一種用于局放檢測(cè)及定位的多口高頻脈沖電流互感器的制造方法
【專利摘要】一種用于局放檢測(cè)及定位的多口高頻脈沖電流互感器，它涉及電流互感器【技術(shù)領(lǐng)域】，高頻脈沖電流互感器磁芯安裝在屏蔽機(jī)殼內(nèi)，高頻脈沖電流互感器磁芯上設(shè)置有由采用漆包線不同線圈數(shù)繞制而成的局放檢測(cè)用二次線圈、局放檢測(cè)校正用二次線圈、局放定位用二次線圈、局放判別用相位信號(hào)二次線圈，匹配電阻元件分別安裝在局放檢測(cè)用二次線圈、局放檢測(cè)校正用二次線圈、定位用二次線圈、局放判別用相位信號(hào)二次線圈上，高頻脈沖電流互感器上設(shè)置有端口機(jī)構(gòu)，所述的端口機(jī)構(gòu)包含可根據(jù)需要而設(shè)置的二個(gè)端口或四個(gè)端口，所述的二個(gè)端口由局放檢測(cè)端口與校正端口組成；它的靈敏度高，頻率響應(yīng)范圍寬，重量輕、性能優(yōu)良、三防性能高，且具有多端口。
【專利說(shuō)明】—種用于局放檢測(cè)及定位的多口高頻脈沖電流互感器
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0002]本實(shí)用新型涉及電流互感器【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種用于局放檢測(cè)及定位的多口高頻脈沖電流互感器。
[0003]【背景技術(shù)】:
[0004]1、局部放電的形成:
[0005]當(dāng)外加電壓在高壓電氣設(shè)備中產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)，足以使絕緣部分區(qū)域出現(xiàn)放電，但在放電區(qū)域內(nèi)未形成固定放電通道的放電現(xiàn)象，稱為局部放電(ro或局放)；局放的形成與電力電纜的老化程度和電介質(zhì)所承受的電場(chǎng)強(qiáng)度有關(guān)，在電場(chǎng)的持續(xù)作用下，電纜絕緣材料超過(guò)所能承受的電場(chǎng)強(qiáng)度有限值，最終發(fā)展為電樹(shù)枝，隨之局部放電產(chǎn)生，致使絕緣能力降低或損壞。隨著電纜絕緣材料的絕緣能力降低，局放在電場(chǎng)的作用下逐漸升級(jí)，最終轉(zhuǎn)化為擊穿故障。
[0006]2、高頻脈沖電流互感器的作用:
[0007]高頻脈沖電流互感器(HFCT)是一種常用于高壓電纜線路的現(xiàn)場(chǎng)局部放電檢測(cè)或定位的傳感設(shè)備。由于電力電纜線路中的局部放電信號(hào)十分微弱，常常被淹沒(méi)在環(huán)境噪聲或干擾信號(hào)中，因此采用傳感器將局部放電信號(hào)提取出來(lái)就成為局部放電監(jiān)測(cè)中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一。
[0008]如圖1、圖2所示高頻脈沖電流互感器主要安裝在電纜中間接頭或終端的金屬鎧裝接地線上。高頻脈沖電流互感器能在兩個(gè)不直接連接的電位點(diǎn)耦合出存在于運(yùn)行中電力設(shè)備的各種高頻脈沖脈沖電流信號(hào)。因此安裝作業(yè)時(shí)無(wú)需停電，并且可以利用運(yùn)行電壓完成測(cè)試。
[0009]高頻脈沖電流互感器采用脈沖電流法去檢測(cè)局部放電信號(hào)，高頻脈沖電流互感器可以安裝在交叉互聯(lián)箱、直接接地箱、電纜終端或中間接頭的接地線上，所有的檢測(cè)設(shè)備與電纜線路無(wú)任何直接接觸，不影響電力設(shè)備正常運(yùn)行。
[0010]3、獲取相位信號(hào)的重要性:
[0011]如圖4所示，由于局部放電產(chǎn)生于正弦波的交流電壓，因此在局放的發(fā)生時(shí)刻在時(shí)域上存在與正弦波相對(duì)應(yīng)的相位特征或工頻特性。換言之，在識(shí)別局放與噪音時(shí)，可以根據(jù)所檢測(cè)到得信號(hào)是否具有工頻特性去判斷局放的真實(shí)性。所以檢測(cè)局放時(shí)，除了需要一只檢測(cè)局放信號(hào)的高頻脈沖電流互感器(HFCT)，同時(shí)也要檢測(cè)所加電壓源的頻率作為參考相位,為此也需要一只相位信號(hào)CT。
[0012]4、裝置的校正:
[0013]將HFCT安裝好之后，為了檢查其安裝的有效性，需要對(duì)安裝后的HFCT進(jìn)行信號(hào)檢驗(yàn)。具體方法，在電纜線芯與接地線之間注入人工模擬局放信號(hào)進(jìn)行檢驗(yàn)，更重要的是，此項(xiàng)操作均需要電纜線路停電狀態(tài)下進(jìn)行。如果HFCT需要長(zhǎng)期安裝在電纜上，那么就會(huì)在運(yùn)行中的電纜上進(jìn)行局放巡檢，而進(jìn)行局放巡檢之前必須對(duì)HFCT的有效性進(jìn)行再一次檢驗(yàn)，例如1kV電纜線路運(yùn)行中是不允許打開(kāi)安裝CT所在的開(kāi)關(guān)柜。這樣會(huì)大大降低了局放巡檢的精確性以及有效性。所以，有必要尋找一種更為安全的高頻脈沖電流互感器的校正方式。
[0014]5、傳統(tǒng)單端口 HFCT的局限性:
[0015]a:現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試前的校正操作，一般的做法是在電纜線芯與接地線之間注入人工模擬局放信號(hào)進(jìn)行檢驗(yàn)，此方法不僅危險(xiǎn)而且不方便，尤其不適用于長(zhǎng)期在線監(jiān)測(cè)設(shè)備。故多端口 HFCT的校正功能優(yōu)越性就更明顯了。
[0016]b:現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中難免要從被測(cè)對(duì)象獲取工頻相位，在使用傳統(tǒng)局放傳感器的同時(shí)，還需要增設(shè)一個(gè)相位CT，其測(cè)試的便捷性就會(huì)降低不少。
[0017]c:假如一個(gè)HFCT就能完完全全的包含測(cè)試、校正、獲取相位以及定位等要求，就能更加顯得HFCT的優(yōu)越性以及便捷性。
[0018]實(shí)用新型內(nèi)容:
[0019]本實(shí)用新型的目的是提供一種用于局放檢測(cè)及定位的多口高頻脈沖電流互感器，它的靈敏度高，頻率響應(yīng)范圍寬；重量輕、性能優(yōu)良、三防性能高，且具有多端口。
[0020]為了解決【背景技術(shù)】所存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型是采用如下技術(shù)方案:它由屏蔽機(jī)殼、端口機(jī)構(gòu)、高頻脈沖電流互感器磁芯、局放檢測(cè)用二次線圈、匹配電阻元件、局放檢測(cè)校正用二次線圈、局放定位用二次線圈、局放判別用相位信號(hào)二次線圈組成，高頻脈沖電流互感器磁芯安裝在屏蔽機(jī)殼內(nèi)，高頻脈沖電流互感器磁芯上設(shè)置有由采用漆包線不同線圈數(shù)繞制而成的局放檢測(cè)用二次線圈、局放檢測(cè)校正用二次線圈、局放定位用二次線圈、局放判別用相位信號(hào)二次線圈，匹配電阻元件分別安裝在局放檢測(cè)用二次線圈、局放檢測(cè)校正用二次線圈、定位用二次線圈、局放判別用相位信號(hào)二次線圈上，高頻脈沖電流互感器上設(shè)置有端口機(jī)構(gòu)，所述的端口機(jī)構(gòu)包含可根據(jù)需要而設(shè)置的二個(gè)端口或四個(gè)端口，所述的二個(gè)端口由局放檢測(cè)端口與校正端口組成，所述的四個(gè)端口由局放檢測(cè)端口、校正端口、相位端口、定位端口組成，局放檢測(cè)端口、校正端口、相位端口、定位端口分別與局放檢測(cè)用二次線圈、校正用二次線圈、定位用二次線圈、相位信號(hào)用二次線圈相連接。
[0021]所述的高頻脈沖電流互感器磁芯的規(guī)格為100mm*80mm*27mm的鎳鋅磁芯。
[0022]所述的漆包線的線徑為0.5mm至2mm。
[0023]所述的匹配電阻元件的規(guī)格為0.5kQ至1kQ。
[0024]所述的高頻脈沖電流互感器(HFCT)在使用時(shí)，一般直接安裝在流過(guò)局部放電脈沖電流的電纜金屬護(hù)套接地電纜或互聯(lián)換位電纜上，其各輸出端口則與各種相應(yīng)的檢測(cè)儀器或電路相連接。
[0025]所述的端口機(jī)構(gòu)具有以下的功能:
[0026]一、滿足現(xiàn)場(chǎng)局放測(cè)試或定位以及相關(guān)試驗(yàn)的局放檢測(cè)端口 ；
[0027]二、滿足用于局放測(cè)試或定位過(guò)程中高頻脈沖電流互感器自檢或校正的校正端Π ；
[0028]三、滿足用于局放測(cè)試或定位過(guò)程中使用高頻脈沖電流互感器來(lái)獲取被測(cè)對(duì)象的相位特征信號(hào)的相位端口。要求所獲取的工頻相位信號(hào)頻率與實(shí)際被測(cè)線路的頻率相同。
[0029]四、滿足用于高壓電力電纜的局放定位測(cè)試的定位端口。要求所檢測(cè)到得信號(hào)頻率不必太高，具體為O-1OMHz。
