一种用于配电电缆接头局部放电检测的天线及装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种用于配电电缆接头局部放电检测的天线，其与检测主机相配合，包括薄介质基片；设置于薄介质基片下表面上作为接地板的金属薄层；设置于薄介质基片上表面上的金属贴片，金属贴片上表面上设有多个导电通道，多个导电通道中位于金属贴片中心点的导电通道内设有用于馈电的同轴探针，且除位于金属贴片中心点之外的导电通道均沿以金属贴片的中心点为圆心且半径相同的圆周边缘分布；以及设置于薄介质基片上表面上并与金属贴片中同轴探针形成电连接的馈线。实施本实用新型实施例，其结构简单操作便捷，具有安全性和高效性，能够有效的检测出安装在该电缆中部的配电电缆接头的局部放电。
【专利说明】一种用于配电电缆接头局部放电检测的天线及装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电缆接头局部放电检测【技术领域】，尤其涉及一种用于配电电缆接头局部放电检测的天线及装置。
【背景技术】
[0002]由于配电电缆敷设在电缆沟、排管以及隧道中，敷设环境与使用状态会极大的影响电缆的运行可靠性，尤其是电缆中间接头为电缆绝缘的薄弱环节和运行故障多发部位，因此，近几年电力企业尝试采用基于振荡波的局部放电测试技术以及测量电缆两端接地线上局部放电脉冲电流的技术加强对电缆运行状态的检测和评估，在发现潜在缺陷后，及时采取维护措施，从而避免设备严重损坏及非计划性停电。经过近几年的实践表明，两种检测技术都取得了较好的应用效果。
[0003]然而，以上两种检测技术在实践中遇到了一定的问题:由于局部放电在电缆中随传播距离快速衰减的特性，尤其对于3公里以上的长电缆线路来说，两种技术均不能在电缆两端有效的检测出安装在该电缆中部的配电电缆接头的局部放电。
实用新型内容
[0004]本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种用于配电电缆接头局部放电检测的天线及装置，其结构简单操作便捷，具有安全性和高效性，能够有效的检测出安装在该电缆中部的配电电缆接头的局部放电。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种用于配电电缆接头局部放电检测的天线，其与用于信号分析的检测主机相配合，所述天线包括:
[0006]薄介质基片；
[0007]设置于所述薄介质基片下表面上且具有一定厚度的金属薄层，使得所述金属薄层形成为所述薄介质基片的接地板；
[0008]设置于所述薄介质基片上表面上且具有一定厚度的金属贴片，所述金属贴片上表面上设有多个导电通道，所述多个导电通道中位于所述金属贴片中心点的导电通道内设有用于馈电的同轴探针，且除位于所述金属贴片中心点之外的导电通道均沿以所述金属贴片的中心点为圆心且半径相同的圆周边缘分布；以及
[0009]设置于所述薄介质基片上表面上并与所述金属贴片中同轴探针形成电连接的馈线。
[0010]其中，所述金属贴片为圆形且由厚度为5mm的铜制作而成。
[0011]其中，所述薄介质基片为聚四氟乙烯玻璃纤维压层，其相对介电常数为2.33。
[0012]其中，所述多个导电通道均为半径为0.5mm，高度为3.17mm的圆形细孔。
[0013]其中，所述天线还包括设置于所述金属薄层下表面上与所述馈线相连的BNC接头。
[0014]其中，所述天线的外表面上设有由环氧树脂绝缘材料制作而成且用于防水防尘的外壳。
[0015]本实用新型实施例还提供了一种用于配电电缆接头局部放电检测的装置，包括前述的天线、用于信号分析的检测主机和连接所述天线与所述检测主机之间的高频信号电缆。
[0016]实施本实用新型实施例，具有如下有益效果:
[0017]在本实用新型实施例中，由于通过天线直接接收配电电缆接头局部放电产生的电磁波信号，经过检测主机提取由圆形贴片天线测到的电磁波信号后转换成脉冲信号，分析信号中脉冲的极性、长度及频度，从而判断接头中是否存在局部放电以及放电的活动程度，其结构简单操作便捷，具有安全性和高效性，能够有效的检测出安装在该电缆中部的配电电缆接头的局部放电。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本实用新型的范畴。
[0019]图1为本实用新型实施例一提供的用于配电电缆接头局部放电检测的天线的立体结构示意图；
[0020]图2为图1的A-A向示意图；
[0021]图3为图1的B-B向示意图；
[0022]图4为本实用新型实施例二提供的用于配电电缆接头局部放电检测的装置的结构示意图；
[0023]其中，1-薄介质基片，2-金属薄层，3-金属贴片，31-导电通道，32-同轴探针，4-馈线，5-BNC接头，6-高频段电缆，7-检测主机。
【具体实施方式】
[0024]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。
[0025]本实用新型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实用新型，而非对本实用新型保护范围的限制。
