專利名稱：測量氣體絕緣組合電器局部放電特高頻信號的電介質窗口的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于電氣設備絕緣檢測技術領域，尤其涉及一種測量氣體絕緣組合電 器局部放電特高頻信號的電介質窗口。
背景技術：
氣體絕緣組合電器(GIS)具有占地面積小，運行可靠性高等優(yōu)點，但因其 內部由于生產(chǎn)制造或者長期運行過程中出現(xiàn)的潛伏性絕緣缺陷仍會引發(fā)故障并 逐步擴大，常常導致重大事故的發(fā)生。GIS最通常的電氣故障特征是在絕緣完全 擊穿或閃絡前發(fā)生局部放電。通過對GIS局部放電進行檢測，可以反映GIS的絕 緣狀況，預先發(fā)現(xiàn)GIS內存在的絕緣缺陷，甚至確定缺陷的位置，對實時掌握絕 緣狀況，提高GIS運行安全的可靠性，具有重要意義。
用特高頻法(UHF)實現(xiàn)GIS局部放電的檢測是近幾年才發(fā)展起來的方法， 該方法的最大優(yōu)點是對頻率為100腿z及以下的干擾信號(如現(xiàn)場空氣中電暈放 電干擾等)的抗干擾能力強，可以有效去除常規(guī)的局部放電電氣測量方法中難以 避開的干擾信號，并可區(qū)別不同故障的性質和對故障點進行定位，特別適用于現(xiàn) 場檢測。
國內外現(xiàn)有的GIS局部放電特高頻傳感方法主要有兩種，其一是體內傳感方 法，該方法是將傳感器安放在GIS殼體內部，因此不易受外界電磁干擾的影響， 抗干擾能力較強，靈敏度較高，但需要在GIS體內安裝，傳感器與GIS內氣體直 接接觸，可能影響GIS運行的可靠性，安全可靠性較差，并且傳感器只能在GIS 制造或者檢修時置入，安裝不方便，使得該方法的應用受到限制；其二是體外傳 感方法，該方法是將傳感器安放在GIS殼體外部，通常安裝于絕緣子外緣，從而 可接收到局部放電所產(chǎn)生的電磁波信號，這種方法安裝簡便，檢測靈活，安全可 靠性高，可以對局部放電源進行快速定位，但由于傳感器安裝在GIS殼體外部， 易受外界特高頻干擾信號的影響，抗干擾能力相對較弱，，并且從GIS絕緣子輻 射出的電磁波能量較小，加之在空間衰減較大，靈敏度大大降低，應用也受到一定限制。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供對300MHz 3GHz的電磁波信號具有放大作用，抗干擾 能力強，靈敏度高，同時在檢測過程中不影響GIS內部絕緣與密封特性，安全可 靠性高的一種測量氣體絕緣組合電器局部放電特高頻信號的電介質窗口，其特征 在于，所述測量氣體絕緣組合電器局部放電特高頻信號的電介質窗口由絕緣電介 質板、天線陣列、螺栓和將絕緣電介質板固定于金屬連接腔體上構成；在金屬連 接腔體前端，以焊接方式與氣體絕緣組合電器殼體上的開孔固定連接，金屬連接 腔體后端接有用于固定絕緣電介質板的金屬法蘭盤；天線陣列由按照規(guī)律排布的 天線群構成，內嵌于絕緣電介質板中，金屬保護蓋通過螺栓將絕緣電介質板固定 于金屬連接腔體上。
所述金屬保護蓋中間開有與金屬連接腔體內徑相同的圓孔。
本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明綜合體內傳感器法和體外傳感器法的優(yōu)點，對 300MHz 3GHz的電磁波信號具有放大作用，抗干擾能力強，靈敏度高，同時在檢 測過程中不影響GIS內部絕緣與密封特性，安全可靠性高。


