用于耦合高压带电设备中的局部放电脉冲传感器制造技术

传感器（４）用于耦合来自高压带电设备的局部放电脉冲，特别适用于金属全封闭式气体绝缘高压装置。它带有至少一个测量电极，插入该高压装置的电磁场内，为平极结构，该传感器与至少一个信号处理系统共同作用，所述类型的传感器一方面可高效地辨别从设备中发出局部放电脉冲，另一方面可以确定局部放电脉冲的扩展方向。重要的方法是该传感器（４）的结构既使用电场又使用磁场来检测局部放电脉冲。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于耦合高压带电设备中局部放电脉冲的传感器，特别是指装在一金属全封闭式气体绝缘高压设备中的传感器。这种传感器例如也能用于监控变压器，高压电缆或其他带电构件或设备。检测局部放电对于确保诸如金属全封闭气体绝缘高压电站或带高压的变压器或发电机等高压电气设备的运行质量是相当重要的。局部放电测量可以在制造厂生产中进行质量控制时进行，也可以在现场安装金属全封闭绝缘开关装置或安装有关设备时进行质量检测过程中完成。EP 0134187A2介绍了一种用于耦合高压带电设备局部放电脉冲的传感器。这个已知的传感器具有一金属板制成的测量电极，它布置在气体绝缘全封闭高压装置的金属壳体的内表面上。这个传感器与金属壳体是电气绝缘的。由该传感器对高压设备发出的、容性耦合的局部放电脉冲进一步在与传感器下游连接的一信号处理系统中被处理。这种类型的传感器不能检测出有关的局部放电脉冲的传播方向。本专利技术的目的是提供一种前面所提及类型的新的传感器，它能高效地对在电气设备中产生的局部放电脉冲时高效地辨别出来，而且能确定局部放电脉冲的传播方向。此外，本专利技术还给出这个传感器的使用方法。采用本专利技术的传感器，可在各局部放电源出现的那侧传感器上实现高精度的检测，从而显著减少了查找故障点的费用。用于对带高压电的电气设备及金属全封闭气体绝缘高压带电设备发出的局部放电脉冲进行耦合的传感器具有至少一个为平面结构的受带电设备的电磁场作用的测量电极。它与至少一个信号处理装置相互作用，这个传感器不仅要利用该电场，而且要利用该磁场检测局部放电脉冲。该传感器包括至少两个子传感器，其中每个具有至少一个平面式测量电极。每个子传感器带有检测磁场的装置。信号处理系统为每个子传感器提供至少一个单独的输入，以这种方式，传感器可以只需很小的空间。这至少两个的传感器具有相同的结构，并且相互间旋转180°地安装，为了检测磁场，作为特别的简单实例每个子传感器至少具有一导电线圈。一种确定局部放电脉冲传播方向的方法的特点在于，在这里所用的传感器中，采用电场和磁场检测局部放电脉冲。在这个方法中，只是与传感器互相配合工作的信号处理系统的第一输入每次产生一相应的测量脉冲，这时首先达到或超过一预定的阈值，之后在一预定的时间间隔内至少一第二输入立即被截止。而当把该测量脉冲存入一有存储器和处理器中后，第一输入也在一预定时间间隔内截止。通过这种联锁功能可高可靠性地避免模棱两可的测量。本专利技术的传感器还具有一相对于在高压设备内出现的低频干扰的大信噪比。下面参考后面的附图进一步说明本专利技术的详细描述及优点和一个实施例。附图为附图说明图1是一很简化的示意图，表示金属全封闭式气体绝缘高压设备的壁面，它具有装在其上的根据本专利技术的用于耦合局部放电脉冲的传感器。图2是带有传感器的金属全封闭气体绝缘高压装置的示意图，图3是本专利技术传感器又一实施例的局部示意图，图4是信号处理装置的示意图，以及图5是由传感器所拾取的和叠加到另一个上的信号。参见附图，各图中同样的标号代表同一或对应的部件。对于本专利技术的理解没有直接关系的部件在此没有描述。图1展示了一金属全封闭气体绝缘高压设备的壳体壁的简化剖面示意图，这个金属全封闭气体绝缘高压设备具有一壳体1，该壳体1是金属全封闭式的，处于地电位，并且壳体内在压力下充有如SF6的绝缘气体。一根由未示出的绝缘子支撑着的且处于高压电势的导体在图中用一中轴线2代表。这个金属全封闭式气体绝缘高压设备可以是单相的或是多相的。壳体1在内壁上具有一凹处3，传感器4插入此凹处3内。传感器4用于局部放电脉冲的输出耦合。传感器4具有两个子传感器5，6，它们结构相同，它们相互转180°安装，并且互相隔开地装在凹处3内。每个子传感器5，6具有一平面的测量电极7，8，它们例如可制成半圆形平面金属板，它们的上表面朝着中间轴2。测量电极7，8处于一个平面上，这个平面与中心轴2所处平面是平行的。测量电极7，8的表面也可与壳体内壁的轮廓相适配，在任何情况下，测量电极的外缘不允许超出这个轮廓伸入壳体1的内腔，以免产生绝缘问题。两个半圆形测量电极7，8的直边相互平行地延伸，并间隔一间距a。