖3所示，為發(fā)明人在本實用新型實施例一中提出的一種用于配電電纜接頭局部放電檢測的天線，其與用于信號分析的檢測主機(未圖示)相配合，天線包括:
[0028]薄介質(zhì)基片1，薄介質(zhì)基片1為聚四氟乙烯玻璃纖維壓層，其相對介電常數(shù)為
2.33 ；
[0029]設置于薄介質(zhì)基片1下表面上且具有一定厚度的金屬薄層2，該金屬薄層2厚度為90_，使得金屬薄層2形成為薄介質(zhì)基片1的接地板；
[0030]設置于薄介質(zhì)基片1上表面上，且具有一定厚度并可接收電磁波信號(包括但不限于高頻段)的金屬貼片3，該金屬貼片3為圓形且由厚度為5mm的銅制作而成，金屬貼片3上表面上設有多個導電通道31，多個導電通道31均為半徑為0.5mm，高度為3.17mm的圓形細孔，其中，位于金屬貼片3中心點的導電通道31內(nèi)設有用于饋電的同軸探針32，除位于金屬貼片3中心點之外的導電通道31均沿以金屬貼片3的中心點為圓心相同半徑的圓周邊緣分布；以及
[0031]設置于薄介質(zhì)基片1上表面上并與金屬貼片3中同軸探針32形成電連接的饋線4。
[0032]應當說明的是，同軸探針32饋電可選在金屬貼片3的任何位置且避免了對天線輻射的影響，此時同軸探針32設置在金屬貼片3的中心點，而除中心點之外其余的導電通道31均沿以金屬貼片3的中心點為圓心且相同半徑的圓周邊緣分布的方式是為了提高天線接收增益以及輻射范圍，該分布方式達到的效果經(jīng)模式傳輸分析法而獲取到。作為一個例子，金屬貼片3為半徑48mm的圓形金屬貼片，其上的導電通道31有19個，其中，1個導電通道31位于金屬貼片3的中心點，其余18個導電通道31距金屬貼片3圓心31.44mm處呈圓形分布。
[0033]為了將接收的信號傳輸給接收設備，因此天線還包括設置于金屬薄層2下表面上與饋線4相連的BNC接頭5。
[0034]為了防水防塵，延長天線的使用壽命，因此天線的外表面上設有由環(huán)氧樹脂絕緣材料制作而成且用于防水防塵的外殼。
[0035]如圖4所示，為本實用新型實施例二中提出的一種用于配電電纜接頭局部放電檢測的裝置，包括本實用新型實施例一中的用于配電電纜接頭局部放電檢測的天線、用于信號分析的檢測主機7和連接天線與檢測主機7之間的高頻信號電纜6 ;其中，本實用新型實施例二中用于配電電纜接頭局部放電檢測的天線與本實用新型實施例一中用于配電電纜接頭局部放電檢測的天線具有相同的結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系，請參見本實用新型實施例一中圖1至圖3的具體細節(jié)，在此不再一一贅述。
[0036]實施本實用新型實施例，具有如下有益效果:
[0037]在本實用新型實施例中，由于通過天線直接接收配電電纜接頭局部放電產(chǎn)生的電磁波信號，經(jīng)過檢測主機提取由高頻段圓形貼片天線測到的電磁波信號后轉(zhuǎn)換成脈沖信號，分析信號中脈沖的極性、長度及頻度，從而判斷接頭中是否存在局部放電以及放電的活動程度，其結(jié)構(gòu)簡單操作便捷，具有安全性和高效性，能夠有效的檢測出安裝在該電纜中部的配電電纜接頭的局部放電。
[0038]以上所揭露的僅為本實用新型一種較佳實施例而已，當然不能以此來限定本實用新型之權(quán)利范圍，因此依本實用新型權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬本實用新型所涵蓋的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于配電電纜接頭局部放電檢測的天線，其特征在于，其與用于信號分析的檢測主機相配合，所述天線包括: 薄介質(zhì)基片(I); 設置于所述薄介質(zhì)基片(I)下表面上且具有一定厚度的金屬薄層(2)，使得所述金屬薄層(2)形成為所述薄介質(zhì)基片(I)的接地板； 設置于所述薄介質(zhì)基片(I)上表面上且具有一定厚度的金屬貼片(3)，所述金屬貼片(3)上表面上設有多個導電通道(31)，所述多個導電通道(31)中位于所述金屬貼片(3)中心點的導電通道(31)內(nèi)設有用于饋電的同軸探針(32)，且除位于所述金屬貼片(3)中心點之外的導電通道(31)均沿以所述金屬貼片(3)的中心點為圓心且半徑相同的圓周邊緣分布；以及 設置于所述薄介質(zhì)基片(I)上表面上并與所述金屬貼片(3 )中同軸探針(32 )形成電連接的饋線(4)。
2.如權(quán)利要求1所述的天線，其特征在于，所述金屬貼片(3)為圓形且由厚度為5_的銅制作而成。
3.如權(quán)利要求2所述的天線，其特征在于，所述薄介質(zhì)基片(I)為聚四氟乙烯玻璃纖維壓層，其相對介電常數(shù)為2.33。
4.如權(quán)利要求3所述的天線，其特征在于，所述多個導電通道(31)均為半徑為0.5mm，高度為3.17_的圓形細孔。
5.如權(quán)利要求4所述的天線，其特征在于，所述天線還包括設置于所述金屬薄層(2)下表面上與所述饋線(4 )相連的BNC接頭(5 )。
6.如權(quán)利要求5所述的天線，其特征在于，所述天線的外表面上設有由環(huán)氧樹脂絕緣材料制作而成且用于防水防塵的外殼。
7.一種用于配電電纜接頭局部放電檢測的裝置，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至6中任一項所述的天線、用于信號分析的檢測主機和連接所述天線與所述檢測主機之間的高頻信號電纜。
【文檔編號】H01Q1/38GK204257810SQ201420827758
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月24日
【發(fā)明者】薛榮, 黃志偉, 楊宇琦, 何維晟, 李洪杰 申請人:深圳供電局有限公司, 西安交通大學