[发明专利]一种矿用电缆局部放电在线监测与定位智能装置

权利要求书

1.一种矿用电缆局部放电在线监测与定位智能装置，其特征在于：主要由高频电流传感器（11），脉冲发射天线（12），高频信号电缆（13）和监测主机（14）组成，所述高频电流传感器（11）通过高频信号电缆（13）与监测主机（14）相连，所述脉冲发射天线（12）通过高频信号电缆（13）与监测主机相连，所述监测主机包括脉冲放大电路（52），采集板卡（54），脉冲产生电路（53）和工控机（55）；两个采区变电所分别安装一个所述在线监测与定位智能装置，所述高频电流传感器（11）和脉冲发射天线（12）分别套接在同一采区变电所的电缆接地线上，当监测主机（14）捕捉到局部放电信号后，通过脉冲产生电路生成同频率但幅值比局部放电大得多的高频脉冲，通过脉冲发射天线（12）发射出去。

2.如权利要求1所述的一种矿用电缆局部放电在线监测与定位智能装置，其特征在于：所述脉冲产生电路（53）主要由高速电子开关K61、电感L61、电感L62、电感L63、电容C61、电容C62、电容C63、电容C64、电阻R61、电阻R62、电阻R63与运算放大器OP61构成，所述高速电子开关K61、电感L61、电感L62、电感L63、运算放大器依次串联连接，所述电阻R61连接在运算放大器的同相输入端，所述电容C64一端接地，一端连接在运算放大器的反相输入端，所述电阻R63一端接地，一端连接在运算放大器的反相输入端，电阻R62连接在运算放大器的同相输入端和输出端之间；所述运算放大器和电感L63之间的结点通过电阻R64接地，所述电感L63和电感L62之间的结点通过电容C63接地，所述电感L62和电感L61之间的结点通过电阻电容C62接地，所述高速电子开关K61和电感61之间的结点通过电容C61接地。

3.如权利要求2所述的一种矿用电缆局部放电在线监测与定位智能装置，其特征在于：所述脉冲产生电路的电阻均采用精度为千分之一，温度系数小于10×10^-6/℃的高精度低温漂电阻；电容均采用电容量稳定、温度范围宽，温漂小的COG电容器；运算放大器采用高精度仪表运算放大器，其指标至少应满足：失调电压为5mV、开环增益100dB、偏置电流10pA、有效带宽为100MHz。

4.根据权利要求1所述的一种矿用电缆局部放电在线监测与定位智能装置，其特征在于：所述高频电流传感器（12）主要由钳形的传感器外壳（21）、磁芯（22）、线圈（23）、积分电阻（24）、无源带通滤波器（25）、传感器放电管（26）、传感器BNC接头（27）组成，所述线圈缠绕在磁芯上，所述磁芯位于外壳内，所述线圈的一个端部自传感器外壳引出并通过无源带通滤波器（25）与传感器BNC接头（27）连接，所述积分电阻（24）和传感器放电管（26）串联后连接在传感器BNC接头两端，且积分电阻（24）和传感器放电管（26）之间的结点与无源带通滤波器（25）的输入端相连。

5.根据权利要求1所述的一种矿用电缆局部放电在线监测与定位智能装置，其特征在于：所述脉冲发射天线（11）主要由天线外壳（31）、阿基米德螺旋天线（32）、天线放电管（33）、微分电阻（34）、天线BNC接头（35）组成，所述阿基米德螺旋天线位于天线外壳内，天线激励端口自天线外壳引出并连接到天线BNC接头（35），所述微分电阻（34）和天线放电管（33）串联后连接在天线BNC接头两端。

6.如权利要求5所述的一种矿用电缆局部放电在线监测与定位智能装置，其特征在于：所述阿基米德螺旋天线线圈绘制于PCB板上，所述PCB板使用FR4基材，阿基米德螺旋天线匝数不超过10匝，天线等效电容不超过100pF。

7.根据权利要求1所述的一种矿用电缆局部放电在线监测与定位智能装置，其特征在于：所述无源带通滤波器（25）主要由电感L41、电感L42、电感L43、电感L44、电感L45、电容C41、电容C42、电容C43、电容C44、电容C45、电容C46、电容C47构成；所述电感L41的左端通过电容C41接地；所述电感L41的右端和电感L42的左端通过电容C42接地；所述电感L42的右端和电容C44的左端通过电容C43接地；所述电容C44的右端与电容C45的左端通过电感L43接地，所述电容C45的右端与电容C46的左端通过电感L44接地，所述电容C46的右端与电容C47的左端通过电感L45接地。