[0030]本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn):靈敏度高，頻率響應(yīng)范圍寬；重量輕、性能優(yōu)良、三防性能高，且具有多端口。
[0031]【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
[0032]圖1為本實(shí)用新型的兩個(gè)端口高頻脈沖電流互感器；
[0033]圖2為本實(shí)用新型的四個(gè)端口高頻脈沖電流互感器；
[0034]圖3為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖4為【背景技術(shù)】中相位信號(hào)CT的安裝示意圖。
[0036]圖5為本實(shí)用新型中的外屏蔽實(shí)施方式示意圖；
[0037]圖6為本實(shí)用新型中磁芯的【具體實(shí)施方式】示意圖；
[0038]圖7為本實(shí)用新型的正視圖；
[0039]圖8為本實(shí)用新型的立體圖。
[0040]【具體實(shí)施方式】:
[0041]如圖3、圖5、圖6所示，本【具體實(shí)施方式】采用如下技術(shù)方案:它由屏蔽機(jī)殼1、端口機(jī)構(gòu)2、高頻脈沖電流互感器磁芯3、局放檢測(cè)用二次線圈4、匹配電阻元件6、局放檢測(cè)校正用二次線圈7、局放定位用二次線圈8、局放判別用相位信號(hào)二次線圈9組成，高頻脈沖電流互感器磁芯3安裝在屏蔽機(jī)殼I內(nèi)，高頻脈沖電流互感器磁芯3上設(shè)置有由采用漆包線5不同線圈數(shù)繞制而成的局放檢測(cè)用二次線圈4、局放檢測(cè)校正用二次線圈7、局放定位用二次線圈8、局放判別用相位信號(hào)二次線圈9，匹配電阻元件6分別安裝在局放檢測(cè)用二次線圈4、局放檢測(cè)校正用二次線圈7、定位用二次線圈8、局放判別用相位信號(hào)二次線圈9上，高頻脈沖電流互感器上設(shè)置有端口機(jī)構(gòu)2，所述的端口機(jī)構(gòu)2包含可根據(jù)需要而設(shè)置的二個(gè)端口或四個(gè)端口，所述的二個(gè)端口由局放檢測(cè)端口與校正端口組成，所述的四個(gè)端口由局放檢測(cè)端口、校正端口、相位端口、定位端口組成，局放檢測(cè)端口、校正端口、相位端口、定位端口分別與局放檢測(cè)用二次線圈、校正用二次線圈、定位用二次線圈、相位信號(hào)用二次線圈相連接。
[0042]所述的高頻脈沖電流互感器磁芯3的規(guī)格為100mm*80mm*27mm的鎳鋅磁芯。
[0043]所述的漆包線5的線徑為0.5mm至2mm。
[0044]所述的匹配電阻元件6的規(guī)格為0.5kQ至1kQ。
[0045]所述的高頻脈沖電流互感器(HFCT)在使用時(shí)，一般直接安裝在流過(guò)局部放電脈沖電流的電纜金屬護(hù)套接地電纜或互聯(lián)換位電纜上，其各輸出端口則與各種相應(yīng)的檢測(cè)儀器或電路相連接。
[0046]本【具體實(shí)施方式】將局放檢測(cè)端口采集的信號(hào)通過(guò)信號(hào)線傳輸至局放檢測(cè)儀(PDM)，局放檢測(cè)儀進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，最終在電腦(PC)顯示并對(duì)疑似信號(hào)進(jìn)行報(bào)警。其中要求局放檢測(cè)端口采用線徑為Imm至2_的漆包線，線圈匝數(shù)I圈，電阻元件參數(shù)100 Ω至5k Ω。
[0047]本【具體實(shí)施方式】將模擬局放信號(hào)發(fā)生器整合于局放測(cè)試系統(tǒng)內(nèi)，并且在校正端口線圈注入模擬局放信號(hào)進(jìn)行系統(tǒng)校正；最終用工控機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控校正。其中要求校正端口線圈采用線徑為Imm至2mm的漆包線，線圈匝數(shù)2至5圈，匝間距離0.5cm至1.5cm,電阻元件參數(shù)100 ω至5k Ω。
[0048]本【具體實(shí)施方式】將定位端口采集的較低頻信號(hào)(1-1OMHz)進(jìn)行前置信號(hào)放大、濾波以及模數(shù)轉(zhuǎn)換(AD轉(zhuǎn)換)，最終采用串口通信在電腦(PC)顯示定位結(jié)果。其中要求定位端口采用線徑為0.3至Imm的漆包線，采用緊密繞排的方法，線圈匝數(shù)20至200圈，限流電阻元件參數(shù)IkQ至1kQ。
