[实用新型]基于暂态电磁信号检测的一体化电缆局部放电智能传感器

说明书

一种基于暂态电磁信号检测一体化电缆局部放电的智能传感器，包括：密封在壳体内的暂态电磁信号探头、微弱信号调理放大模块、测温模块、微处理器、无线通信模块和轧带固定孔；暂态电磁信号探头与所述微弱信号调理放大模块电性连接，所述微弱信号调理放大模块与所述微处理器电性连接，所述测温模块与所述微处理器电性连接，所述无线通信模块与所述微处理器电性连接。还包括能量管理模块和电源，能量管理模块包括电源分配电路，电源分配电路与所述微处理器以及所述微弱信号调理放大模块电性连接，电源分配电路将电源能量分别给所述微处理器和所述微弱信号调理放大模块供电，实现节能。

技术领域

本实用新型涉及电力系统故障检测技术领域，具体涉及基于暂态电磁信号检测的一体化电缆局部放电智能传感器。

背景技术

局部放电监测及其趋势分析是检测电缆绝缘缺陷发展的最有效的手段。目前国内对于电缆局部放电检测主要有两种检测方法：高频电流法和特高频法。

高频电流法用高频电流传感器HFCT对局部放电产生的脉冲电流信号进行检测，通过信号的后期处理，提取局部放电信号特征参数，并进行统计计算。高频电流法的测量信号频率范围一般在100kHz－30MHz，主要用于电缆附件的检测。

特高频法(UHF)的原理是局部放电激发的电磁波信号的频率可以达到GHz 级，而电气设备所在环境中的干扰信号的频率一般不会高于20MHz，因此，可以运用射频天线通过接收超高频段(300MHz～3GHz)的电磁波信号来检测设备的局部放电。

高频电流法需要在电缆的接地线上安装高频电流传感器，而系统中接地线上的各种干扰信号(变频设备投切、通信无线信号等)对其检测的灵敏性会构成较大的影响。而且，由于需要采用高速的信号处理设备，导致设备的功耗较高，成本也难以下降，因此不利于大面积推广使用。同时，目前高频电流传感器与信号处理采集单元一般分开安装，用同轴电缆连接，也导致现场安装使用困难性大大增加。

由于电缆内部发生放电时，特高频电磁波被半导电层和屏蔽层严重衰减，降低了特高频法的检测灵敏度。而且很多设备的接收天线和信号采集器也是分开设置，信号采集器的功耗较高，而很多电缆运行环境几乎无法得到可靠的供电电源，导致这些设备的现场安装和使用很困难。

实用新型内容

针对上述存在的技术不足，本实用新型的目的是提供基于暂态电磁信号检测的一体化电缆局部放电智能传感器，解决目前无法对运行在恶劣环境中的电缆局部放电进行可靠在线检测的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

基于暂态电磁信号检测的一体化电缆局部放电智能传感器，包括：密封在壳体内的暂态电磁信号探头、微弱信号调理放大模块、测温模块、微处理器、无线通信模块和轧带固定孔；所述暂态电磁信号探头与所述微弱信号调理放大模块电性连接，所述微弱信号调理放大模块与所述微处理器电性连接，所述测温模块与所述微处理器电性连接，所述无线通信模块与所述微处理器电性连接。

优选地，所述传感器还包括能量管理模块和电源，电源采用一次性电池，整个寿命周期不用外部补充能量。所述能量管理模块包括电源分配电路，所述电源分配电路与所述微处理器以及所述微弱信号调理放大模块电性连接，所述能量管理模块的所述电源分配电路将电源能量分别给所述微处理器和所述微弱信号调理放大模块供电，实现节能。

所述暂态电磁信号探头、微弱信号调理放大模块、测温模块、微处理器、无线通信模块和电源整体灌封在一个壳体内。

所述暂态电磁信号探头耦合其安装位置附近的电缆内部发生的局部放电产生的暂态电磁信号；所述微弱信号调理放大模块对耦合到的暂态电磁信号进行多级放大后由所述微处理器对信号进行采样、计算处理，根据信号的波形特征判断是否是局部放电以及局部放电的强度。