[发明专利]一种电容耦合型TEV传感器方法及装置

说明书

本发明公开了一种电容耦合型TEV传感器方法及装置，包括：在传感器主体的探头连接铜片；将铜片与设备金属外壳组成第一电容，并且铜片与耦合电路连接；将所述耦合电路连接SMA信号接口，SMA信号接口通过信号线连接采集模块；基于耦合电路，对耦合电路感应暂态电压信号的灵敏度进行调节。能够根据计算结果对第二电容、第三电容和电阻分别进行调节，使耦合电路感应暂态电压信号的灵敏度为最高，以便于提高对局部放电信号检测的灵敏度，及时发现配电柜内部局部放电故障，消除安全隐患，防止恶性事故发生。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种电容耦合型TEV传感器方法及装置。

背景技术

开关柜局部放电产生的电磁波通过金属箱体的接缝处或气体绝缘开关的衬垫传出，并沿着设备金属箱体外表面继续传播，同时对地产生一定的暂态电压脉冲信号，该现象为暂态对地电压。

现有的TEV传感器对暂态对地电压的测量效果不一，对于局部放电信号检测的灵敏度不佳，响应频带有限，难以发现配电柜内部局部放电故障，存在安全隐患，容易导致恶性事故发生。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明解决的技术问题是：现有的TEV传感器对暂态对地电压的测量效果不一，对于局部放电信号检测的灵敏度不佳，响应频带有限，难以发现配电柜内部局部放电故障，存在安全隐患，容易导致恶性事故发生。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种电容耦合型TEV传感器方法，包括：在传感器主体的探头上设置铜片；将铜片固定在设备金属外壳上，通过铜片感应设备金属外壳流过暂态电压信号；将所述暂态电压信号通过耦合电路输入到采集模块；对耦合电路感应暂态电压信号的灵敏度进行调节。

作为本发明所述的电容耦合型TEV传感器方法的一种优选方案，其中：将所述铜片贴附在所述设备金属外壳上，所述铜片与所述设备金属外壳分别为两个极板，并设备金属外壳外壳涂料和空气构成板间介质，组成第一电容。

作为本发明所述的电容耦合型TEV传感器方法的一种优选方案，其中：所述设备金属外壳局部放电时，对地暂态电压信号在所述设备金属外壳上流过，并经由第一电容耦合至传感器内部，第一电容的电容值，计算表达式如下：

其中，C_1值表示第一电容的电容值，ε表示极板间介质的介电常数，S表示极板面积，d表示极板间的距离。

第二电容为滤波电容，第三电容为耦合电容，第二电容配合电完成滤波功能，耦合电路的关系表达式为：

其中，T(s)表示局部放电时间，C₂表示第二电容、C₃表示第三电容R₁表示电阻，若想获得较高的灵敏度，则分母需要尽可能的小，需满足下列关系C1C2,令C3＝kC1,则关系表达式简化为：

耦合电路灵敏度高时需满足关系表达式：

此时，R₁需满足关系表达式：

通过调节R₁的电阻值和C_1值，对耦合电路的灵敏度进行调节。