[0049]本【具體實(shí)施方式】將相位端口采集的信號(hào)進(jìn)行前置信號(hào)放大、以及模數(shù)轉(zhuǎn)換(AD轉(zhuǎn)換)，最終在電腦(PC)顯示定位結(jié)果。其中要求相位端口采用線徑為0.3至Imm的漆包線，采用緊密繞排的方法，線圈匝數(shù)200至1000圈，限流電阻元件參數(shù)IkQ至1kQ。
[0050]本【具體實(shí)施方式】中多個(gè)圈數(shù)對(duì)檢測(cè)信號(hào)的影響:
[0051]為研究多線圈CT于同一磁芯時(shí)對(duì)檢測(cè)局放信號(hào)的影響。對(duì)比單端口 CT與多端口CT的輸出幅值可知，加入多個(gè)線圈后，CT輸出幅值降低35%，但是高頻脈沖信號(hào)的頻率分布不變。針對(duì)信號(hào)幅值的減小，調(diào)節(jié)增益輸出或者加入信號(hào)放大器即可。
[0052]如圖5所示，本實(shí)用新型所采用的外層屏蔽方式為不完全封閉式屏蔽，其外層屏蔽層要求實(shí)用屏蔽性能較佳的材料，如鋁箔等材料。其開(kāi)口距離約為3cm至10cm。
[0053]本【具體實(shí)施方式】的四個(gè)端口高頻脈沖電流互感器的設(shè)計(jì)外殼如圖7、圖8所示。
[0054]本【具體實(shí)施方式】具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0055]一、靈敏度高(2?5pC)；
[0056]二、頻率響應(yīng)范圍寬(0-80MHz);
[0057]三、重量輕、性能優(yōu)良、三防性能高；
[0058]四、具有多端口:局放測(cè)試端口輸出檢測(cè)信號(hào)；校正端口輸入自檢或校正用的模擬信號(hào)；相位端口輸出相位信號(hào)；定位端口輸出用于定位的低頻信號(hào)。
[0059]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于局放檢測(cè)及定位的多口高頻脈沖電流互感器，其特征在于它由屏蔽機(jī)殼(I)、端口機(jī)構(gòu)(2)、高頻脈沖電流互感器磁芯(3)、局放檢測(cè)用二次線圈(4)、匹配電阻元件(6)、局放檢測(cè)校正用二次線圈(7)、局放定位用二次線圈(8)、局放判別用相位信號(hào)二次線圈(9)組成，高頻脈沖電流互感器磁芯(3)安裝在屏蔽機(jī)殼⑴內(nèi)，高頻脈沖電流互感器磁芯(3)上設(shè)置有由采用漆包線(5)不同線圈數(shù)繞制而成的局放檢測(cè)用二次線圈(4)、局放檢測(cè)校正用二次線圈(7)、局放定位用二次線圈(8)、局放判別用相位信號(hào)二次線圈(9)，匹配電阻元件(6)分別安裝在局放檢測(cè)用二次線圈(4)、局放檢測(cè)校正用二次線圈(7)、定位用二次線圈(8)、局放判別用相位信號(hào)二次線圈(9)上，高頻脈沖電流互感器上設(shè)置有端口機(jī)構(gòu)(2)，所述的端口機(jī)構(gòu)(2)包含可根據(jù)需要而設(shè)置的二個(gè)端口或四個(gè)端口，所述的二個(gè)端口由局放檢測(cè)端口與校正端口組成，所述的四個(gè)端口由局放檢測(cè)端口、校正端口、相位端口、定位端口組成，局放檢測(cè)端口、校正端口、相位端口、定位端口分別與局放檢測(cè)用二次線圈、校正用二次線圈、定位用二次線圈、相位信號(hào)用二次線圈相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于局放檢測(cè)及定位的多口高頻脈沖電流互感器，其特征在于所述的高頻脈沖電流互感器磁芯⑶的規(guī)格為100mm*80mm*27mm的鎳鋅磁芯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于局放檢測(cè)及定位的多口高頻脈沖電流互感器，其特征在于所述的漆包線(5)的線徑為0.5mm至2mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于局放檢測(cè)及定位的多口高頻脈沖電流互感器，其特征在于所述的匹配電阻元件(6)的規(guī)格為0.5kQ至1kQ。
【文檔編號(hào)】G01R15/18GK204044215SQ201420288915
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】東盛剛, 梁偉明, 周智鵬, 李劍峰 申請(qǐng)人:智友光電技術(shù)發(fā)展有限公司, 廣州智豐電氣科技有限公司