一种GIS光纤式超声波局放传感器制造技术

本发明专利技术公开一种GIS光纤式超声波局放传感器，包括：连接有光纤的后盖、与所述后盖装配的中间法兰，所述中间法兰在朝向所述后盖的一侧安装有小信号放大电路板，所述小信号放大电路板上设置有用于将电压信号转化为光信号的电光转化模块；所述中间法兰中央设有安装管，其内插入有绝缘套管，导电柱的一端穿过所述绝缘套管，与所述小信号放大电路板的输入端相连，另一端与超声波换能片的背面相抵接；所述超声波换能片通过安装卡环固定在所述安装管的端面上；所述超声波换能片的正面固定有谐振体，所述谐振体用于在接收到由GIS设备内部传输来的超声波信号时发生振动。本发明专利技术可以有效提高传感器的信噪比。

【技术实现步骤摘要】
一种GIS光纤式超声波局放传感器
本专利技术涉及电力输配电
，尤其涉及一种GIS光纤式超声波局放传感器。
技术介绍
GIS全称为金属封闭式组合开关，GIS是电力系统重要的设备，通常包括外部金属壳体、导电部件、固体绝缘件、SF6气体。局部放电是电力设备中常见的一种缺陷类型，其发生原因为电力设备内部绝缘体存在开裂、老化、脏污等缺陷，绝缘体在电场的作用下发生局部击穿。发生局部放电的电力设备，其局放部位会产生超声波、紫外线、特高频电磁波等具有特征的信号。GIS设备内部如存在局部放电现象，可能导致GIS设备内部发生绝缘击穿，而局部放电产生到绝缘击穿之间，需要较长的时间。因此，及早发现GIS设备内部的局放信号，有助于减少GIS因局放长期存在导致的绝缘损坏。根据局部放电的自身特点，检测超声波、紫外线、特高频电磁波，可以有效发现GIS设备内部早期局部放电。现有的超声波局部放电传感器均为在GIS设备壳体外部安装，超声波信号受到GIS金属壳体的屏蔽，导致装在GIS壳体外部的超声波传感器信噪比较低。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种GIS光纤式超声波局放传感器，以提高传感器的信噪比。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种GIS光纤式超声波局放传感器，包括：连接有光纤的后盖、与所述后盖装配的中间法兰，所述中间法兰在朝向所述后盖的一侧安装有小信号放大电路板，所述小信号放大电路板上设置有用于将电压信号转化为光信号的电光转化模块；所述中间法兰中央设有安装管，其内插入有绝缘套管，导电柱的一端穿过所述绝缘套管，与所述小信号放大电路板的输入端相连，另一端与超声波换能片的背面相抵接；所述超声波换能片通过安装卡环固定在所述安装管的端面上；所述超声波换能片的正面固定有谐振体，所述谐振体用于在接收到由GIS设备内部传输来的超声波信号时发生振动，所述超声波换能片用于将因受所述谐振体振动而产生的机械变形转化为电压信号，所述电光转化模块将所述电压信号转化为光信号，由所述光纤发送至后台采集设备。进一步地，所述安装管的顶部设有卡环槽，安装卡环固定在所述卡环槽上，通过所述安装卡环将所述超声波换能片抵压在所述安装管的端面上。进一步地，所述安装卡环包括呈未封闭的圆环状的卡环体和对称设置在所述卡环体上的压紧簧片，所述卡环体套在所述卡环槽上，所述压紧簧片将所述超声波换能片压紧在所述安装管的端面上。进一步地，所述导电柱包括导电圆柱、设置在所述导电圆柱顶部的半球体和设置在所述半球体顶部的凹槽，所述半球体通过安装在所述凹槽中的碟形簧片与所述超声波换能片的背面相接触，将所述超声波换能片的电信号引出。进一步地，所述碟形簧片包括簧片本体，和分别位于簧片本体两侧的凸起和凹陷，所述碟形簧片用于连接所述超声波换能片与所述导电柱。进一步地，所述绝缘套管包括共轴的大圆柱和小圆柱，在轴线上贯穿设有中心孔，所述绝缘套管的小圆柱、大圆柱依次插入所述中间法兰的安装管中，所述中心孔用于容纳所述导电柱的导电圆柱。进一步地，所述超声波换能片的边缘设有绝缘涂层，所述超声波换能片的背面设有绝缘环，用于将所述超声波换能片与所述中间法兰隔离。进一步地，所述谐振体通过环氧树脂胶与所述超声波环能片的正面粘合，其包括谐振盘和用于将所述谐振盘的机械振动传导至所述超声波换能片的连接柱。进一步地，所述后盖具有用于与所述中间法兰装配的第一安装板，在所述第一安装板中央设有用于容纳锂电池的安装腔，所述锂电池与所述小信号放大电路板的电源端相连接。进一步地，所述中间法兰朝向所述后盖的一侧突出设有多个安装座，用于安装所述小信号电路板。本专利技术实施例的有益效果在于：按照GIS设备对于内置式传感器密封性、机械强度的要求，采用与GIS内部导体、绝缘件相同的材质制造，不影响GIS设备的正常运行；采用弹性元件实现超声波换能片的固定，具有较高的灵敏度；根据GIS内部局部放电的超声波信号频段特点，采用了大尺寸的谐振片，进一步提高灵敏度；采用独立的充液腔，将超声波元件与GIS内部隔离开，在超声波传感器发生元件脱落时，不影响GIS设备的正常运行；充液腔内部充满耦合液，在保证隔离效果的同时，不影响正常超声波信号的接收；有效提高传感器的信噪比。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例一种GIS光纤式超声波局放传感器的立体分解结构示意图。图2是本专利技术实施例中后盖的立体结构示意图。图3是本专利技术实施例中中间法兰的立体结构示意图。图4是本专利技术实施例中安装卡环的立体结构示意图。图5是本专利技术实施例中导电柱的立体结构示意图。图6是本专利技术实施例中绝缘套管的立体结构示意图。图7是本专利技术实施例中超声波换能片的立体结构示意图。图8是本专利技术实施例中谐振体的立体结构示意图。图9是本专利技术实施例一种GIS光纤式超声波局放传感器的立体结构示意图。具体实施方式以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本专利技术可以用以实施的特定实施例。本专利技术所提到的方向和位置用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「顶部」、「底部」、「侧面」等，仅是参考附图的方向或位置。因此，使用的方向和位置用语是用以说明及理解本专利技术，而非对本专利技术保护范围的限制。请参照图1所示，本专利技术实施例提供一种GIS光纤式超声波局放传感器，包括：连接有光纤2的后盖1、与后盖1装配的中间法兰3，中间法兰3在朝向后盖1的一侧安装有小信号放大电路板4，小信号放大电路板4上设置有用于将电压信号转化为光信号的电光转化模块；中间法兰3中央设有安装管30，其内插入有绝缘套管6，导电柱7的一端穿过绝缘套管6，与小信号放大电路板4的输入端相连，另一端与超声波换能片8的背面相抵接；超声波换能片8通过安装卡环35固定在安装管30的端面上；超声波换能片8的正面固定有用于接收超声波信号的谐振体9，谐振体9用于在接收到由GIS设备内部传输来的超声波信号时发生振动，超声波换能片8用于将因受所述谐振体9振动而产生的机械变形转化为电压信号，电光转化模块将所述电压信号转化为光信号，由光纤2发送至后台采集设备。请参照图2所示，后盖1具有用于与中间法兰3装配的第一安装板10，在第一安装板10中央设有安装腔11，用于容纳锂电池14，锂电池14具体为12V2600mAH锂电池组，与小信号放大电路板4的电源端相连接，用于为小信号放大电路4提供电能。第一安装板10上还具有多个第一安装孔12。后盖1采用6061铝合金压铸制成，作为一种示例，第一安装孔12的中心距为62.5mm，内径为12.5mm，用于穿过M12螺栓。光纤2为塑料光纤，分为内外两层，内层为导光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种GIS光纤式超声波局放传感器，其特征在于，包括：/n连接有光纤的后盖、与所述后盖装配的中间法兰，所述中间法兰在朝向所述后盖的一侧安装有小信号放大电路板，所述小信号放大电路板上设置有用于将电压信号转化为光信号的电光转化模块；/n所述中间法兰中央设有安装管，其内插入有绝缘套管，导电柱的一端穿过所述绝缘套管，与所述小信号放大电路板的输入端相连，另一端与超声波换能片的背面相抵接；所述超声波换能片通过安装卡环固定在所述安装管的端面上；/n所述超声波换能片的正面固定有谐振体，所述谐振体用于在接收到由GIS设备内部传输来的超声波信号时发生振动，所述超声波换能片用于将因受所述谐振体振动而产生的机械变形转化为电压信号，所述电光转化模块将所述电压信号转化为光信号，由所述光纤发送至后台采集设备。/n

