一种用于高原配电网的弧光检测装置的制作方法

本实用新型涉及配电网弧光检测领域，尤其涉及一种用于高原配电网的弧光检测装置。

背景技术：

发电、输电、变电、配电和用电是现代电力系统的五个重要组成部分；直接与用电用户相连的配电网对保障电力系统整体的供电质量、供电可靠性具有着不容忽视的重要意义；配电网主要采用架空线布线，由于架空线的距离较短，且配电网本身的功用决定了其需要接入至城市内部，因此很容易发生线路落在树枝、土地、沙地、混凝土地面等电导率较大的导电介质表面，从而引发高阻接地故障，同时往往会有间歇性电弧伴随其产生；因此在配电线路接地故障产生时，对弧光的电磁波信号进行检测具有重要意义。

在高原配电网中，由于空气比平原地区稀薄，导致空气绝缘击穿水平较低，电弧距离长，持续时间长；在弧光产生过程中，触头金属表面因一次电子发射(热离子发射、场致发射或光电发射)导致电子逸出，间隙中气体原子或分子会因电离(碰撞电离、光电离和热电离)而产生电子和离子，从而导致在弧光周围伴随着大量电磁波产生，电磁波频率在20k-10mhz之间；通过弧光检测，可以及时发现电弧的电磁波特性，以判断出配电线路导线、绝缘瓷瓶等存在的绝缘缺陷，避免设备发生突发性绝缘击穿事故，这对保证配电网线路及电网的安全稳定运行具有十分重要的意义。

在弧光检测中，现场实际操作过程中经常会遇到如下问题：配电线路距离地面较高，必须两个监测人员一通工作，一名检测人员在杆塔上固定好检测装置，另一个在地面上操作检测仪，传感器与检测仪之间通常采用同轴线缆进行连接，如果同轴线缆太短，则无法满足检测接线的要求；如果线缆太长，每次检测都要拆解及连接，会严重影响检测的效率，而且容易造成信号的衰减和仪器接口的损坏。

技术实现要素：

在配电网现场弧光检测过程中，由于装置供电和信号传输接线复杂，严重影响检测效率，并容易损坏仪器；本实用新型提供了一种用于高原配电网的弧光检测装置，可以有效检测弧光产生过程中的电磁波信号。

本申请提供了一种用于高原配电网的弧光检测装置，包括传感单元、供电单元和电源线；所述传感单元的一侧设有充电孔；所述供电单元的一侧设有电源孔；所述电源线的两端分别与所述充电孔、所述电源孔连接；所述供电单元通过所述电源线给所述传感单元供电；

其中，所述传感单元包括传感单元外壳；所述传感单元外壳的上部设有上层腔体，所述上层腔体内设有集成电路板；所述传感单元外壳的底部设有下层腔体，所述下层腔体内设有电磁波信号耦合天线；所述传感单元外壳的一侧设有检测信号发射天线；所述电磁波信号耦合天线、所述检测信号发射天线和所述充电孔均与所述集成电路板电连接。

可选的，所述传感单元外壳一侧还设有bnc信号接头和sma信号接头；所述bnc信号接头和sma信号接头分别电连接至所述集成电路板。

可选的，所述传感单元外壳上方设有盖板；所述盖板与所述传感单元外壳形成封闭结构。

可选的，所述下层腔体内浇注有环氧树脂。

可选的，所述电磁波信号耦合天线敷设两个对称设置的三角形状天线贴片。

可选的，所述传感单元外壳的一侧还设有电源指示灯；所述电源指示灯与所述集成电路板电连接。

可选的，所述传感单元外壳的底部设有安装孔。

可选的，所述集成电路板内集成有放大检波模块、采集模块和无线发送模块。

可选的，所述电磁波信号耦合天线的频带范围为200mhz-1.5ghz。

可选的，所述传感单元外壳采用轻质金属材料制成。

本实用新型结构中有以下优点：

1、弧光检测装置本身可以对电磁波信号进行处理；

2、具有两种工作模式，第一种工作模式中，装置通过bnc接头和sma接头和同轴电缆与终端接收设备连接，将信号通过有线的方式发给终端接收设备，可用于现场带电检测；第二种工作模式中，信号通过无线发送给终端接收设备，不需要连接线缆就可以进行远距离的测试，省去了复杂的接线工作，大幅提高了检测效率；

3、弧光检测装置，安装及拆解非常方便，可固定在杆塔或检测平台上，既可用于现场带电检测，还能用于长期的在线监测。

附图说明

图1为本申请一种用于高原配电网的弧光检测装置的整体结构示意图；

图2为本申请一种用于高原配电网的弧光检测装置中传感单元的结构示意图；

图3为本申请一种用于高原配电网的弧光检测装置中传感单元外壳的仰视图；

图4为本申请一种用于高原配电网的弧光检测装置中传感单元外壳的俯视图；

图5为本申请一种用于高原配电网的弧光检测装置中电磁波信号耦合天线局部结构示意图；

图6为本申请一种用于高原配电网的弧光检测装置中供电单元结构示意图；

其中，1-传感单元，2-供电单元，3-电源线，4-传感单元外壳，5-盖板，6-电磁波信号耦合天线，7-集成电路板，8-充电孔，9-检测信号发射天线，10-bnc信号接头，11-sma信号接头，12-电源指示灯，13-天线贴片，14-供电单元外壳，15-电源孔，16安装孔，17-介质基板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

