模铸型变压器以及探头耦合方法与音射检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种使用音射探测器测量模铸型变压器局部放电时的探头耦合方法及装置。
【背景技术】
[0002]现今所有产业对电力的品质要求越来越严格，为了使机器能正常的操作，必须要有良好的电力传输，而各种电力设备也必须先要能稳定的运行。一般来说，电力设备包含油浸式变压器、模铸式变压器(Cast-Resin Dry-type Transformer)、高压电缆与气体绝缘开关等，其中由于模铸型变压器拥有抗湿性、低噪音、耐燃性且无公害的特性，所以常使用于医院、闻科技广业、捷运系统与航空业等场所。
[0003]然而模铸式变压器随着使用时间的增加，模铸型变压器的部分元件可能老化或损坏而产生局部放电的情况，故局部放电是模铸式变压器的绝缘劣化的最佳指标，必须随时进行监控，才能防止由于绝缘损坏而发生爆炸的危险。模铸型变压器故障的原因，大多是由于高压线圈绝缘性能变差，造成局部放电而使模铸型变压器的高压线圈绝缘树脂被击穿，进而导致巨额的产能损失。因此，为了提供产业界稳定的电力品质，模铸式变压器的维护与故障的检测是十分重要的。传统上，在检测模铸式变压器时，一般会利用高频电流互感器(HFCT ；High-Frequency Current Transformer)来检测高频电磁信号、由音射传感器(AEsensor ；Acoustic Emiss1n sensor)来检测音波信号、也可以由天线接收电磁波信号、紫外线放电检测仪提取紫外线放电图像等，再进一步分析所述信号来判断是否发生局部放电。
[0004]局部放电是一种类似脉冲的现象，其会在材料内部产生机械压力波，此有如声音放射状态的情形可能是由于材料内部分子和邻近结构中的分子碰撞所产生的，形成一个音源并放射出音波，此音波会在设备内部四处传播。因此，在利用音射传感器检测音波信号时，若其设置的环境接收效果不佳或是遭受到附近电子设备的噪声干扰等，皆会造成所检测的音波信号不准确。另一方面，由于模铸式变压器上的电压相当高，若音射传感器设置的位置距离模铸式变压器高压绕组过近，可能会产生放电而使音射传感器以及相关检测设备损坏。因此，需要一种优选的音射检测耦合装置及设置方式来改善上述问题。
【发明内容】
[0005]为了克服上述缺陷，根据本发明一实施例所述的一种适用于模铸型变压器的音射局部放电检测的探头耦合方法，包括将一音波收集器的一第一端连接至一模铸型变压器的一高压线圈上，并将音波收集器的一第二端连接至一音射探头的一音波接收端，以便传递模铸型变压器的一音波信号至音射探头，其中音波收集器与高压线圈的一绝缘部的材质相同。
[0006]根据本发明一实施例所述的一种设置于一模铸型变压器上的音射检测装置，包括一音射探头以及一音波收集器。音射探头用于检测模铸型变压器于局部放电时所产生的一音波信号，并且具有一音波接收端。音波收集器具有连接至模铸型变压器的一高压线圈的一第一端，以及连接至音波接收端的一第二端，其中音波收集器与高压线圈的一绝缘部的材质相同。
[0007]根据本发明一实施例所述的一种模铸型变压器，包括一固定铁芯；一上固定夹架；一下固定夹架；一高压线圈以及一音射检测装置。高压线圈通过固定铁芯设置于上固定夹架与下固定夹架之间。音射检测装置用于检测模铸型变压器于局部放电时所产生的一音波信号，而且音射检测装置包括一音射探头以及一音波收集器。音射探头设置于上固定夹架或下固定夹架上，并且具有一音波接收端，而音波收集器具有连接至高压线圈的一第一端以及连接至音射探头的音波接收端的一第二端。音波收集器与高压线圈的一绝缘部的材质相同，并且音射传感器与高压线圈间隔一既定距离。
[0008]本发明公开的模铸型变压器的音射局部放电检测的探头耦合法，通过将音波收集器设置于高压线圈与音射传感器之间，使得模铸型变压器于局部放电时所产生的音波信号可以妥当地被音射传感器所收集，也同时避免了音射传感器被局部放电所损坏。
