一种局部放电工频同步传感器装置的制作方法

1.本发明涉及电气工程技术领域，具体涉及一种电缆局放检测同步信号传感器装置。


背景技术：

2.电力电缆由于长期带电运行，造成设备老化、绝缘下降等现象，当老化和绝缘存在各种缺陷时，便产生局部放电，电缆中的局部放电，在一定程度上容易引起绝缘击穿，造成电力系统故障。电缆局部放电检测是发现电缆潜伏性缺陷和隐患的有效方法之一，也是目前电力电缆运行维护的一项重要措施。在局部放电信号采集和分析中，需要提供工频同步信号作为触发信号来观察周期内局部放电的放电信号特性。现有的局放工频同步信号传感器一般采用电流互感器，将传感器装置环绕在电缆本体或接地端子处进行同步信号采集，由于现场环境复杂，干扰信号多，并且有的位置同步信号微弱，极易淹没在现场负载的背景干扰中。如何提高同步信号传感器的灵敏度、抗干扰性和稳定性，提高现场检测人员的效率，显得尤为迫切。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种灵敏度高、安全稳定、抗干扰性强的电缆局部放电检测的同步信号装置，提高现场人员工作效率。
4.为实现上述目的，本发明提供的技术方案为：一种局部放电工频同步传感器装置，其特征在于：由传感器单元、屏蔽外壳、航空插头和信号线缆构成；所述传感器单元包括两个霍尔传感器、一级滤波器电路、减法器放大电路、二级滤波器电路、信号调理和提取电路，传感器单元封装在一块印制电路板上；所述屏蔽外壳为长方体形状，底面为绝缘塑料板，其它面为金属板，传感器单元固定在底面的绝缘塑料板上；所述航空插头为穿板安装接头，一端连接传感器单元，另一端连接信号线缆；所述信号线缆为带屏蔽线缆。
5.所述的一种局部放电工频同步传感器装置，其特征在于：所述绝缘塑料板为环氧树脂材质。
6.所述的一种局部放电工频同步传感器装置，其特征在于：所述金属板为不锈钢材质。
7.所述的一种局部放电工频同步传感器装置，其特征在于：所述两个霍尔传感器为磁场测量传感器，两个霍尔传感器在安装方式上方向相反，两个霍尔传感器的信号输出极性相反。
8.所述的一种局部放电工频同步传感器装置，其特征在于：所述一级滤波器为双通路150hz低通滤波器。
9.所述的一种局部放电工频同步传感器装置，其特征在于：所述减法放大器电路为
仪表放大器构建的减法放大电路。
10.所述的一种局部放电工频同步传感器装置，其特征在于：所述二级滤波器电路为单通路150hz低通滤波器。
11.所述的一种局部放电工频同步传感器装置，其特征在于：所述信号调理和提取电路内部包含adc、mcu和rs485通讯接口。
12.所述的一种局部放电工频同步传感器装置，其特征在于：所述adc用于将模拟信号转换为数字信号。
13.所述的一种局部放电工频同步传感器装置，其特征在于：所述mcu用于数字信号提取和数字滤波，并将同步信号通过数字协议接口rs485发出。
14.由于采用了本发明所提供的技术方案，从而使得本发明与已有的公知技术相比，获得了如下有益效果：1、本发明结构简单，操作方便，提高检测人员工作效率。
15.2、本发明具有屏蔽措施，有效减弱现场干扰。
16.3、本发明具有一级滤波器电路和二级滤波器电路，可以有效提取局放同步信号和去除干扰信号。
17.4、本发明灵敏度高，抗干扰性强。用两个霍尔传感器在安装方式上进行信号极性反相，通过对两个信号相减再放大后提取同步信号，有效去除外部干扰信号并提高检测灵敏度。
附图说明
18.说明书附图图1为本发明的结构示意图。
19.说明书附图图2为本发明的传感器单元（1）的工作原理示意图。


技术特征：
1.一种局部放电工频同步传感器装置，其特征在于：由传感器单元（1）、屏蔽外壳（2）、航空插头（3）和信号线缆（4）构成；所述传感器单元（1）包括两个霍尔传感器（11和12）、一级滤波器电路（13）、减法器放大电路（14）、二级滤波器电路（15）、信号调理和提取电路（17），传感器单元（1）封装在一块印制电路板上；所述屏蔽外壳（2）为长方体形状，底面为绝缘塑料板，其它面为金属板，传感器单元（1）固定在底面的绝缘塑料板上；所述航空插头（3）为穿板安装接头，一端连接传感器单元（1），另一端连接信号线缆（4）；所述信号线缆（4）为带屏蔽线缆。2.根据权利要求1所述的一种局部放电工频同步传感器装置，其特征在于：所述绝缘塑料板为环氧树脂材质。3.根据权利要求1所述的一种局部放电工频同步传感器装置，其特征在于：所述金属板为不锈钢材质。4.根据权利要求1所述的一种局部放电工频同步传感器装置，其特征在于：所述两个霍尔传感器为磁场测量传感器，两个霍尔传感器在安装方式上方向相反，两个霍尔传感器的信号输出极性相反。5.根据权利要求1所述的一种局部放电工频同步传感器装置，其特征在于：所述一级滤波器（13）为双通路150hz低通滤波器。6.根据权利要求1所述的一种局部放电工频同步传感器装置，其特征在于：所述减法放大器电路（14）为仪表放大器构建的减法放大电路。7.根据权利要求1所述的一种局部放电工频同步传感器装置，其特征在于：所述二级滤波器电路（15）为单通路150hz低通滤波器。8.根据权利要求1所述的一种局部放电工频同步传感器装置，其特征在于：所述信号调理和提取电路（17）内部包含adc（16）、mcu（19）和rs485（18）。9.根据权利要求8所述的一种局部放电工频同步传感器装置，其特征在于：所述adc（16）用于将模拟信号转换为数字信号。10.根据权利要求8所述的一种局部放电工频同步传感器装置，其特征在于：所述mcu（19）用于数字信号提取和数字滤波，并将同步信号通过数字协议接口rs485（18）发出。

技术总结
本发明一种局部放电工频同步传感器装置涉及电缆局放检测领域。传感器装置包括传感器单元、屏蔽外壳、航空插头和信号线缆。所述传感器单元包括霍尔传感器、一级滤波器电路、减法器放大电路、二级滤波器电路、信号调理和提取电路，传感器单元封装在一块印制电路板上；所述屏蔽外壳为长方体形状，底面为绝缘塑料板，其它面为金属板，传感器单元固定在底面的绝缘塑料板上；所述航空插头为穿板安装接头，一端连接传感器单元，另一端连接信号线缆；所述信号线缆为带屏蔽线缆。本发明能够稳定有效的测量电缆局部放电检测的同步信号，具有灵敏度高、操作简单、抗干扰强的优点。抗干扰强的优点。抗干扰强的优点。


技术研发人员：张雪凯 肖传强
受保护的技术使用者：北京兴迪仪器有限责任公司
技术研发日：2020.08.05
技术公布日：2022/2/18