这两个直边9，10处于同一平面上，这个平面平行于中心轴2所处的平面延伸。测量电极7具有两个电连接端11，12，它们在直边9的两端附近与测量电极7电气连接。第一连接端11以电绝缘方式从壳体1穿出，并送到图4所示的信号处理装置20内，这种在壳体1外部的连接是通过同轴电缆实现的。第二连接端12与接地壳体1的内壁电气相连。子传感器5的其余部分则与壳体1没有电接触。测量电极8带有两个电连接端13，14，它们在直边10的两端附近与测量电极8电气连接。第一连接端13以电绝缘方式从壳体1穿出，并送入信号处理装置20内，这种在壳体1外部的连接是通过同轴电缆实现的。第二连接端14与接地壳体1的内壁电气连接，子传感器6的其余部件则与壳体1没有电接触。连接端11和12及直边9与连接端13，14和直边10位于一各自的平面上，这些连接端子沿与中心轴线2相反的方向延伸，这些平面可穿过中心轴线2延伸，也可平行于这样一个平面延伸，具体地说，与该平面相隔1/2a的距离，两个子传感器5和6的接地的连接端12和14装在测量电极7，8的直边9和10的相对侧，并且类似地，输出端子11和13相互隔开地伸到外面。这种几何连接方式表示一种导电线圈，如果磁场的磁力线方向垂直于相关的线圈或基本垂直于相关的线圈时，子传感器5和6可根据磁场的检测高效地工作。图2表示内装根据图1传感器4的金属全封闭气体绝缘高压装置的局部示意图。从图中可清楚地看出，测量电极7，8的直边9和10是平行于该高压装置的中心轴线2伸展的。在图3表示的子传感器5的剖面图，该剖面平行于连接端子11，12和直边9所在的平面。在这种情况下，连接端11带有位于平行于该截面的平面上的一匝。这个线匝环绕出一个面积15。当然可以具有更多匝。匝数增加，传感器的工作频率就降低，因此与传感器的预期的作用磁场相关的频率范围可以调节。此外，连接端子12可以具有一或多个圈。连接端子11可通过一穿过壳体1壁体的绝缘的气密套管16向外伸出。连接端子11的端部17在伸出点被引入屏蔽的同轴电缆(未示出)，以防止由于外部干扰信号产生的对信号处理装置20所传递信号的不利影响，这里建议采用屏蔽的50Ω同轴电缆。两个子传感器5和6一般结构应完全相同，即测量电极7和8的几何尺寸和各连接端子11，13及12和14的匝数量及尺寸都是一样的。不过对于特殊应用场合，子传感器5，6也可有不同结构，但是必须设计出与信号处理系统20相应的电子电路。这两个引出的连接端11和13各自被引入图4所示的引入信号处理装置20支路18，19内。第一支路18与子传感器5的连接端11电气连接，第二支路19则与子传感器6的连接端13电气相连接。第一支路18由一串联电路组成，包括输入放大器21，第一门电路22，电平检测器(锁定电平检测器LLD)23和另一门电路24。第一支路18最后引入存储和处理装置25。第二支路19也由一串联电路组成，包括输入放大器26，第一门电路27，电平检测器(锁定电平检测器LLD)28和另一门电路29，该支路同样也引入存储和处理装置25。这两个支路18和19通过一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对来自高压带电设备的局部放电脉冲耦合的传感器，这里带电设备尤其是指金属全封闭式气体绝缘高压装置，该传感器至少具有一插入该高压装置的电磁场内的测量电极，该电极具有平板结构，该传感器还具有至少一个信号处理系统（２０），其特征在于：传 感器（４）不仅使用电场而且使用磁场检测局部放电脉冲。

【技术特征摘要】
DE 1994-10-4 P4435442.81.一种用于对来自高压带电设备的局部放电脉冲耦合的传感器，这里带电设备尤其是指金属全封闭式气体绝缘高压装置，该传感器至少具有一插入该高压装置的电磁场内的测量电极，该电极具有平板结构，该传感器还具有至少一个信号处理系统(20)，其特征在于传感器(4)不仅使用电场而且使用磁场检测局部放电脉冲。2.根据权利要求1的传感器，其特征在于，传感器(4)至少具有两个子传感器(5，6)，它们每一个具有至少一个平板状测量电极(7，8)，至少两个子传感器(5，6)中之一带有检测磁场的装置，和信号处理装置(20)对至少两个子传感器(5，6)中的每一个至少有一单独的输入。3.根据权利要求1或2之一的传感器，其特征在于，这至少两个子传感器(5，6)的结构相同，各自相差180°布置。4.根据权利要求2的传感器，其特征在于，对每个子传感器(5，6...

【专利技术属性】
技术研发人员：G贝尔曼，A卡克茨科沃斯基，
申请(专利权)人：亚瑞亚勃朗勃威力有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]