【技术特征摘要】
1.一种GIS光纤式超声波局放传感器，其特征在于，包括：
连接有光纤的后盖、与所述后盖装配的中间法兰，所述中间法兰在朝向所述后盖的一侧安装有小信号放大电路板，所述小信号放大电路板上设置有用于将电压信号转化为光信号的电光转化模块；
所述中间法兰中央设有安装管，其内插入有绝缘套管，导电柱的一端穿过所述绝缘套管，与所述小信号放大电路板的输入端相连，另一端与超声波换能片的背面相抵接；所述超声波换能片通过安装卡环固定在所述安装管的端面上；
所述超声波换能片的正面固定有谐振体，所述谐振体用于在接收到由GIS设备内部传输来的超声波信号时发生振动，所述超声波换能片用于将因受所述谐振体振动而产生的机械变形转化为电压信号，所述电光转化模块将所述电压信号转化为光信号，由所述光纤发送至后台采集设备。


2.根据权利要求1所述的GIS光纤式超声波局放传感器，其特征在于，所述安装管的顶部设有卡环槽，安装卡环固定在所述卡环槽上，通过所述安装卡环将所述超声波换能片抵压在所述安装管的端面上。


3.根据权利要求2所述的GIS光纤式超声波局放传感器，其特征在于，所述安装卡环包括呈未封闭的圆环状的卡环体和对称设置在所述卡环体上的压紧簧片，所述卡环体套在所述卡环槽上，所述压紧簧片将所述超声波换能片压紧在所述安装管的端面上。


4.根据权利要求1所述的GIS光纤式超声波局放传感器，其特征在于，所述导电柱包括导电圆柱、设置在所述导电圆柱顶部的半球体和设置在所述半球体顶部的凹槽，所述半球体通过安装在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄炜昭，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44