由图1至图6可知，本申请提供了一种用于高原配电网的弧光检测装置，包括传感单元1、供电单元2和电源线3；所述传感单元1的一侧设有充电孔8；所述供电单元2的一侧设有电源孔15；所述电源线3的两端分别与所述充电孔8、所述电源孔15连接；所述供电单元2通过所述电源线3给所述传感单元1供电；在本实施例中，供电单元2用于向传感单元1供电，其供电方式可以是采取实时供电，也可以是采取充电，即在传感单元1中设置存储电能的装置，方便使用；传感单元1用于接收特定的信号，并将信号发送至接收设备，发送方式可以为有线发送和无线发送两种；

其中，所述传感单元1包括传感单元外壳4，在本实施例中，传感单元外壳4优选采用轻质金属材料制成，这样既可以有效地屏蔽外部信号，又能减轻传感器的自身重量；所述传感单元外壳4的上部设有上层腔体，所述上层腔体内设有集成电路板7；所述传感单元外壳4的底部设有下层腔体，所述下层腔体内设有电磁波信号耦合天线6，具体的，所述电磁波信号耦合天线6敷设两个对称设置的三角形状天线贴片13，天线贴片13具有高灵敏度和强抗干扰能力；电磁波信号耦合天线6的频带范围优选为200mhz-1.5ghz；所述传感单元外壳4的一侧设有检测信号发射天线9；所述电磁波信号耦合天线6、所述检测信号发射天线9和所述充电孔8均与所述集成电路板7电连接。

具体的，在本实施例中，集成电路板7用于将电磁波信号耦合天线6接收到的信号处理后在不同的工作模式下向终端接收设备传输，为了完成信号处理及发送的功能，集成电路板7中通常集成有放大检波模块、采集模块和无线发送模块；其中采集模块用于收集信号，放大检波模块用于对信号进行放大、检波等处理，无线发送模块用于将处理后的信号采用无线的形式发送出去；

集成电路板7向终端接收设备传输时可以采用多种工作模式，其中一种可行性实施例中，是通过检测信号发射天线9无线发送至终端接收设备上，由接收设备进行信号分析，从而得到测试结果；

另外，在又一种可行性实施例中，所述传感单元外壳4一侧还设有bnc信号接头10和sma信号接头11；所述bnc信号接头10和sma信号接头11分别电连接至所述集成电路板7；在此工作模式下，是通过bnc信号接头或sma信号接头和同轴电缆与终端接收设备连接，采用有线的方式发给终端接收设备；

上述两种工作方式可根据现场实际情况进行选择，例如现场接线困难的条件下，可以采用无线发送的工作模式，具有较好的可操作性，不需要连接线缆即可以进行远距离测试，省去了复杂的接线工作，提高检测效率；而在现场有对信号精度要求的情况下，可以才有有线连接的工作模式，信号更加稳定，可用于现场带电检测。

进一步的，在一种可行性实施例中，所述传感单元外壳4上方设有盖板5；所述盖板5与所述传感单元外壳4形成封闭结构；这样有利于屏蔽外部电磁干扰，提高装置的检测精度。

进一步的，所述下层腔体内浇注有环氧树脂，环氧树脂在下层腔体中形成介质基板17；环氧树脂的力学性能、化学性能稳定，能够有效对电磁波信号耦合天线提供保护，防止其被腐蚀、破坏或失效。

进一步的，在一种可行性实施例中，为了清晰显示供电情况，所述传感单元外壳4的一侧还设有电源指示灯12；所述电源指示灯12与所述集成电路板7电连接；例如电源指示灯12显示为绿色时表示供电情况良好，此时经过集成电路板7处理后的信号可以通过检测信号发射天线9发送给信号接收终端设备。

进一步的，为了方便固定，所述传感单元外壳4的底部设有安装孔16；安装孔16可以设置在传感单元外壳4的底部两侧或四周，通过固定绳或其它固定件穿过安装孔16将装置固定在杆塔或检测平台上，使装置长期稳定固定并且方便拆卸。

由上述技术方案可知，本申请提供了一种用于高原配电网的弧光检测装置，包括传感单元1、供电单元2和电源线3；传感单元1的一侧设有充电孔8；供电单元2的一侧设有电源孔15；电源线3的两端分别与充电孔8、电源孔15连接；供电单元2通过电源线3给传感单元1供电；其中，传感单元1包括传感单元外壳4；传感单元外壳4的上部设有上层腔体，上层腔体内设有集成电路板7；传感单元外壳4的底部设有下层腔体，下层腔体内设有电磁波信号耦合天线6；传感单元外壳4的一侧设有检测信号发射天线9；电磁波信号耦合天线6、检测信号发射天线9和充电孔8均与集成电路板7电连接；本申请通过两种工作模式有效检测弧光产生过程中的电磁波信号，检测效率高、抗干扰能力强，并且装置结构简单安装方便。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。