圖l為本發(fā)明的結構示意圖。
具體實施例方式
如圖1所示，本發(fā)明是由金屬連接腔體l、絕緣電介質板2、天線陣列3、螺 栓4和金屬保護蓋5五部分構成。絕緣電介質板2固定于金屬連接腔體1上。金 屬連接腔體1前端與氣體絕緣組合電器(GIS)殼體6以焊接方式連接。金屬連 接腔體1后端接有用于固定絕緣電介質板2的金屬法蘭盤12。天線陣列3由按照 一定規(guī)律排布的天線群31構成，內嵌于絕緣電介質板2中；金屬保護蓋5通過 螺栓4將絕緣電介質板2固定于金屬連接腔體1上，金屬保護蓋5中間開有與金 屬連接腔體l內徑相同的圓孔51。
從電磁波傳播的角度，氣體絕緣組合電器殼體的金屬同軸結構是一個良好的 波導，若氣體絕緣組合電器殼體的一側接有金屬連接腔體，其結構相當于在同軸波導一側上聯(lián)結有一段較短的波導管，若氣體絕緣組合電器中發(fā)生局部放電，放 電源會在氣體絕緣組合電器殼體內部產(chǎn)生電磁波，該電磁波可以經(jīng)過此較短的波 導管，即金屬連接腔體向外傳播。金屬連接腔體的后端接有內置金屬導體的絕緣 電介質板，此時位于絕緣電介質板中的金屬導體成為準天線，不僅接收、傳導從 氣體絕緣組合電器殼體經(jīng)金屬連接腔體傳播過來的電磁波，而且作為發(fā)射天線向 外部發(fā)射電磁波，各個導體形成天線陣列，所發(fā)射的電磁波相互疊加，相互增強， 通過氣體絕緣組合電器殼體、金屬連接腔體以及天線陣列的配合，可以對
300Mhz 3GHz的電磁波起到放大作用，并且該放大作用我們通過仿真和試驗驗證 過，效果非常明顯。
權利要求
1.一種測量氣體絕緣組合電器局部放電特高頻信號的電介質窗口，由金屬連接腔體、絕緣電介質板、天線陣列、螺栓和將絕緣電介質板固定于金屬連接腔體上的金屬保護蓋五部分構成，其特征在于所述金屬連接腔體前端是以焊接方式與氣體絕緣組合電器殼體上的開孔固定連接，金屬連接腔體后端接有用于固定絕緣電介質板的金屬法蘭盤，天線陣列內嵌于絕緣電介質板中，金屬保護蓋通過螺栓將絕緣電介質板固定于金屬連接腔體上。
2. 根據(jù)權利要求1所述的測量氣體絕緣組合電器局部放電特高頻信號的電 介質窗口，其特征在于所述金屬保護蓋中間開有與金屬連接腔體內徑相同的圓 孔。
3. 根據(jù)權利要求1所述的測量氣體絕緣組合電器局部放電特高頻信號的電介質窗口，其特征在于所述天線陣列呈菱形均勻分布排布的天線群構成。
全文摘要
本發(fā)明公開了屬于電氣設備絕緣檢測技術領域的一種測量氣體絕緣組合電器局部放電特高頻信號的電介質窗口。由金屬連接腔體、絕緣電介質板、天線陣列、螺栓和金屬保護蓋五部分構成，其中金屬連接腔體前端是以焊接方式與氣體絕緣組合電器殼體上的開孔固定連接，金屬連接腔體后端接有用于固定絕緣電介質板的金屬法蘭盤，天線陣列由按照規(guī)律排布的天線群構成，內嵌于絕緣電介質板中，金屬保護蓋通過螺栓將絕緣電介質板固定于金屬連接腔體上。本發(fā)明綜合體內傳感器法和體外傳感器法的優(yōu)點，對300MHz～3GHz的電磁波信號具有放大作用，抗干擾能力強，靈敏度高，同時在檢測過程中不影響GIS內部絕緣與密封特性，安全可靠性高。
文檔編號G01R1/02GK101526554SQ20091008076
公開日2009年9月9日 申請日期2009年3月27日 優(yōu)先權日2009年3月27日
發(fā)明者李成榕, 偉 王, 波 齊 申請人:華北電力大學