[发明专利]一种GIS局部放电检测内置电容耦合传感器

说明书

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种GIS局部放电检测内置电容耦合传感器。

背景技术

目前所见到的GIS（地理信息系统）局部放电检测所用的传感器都是等角螺旋天线或对数周期天线，由在FR4材料上敷铜皮的印刷电路板做成。这种天线有频带宽,制造简单的特点,但设有着等效高度偏低，椭圆极化长短轴差较大导致方向选择性较强，整体安装连接件多，可靠性差，传感器（天线）接地困难等明显弱点。

发明内容

本发明的目的是提供一种，以克服目前现有技术设有的上述不足。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种GIS局部放电检测内置电容耦合传感器，包括介质、短路负载、GIS内导体、传感电极、外壳和输出电缆口，所述介质包绕着所述传感电极，所述外壳包绕着所述介质，所述传感电极连接有接地电感，所述传感电极下侧设置有接地三通，所述短路负载贯通于所述接地三通内部，所述输出电缆口包覆着所述短路负载的一侧，所述GIS内导体位于所述传感电极上部；所述传感电极与所述GIS内导体之间设有分布电容C1，所述传感电极与所述外壳之间设有分布电容C2，所述电容C1和电容C2串联后接地。

进一步的，所述介质为陶瓷介质。

进一步的，所述传感电极在二维面上结构对称。

进一步的，所述介质、所述传感电极、所述外壳与所述接地三通以同一对称轴成对称结构。

进一步的，所述传感电极为圆板形传感电极。

进一步的，对地的高频放电电压降落在所述电容C1和电容C2上。

进一步的，所述传感电极取出所述电容C2上的高频电压，经一端口直流接地三通从所述输出电缆口输出。

本发明的有益效果为：结构精巧紧凑，工作稳定可靠，安装容易，等效高度高于普通产品。

附图说明

下面根据附图对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明实施例所述的GIS局部放电检测内置电容耦合传感器结构示意图；

图2是本发明实施例所述的等效电路结构示意图。

图中：

1、介质；2、短路负载；3、GIS内导体；4、传感电极；5、接地电感；6、外壳；7、输出电缆口；8、接地三通；9、放电电源。

具体实施方式

如图1-2所示，本发明所述一种GIS局部放电检测内置电容耦合传感器，包括介质1、短路负载2、GIS内导体3、传感电极4、外壳6和输出电缆口7，所述介质1包绕着所述传感电极4，所述外壳6包绕着所述介质1，所述传感电极4连接有接地电感5，所述传感电极4下侧设置有接地三通8，所述短路负载2贯通于所述接地三通8内部，所述输出电缆口7包覆着所述短路负载2的一侧，所述GIS内导体位于所述传感电极4上部；所述介质1为陶瓷介质；所述传感电极4在二维面上结构对称，所述介质1、所述传感电极4、所述外壳6与所述接地三通8以同一对称轴成对称结构，所述传感电极4为圆板形传感电极；所述传感电极4与所述GIS内导体3之间设有分布电容C1，所述传感电极4与所述外壳6之间设有分布电容C2，所述电容C1和电容C2串联后接地，对地的高频放电电压降落在所述电容C1和电容C2上，所述传感电极4取出所述电容C2上的高频电压，经一端口直流接地三通从所述输出电缆口7输出。

具体使用时，在高压环境下，传感器的附近空间形成电位梯度，不同距离形成的电压也不同，本发明等效电路有三个端口，当一个端口上接短路负载时，根据散射参数和矩阵理论调整短路负载2与接地三通8中心之间的电长度，可保证电路在另外两个端口之间的直接传输，从而实现整个传感器的直流接地。实践证明，这种接地方法是目前最可靠的接地方式。

同时，由于陶瓷体在高压下有稳定的介电常数，通过选择陶瓷体的高度（相当一段同轴短截线），可实现阻抗匹配。

同时，由于传感电极4在二维面结构上对称，因而不必判断电磁波可能极化的方向，设备安装无方向选择性。

选择性地，当GIS设备容量较小时，为了节省成本，可不使用接地三通8。

选择性地，根据不同容量的GIS，可将本发明所述的电容耦合传感器制成不同规格和结构，在整个频带内平均等效高度相对于等角螺旋和对数周期传感器提高25%。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。