[发明专利]一种局部放电量低的高压陶瓷电容耦合传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于测量放电的传感设备，具体是指一种局部放电量低的高压陶瓷电容耦合传感器。

背景技术

传感器是局部放电测量系统的重要组成部分，其原理、形式、性能和安装位置直接决定了系统所能获得的放电信息量。国内的发电机制造与运行部门基本不能接受内置式传感器耦合信号的方法，而考虑到发电机局部放电信号的高频传输衰减等问题，传感器需要安装在发电机尽可能靠近三相母线的出线处，而该处空间较为局促，故常规充油式的耦合电容器不满足其要求。依据局部放电的测量要求，传感器需要电容量随温度变化率要小，耐电强度高、局部放电起始电压远高于正常工作电压，在长期使用过程中不发生击穿及放电，能在较大湿度环境下正常工作。

高介陶瓷具有高于2000的介电常数、良好的机械强度与绝缘性能，在电力工业中已用于制造小体积耐高压陶瓷电容器，使其满足高电压等级发电机局部放电甚高频测量用传感器的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种局部放电量低的高压陶瓷电容耦合传感器，该传感器具有极低的局部放电量，并且能够耐受高压，同时整个传感器的结构紧凑、体积小巧。

本发明的上述目的通过如下的技术方案来实现的：一种局部放电量低的高压陶瓷电容耦合传感器，包括金属底座、陶瓷电容芯体、上电极、金属电极和外接引线，陶瓷电容芯体具有上下两个铜电极，其特征在于：所述陶瓷电容芯体的上铜电极与所述上电极之间安装有金属杆，陶瓷电容芯体的下铜电极通过金属带与引线螺栓连接，所述引线螺栓、金属带、陶瓷电容芯体、金属杆和上电极自下而上依次连接后通过环氧树脂浇注成型，浇注的环氧树脂形成环围包覆状的环氧树脂包覆壳，所述上电极内嵌在环氧树脂包覆壳的上部，所述引线螺栓内嵌在环氧树脂包覆壳的下部，所述金属电极安装在所述上电极上，所述外接引线与金属电极连接，所述金属底座与环氧树脂包覆壳的下部固定连接，所述金属底座内安装有取样阻抗和同轴线座，所述取样阻抗的一端与所述引线螺栓连接，另一端与所述的同轴线座连接。

本发明中，所述的环氧树脂包覆壳为绝缘柱型体，该环氧树脂包覆壳沿轴线方向具有多个呈层状均匀分布的伞层，多个伞层构成伞群。

本发明中，所述陶瓷电容芯体的上铜电极开设有M4的螺孔，所述上电极的下端也开设有M4的螺孔，所述金属杆的两端分别具有与螺孔相配合的螺杆，所述金属杆的两端分别旋紧在上铜电极和上电极上，所述金属杆杆部的直径为Φ4mm。

本发明中，所述上电极的上端开设有M12的螺孔，所述金属电极具有与螺孔相配合的螺杆，所述金属电极旋紧在所述上电极上。

本发明中，所述金属底座与环氧树脂包覆壳的下部通过丝扣固定连接。

本发明中，所述外接引线具有橡胶绝缘层。

本发明中，所述金属底座上开设有多个安装孔。

与现有技术相比，本发明的传感器具有极低的局部放电量，并且能够耐受高压，能够满足高电压等级发电机局部放电甚高频测量用传感器的要求。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明传感器的整体结构示意图；

图2a是本发明传感器输入放电信号的时域波形图；

图2b是本发明传感器输入放电信号的频域波形图；

图2c是本发明传感器输出放电信号的时域波形图；

图2d是本发明传感器输出放电信号的频域波形图；

图3a为本发明传感器耦合时的时域波形图；

图3b为本发明传感器耦合时的频谱波形图；

图4a为本发明传感器感测电晕放电源时的时域波形图；

图4b为本发明传感器感测电晕放电源时的频谱波形图。

附图标记说明

1、外接引线；    2、金属电极； 3、上电极；   4、金属杆；

5、陶瓷电容芯体；5a、上铜电极；5b、下铜电极；6、金属带；

7、环氧树脂包覆壳  8、引线螺栓；9、取样阻抗；10、同轴线座；

11、金属底座；

具体实施方式