[发明专利]一种局部放电暂态地电压传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种局部放电暂态地电压传感器，是一种对运行中的中高压开关柜因发生局部放电而在柜体表面产生的暂态地电压进行采集和检测的装置，属于在线状态检测技术。

背景技术

高压电气设备的安全一直以来都是电网最关注的问题，局部放电程度是衡量高压电气设备绝缘老化的重要指标之一。

当高压电气设备发生局部放电时，放电电量先聚集在与放电点相邻的接地金属部分，形成电流脉冲并向各个方向传播；当高压电气设备发生内部放电时，放电电量聚集在接地屏蔽的内表面，形成电流脉冲并向各个方向传播；因此，如果屏蔽层是连续的则无法在外部检测到放电信号。而实际上，屏蔽层通常会在绝缘部位、垫圈连接处、电缆绝缘终端等部位出现破损而导致不连续，这样高频信号就会传输到设备外层；高压电气设备发生放电而产生的电磁波通过屏蔽层这些的非连续部位（比如金属箱体的接缝处或气体绝缘开关的衬垫）传播出去，并同时产生一个暂态电压，通过设备的金属箱体外表面而传到地下去。这些暂态电压是于1974年由Dr John Reeves首先发现，并把它命名为Transient Earth Voltage，即暂态对地电压，简称TEV。

目前，高压开关柜局部放电检测技术通常采用超声波法或电气检测法，暂态对地电压法属于电气检测法的一种。

超声波法有两种探头可以采集超声波信号：一种是接触式超声波探头，其缺点是现场中除了局部放电外，还存在其他不少可能引起外壳振动的因素，并且这些其他因素的干扰还有可能非常强烈；另一种是非接触式超声波探头，其缺点是该种探头容易受环境因数影响。

电气检测法最常用的是TEV（Transient Earth Voltage）探头，通过磁性底座或涂抹耦合剂固定在开关柜柜体上，TEV探头的安装操作比较繁琐，存在细微距离的移动，调整不方便，并且TEV探头上没有采集控制功能，巡检操作不够简便。

因此，如果能够设计一种操作简单、快捷、便于巡检时的频繁移动、精细定位、抗干扰能力强、且集成有简单采集控制功能的局部放电传感器，将会减少开关柜巡检测试的工作量，提高检测工作效率和定位精度。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种操作简单、快捷、便于巡检时的频繁移动、精细定位、抗干扰能力强、且集成有简单采集控制功能的局部放电暂态地电压传感器，以减少开关柜巡检测试的工作量，提高检测工作效率和定位精度。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种局部放电暂态地电压传感器，包括外壳主体、平板耦合电容内电极、工频隔离电路、采集控制模块、输出接口和盖板，所述外壳主体与盖板共同构成密封容腔；所述平板耦合电容内电极固定在密封容腔内，并且平板耦合电容内电极以外壳主体的左侧壁为介质、与被测试品金属表面形成耦合式电容；所述工频隔离电路安装在密封容腔内，用于对平板耦合电容内电极检测到的信号进行高通滤波；所述输出接口安装在外壳主体的右侧壁上，用于对工频隔离电路滤波后的信号进行输出；所述采集控制模块的控件安装在盖板上，用于对平板耦合电容内电极和输出接口的电压阈值进行控制。

优选的，所述密封容腔分为三个隔室，所述平板耦合电容内电极固定在左隔室内，所述工频隔离电路安装在中隔室内，所述输出接口安装在右隔室的的侧壁上；通过隔室的设计，一方面能够方便密封容器内的各个部件的固定安装，另外一方面也能够起到不同部件之间的隔离和防止干扰的作用，同时隔室的壁也能够起到加固外壳主体、支撑盖板的作用。

优选的，还包括内电极固定模具，所述平板耦合电容内电极安装在内电极固定模具上，所述内电极固定模具固定在密封容腔内。通过内电极固定模具的设计能够可靠平板耦合电容内电极的安装。

优选的，所述平板耦合电容内电极为方形电极或圆形电极，其端面与外壳主体的左侧壁贴合。