[0026]发明人发现，配电电缆接头的接地屏蔽是采用网状屏蔽，存在高频电磁波的泄露，这就为超高频检测提供了可能性，同时电磁场中的能流密度矢量即坡印亭矢量在电缆中和中间接头中是不同的，也就是说电磁波的传播方向在电缆及中间接头中是存在区别的，以及电磁波经过电缆和中间接头的衰减后信号频率并不相同，电缆中电磁波的频率在50MHz以下，在接头高达300MHz-1500MHz，因此发明人提出了一种新的用于配电电缆接头局部放电检测的天线及装置。
[0027]如图1至图3所示，为发明人在本实用新型实施例一中提出的一种用于配电电缆接头局部放电检测的天线，其与用于信号分析的检测主机(未图示)相配合，天线包括:
[0028]薄介质基片1，薄介质基片1为聚四氟乙烯玻璃纤维压层，其相对介电常数为
2.33 ；
[0029]设置于薄介质基片1下表面上且具有一定厚度的金属薄层2，该金属薄层2厚度为90_，使得金属薄层2形成为薄介质基片1的接地板；
[0030]设置于薄介质基片1上表面上，且具有一定厚度并可接收电磁波信号(包括但不限于高频段)的金属贴片3，该金属贴片3为圆形且由厚度为5mm的铜制作而成，金属贴片3上表面上设有多个导电通道31，多个导电通道31均为半径为0.5mm，高度为3.17mm的圆形细孔，其中，位于金属贴片3中心点的导电通道31内设有用于馈电的同轴探针32，除位于金属贴片3中心点之外的导电通道31均沿以金属贴片3的中心点为圆心相同半径的圆周边缘分布；以及
[0031]设置于薄介质基片1上表面上并与金属贴片3中同轴探针32形成电连接的馈线4。
[0032]应当说明的是，同轴探针32馈电可选在金属贴片3的任何位置且避免了对天线辐射的影响，此时同轴探针32设置在金属贴片3的中心点，而除中心点之外其余的导电通道31均沿以金属贴片3的中心点为圆心且相同半径的圆周边缘分布的方式是为了提高天线接收增益以及辐射范围，该分布方式达到的效果经模式传输分析法而获取到。作为一个例子，金属贴片3为半径48mm的圆形金属贴片，其上的导电通道31有19个，其中，1个导电通道31位于金属贴片3的中心点，其余18个导电通道31距金属贴片3圆心31.44mm处呈圆形分布。
[0033]为了将接收的信号传输给接收设备，因此天线还包括设置于金属薄层2下表面上与馈线4相连的BNC接头5。
[0034]为了防水防尘，延长天线的使用寿命，因此天线的外表面上设有由环氧树脂绝缘材料制作而成且用于防水防尘的外壳。
[0035]如图4所示，为本实用新型实施例二中提出的一种用于配电电缆接头局部放电检测的装置，包括本实用新型实施例一中的用于配电电缆接头局部放电检测的天线、用于信号分析的检测主机7和连接天线与检测主机7之间的高频信号电缆6 ;其中，本实用新型实施例二中用于配电电缆接头局部放电检测的天线与本实用新型实施例一中用于配电电缆接头局部放电检测的天线具有相同的结构和连接关系，请参见本实用新型实施例一中图1至图3的具体细节，在此不再一一赘述。
[0036]实施本实用新型实施例，具有如下有益效果:
[0037]在本实用新型实施例中，由于通过天线直接接收配电电缆接头局部放电产生的电磁波信号，经过检测主机提取由高频段圆形贴片天线测到的电磁波信号后转换成脉冲信号，分析信号中脉冲的极性、长度及频度，从而判断接头中是否存在局部放电以及放电的活动程度，其结构简单操作便捷，具有安全性和高效性，能够有效的检测出安装在该电缆中部的配电电缆接头的局部放电。
[0038]以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。
【权利要求】
1.一种用于配电电缆接头局部放电检测的天线，其特征在于，其与用于信号分析的检测主机相配合，所述天线包括: 薄介质基片(I); 设置于所述薄介质基片(I)下表面上且具有一定厚度的金属薄层(2)，使得所述金属薄层(2)形成为所述薄介质基片(I)的接地板； 设置于所述薄介质基片(I)上表面上且具有一定厚度的金属贴片(3)，所述金属贴片(3)上表面上设有多个导电通道(31)，所述多个导电通道(31)中位于所述金属贴片(3)中心点的导电通道(31)内设有用于馈电的同轴探针(32)，且除位于所述金属贴片(3)中心点之外的导电通道(31)均沿以所述金属贴片(3)的中心点为圆心且半径相同的圆周边缘分布；以及 设置于所述薄介质基片(I)上表面上并与所述金属贴片(3 )中同轴探针(32 )形成电连接的馈线(4)。
2.如权利要求1所述的天线，其特征在于，所述金属贴片(3)为圆形且由厚度为5_的铜制作而成。
3.如权利要求2所述的天线，其特征在于，所述薄介质基片(I)为聚四氟乙烯玻璃纤维压层，其相对介电常数为2.33。
4.如权利要求3所述的天线，其特征在于，所述多个导电通道(31)均为半径为0.5mm，高度为3.17_的圆形细孔。
5.如权利要求4所述的天线，其特征在于，所述天线还包括设置于所述金属薄层(2)下表面上与所述馈线(4 )相连的BNC接头(5 )。
6.如权利要求5所述的天线，其特征在于，所述天线的外表面上设有由环氧树脂绝缘材料制作而成且用于防水防尘的外壳。
7.一种用于配电电缆接头局部放电检测的装置，其特征在于，包括如权利要求1至6中任一项所述的天线、用于信号分析的检测主机和连接所述天线与所述检测主机之间的高频信号电缆。
【文档编号】H01Q1/38GK204257810SQ201420827758
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月24日 优先权日:2014年12月24日
【发明者】薛荣, 黄志伟, 杨宇琦, 何维晟, 李洪杰 申请人:深圳供电局有限公司, 西安交通大学