【附图说明】
[0009]图1是显示根据本发明一实施例所述的模铸型变压器以及音射检测装置的示意图。
[0010]图2是显示一实施例的模铸型变压器中的高压线圈的部分剖面图。
[0011]上述附图中的附图标记说明如下:
[0012]100?模铸型变压器；110?上固定夹架；
[0013]120?高压线圈；122?导体部；
[0014]124?绝缘部；130?固定铁芯；
[0015]140?下固定夹架；150?音射检测装置；
[0016]152?音射传感器；154?音波收集器。
【具体实施方式】
[0017]为了让本发明的目的、特征、及优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附图示做详细的说明。本发明说明书提供不同的实施例来说明本发明不同实施方式的技术特征。其中，实施例中的各元件的配置是为说明之用，并非用以限制本发明。
[0018]图1是显示根据本发明一实施例所述的模铸型变压器以及音射检测装置的示意图。在此实施例中，模铸型变压器100主要包括上固定夹架110、高压线圈120、固定铁芯130以及下固定夹架140,且高压线圈120通过固定铁芯130被固定于上固定夹架110与下固定夹架140之间。本发明的模铸型变压器100上还可设置一音射检测装置150。音射检测装置150用以检测来自模铸型变压器100的高压线圈120上的音波信号，其包括音射传感器152以及音波收集器154。在本发明中，音射传感器152也可被称为音射探头,但不限定于此。应了解到，音射传感器152可具有多种形式并非限制于此，例，如在一些实施例中，音射传感器152具有信号处理模块(图式中未显示)用以分析判断音射传感器152所接收的音波信号，并根据音波信号判断模铸型变压器100是否发生局部放电。在另一些实施例中，音射传感器152也可仅将所接收的音波信号传送至外部的分析装置进行检测及分析，并由外部的分析装置根据音波信号判断模铸型变压器100是否发生局部放电。此外，为了简化说明，实施例中仅标示并说明与本发明有关的主要元件，而关于模铸型变压器以及音射检测装置的其余详细的元件及操作在此并不多加赘述，任何包括实施例中所述元件的模铸型变压器或音射检测装置皆应包括于本发明的范围。
[0019]如图1所示，当模铸型变压器100发生局部放电时，其所产生的音波信号会在高压线圈120与固定铁芯130之间的空间传递，因此高压线圈120可同时的接受到音波信号。为了使音射传感器152可提取到高压线圈120上的音波信号，音射传感器152的音波接收端与音波收集器154的上端连接，而音波收集器154的下端则与高压线圈120的上端连接。因此，模铸型变压器100的高压线圈120上的音波信号会通过音波收集器154并传到音射传感器152的音波接收端。换言之，本发明公开一种模铸型变压器的音射局部放电检测的探头耦合法，通过将音波收集器154设置于高压线圈120与音射传感器152之间，使得模铸型变压器于局部放电时所产生的音波信号可以妥当地被音射传感器152所收集，也同时避免了音射传感器152被局部放电所损坏。
[0020]应了解到，音波信号的传播路径若经过多个不同材质的介质，在两个不同材质之间的连接面很容易发生折射及反射，进而造成检测的结果不准确或误判的情况。为了避免产生这样的问题，在本发明一些实施例中，音波收集器154与高压线圈120外部的绝缘部的材质相同，例如，树脂。详细来说，模铸型变压器100的高压线圈120可大致分为导体部以及绝缘部，如图2所示。图2是显示如图1中的模铸型变压器100中的高压线圈120的部分剖面图，其中高压线圈120具有导体部122以及绝缘部124。导体部122可例如为铜线，绝缘部124可例如为树脂或是玻璃纤维。此外，在一些实施例中，绝缘部124可为树脂与玻璃纤维的结合