本實用新型涉及電力系統(tǒng)電力電纜局部放電帶電檢測領域，尤其涉及一種可分離的電容式傳感器裝置。

背景技術：

局部放電總是在小范圍里發(fā)生，且具有極快的擊穿特性，這種局放陡脈沖包括從高頻到超高頻的頻率成分。通過安裝于電纜上的傳感器，耦合局放信號，就可以有效地監(jiān)視電纜絕緣狀況，并及時發(fā)現(xiàn)內(nèi)部絕緣缺陷。由于局部放電信號微弱，而且等值頻率極高，因而要求傳感器有很高的靈敏度和良好的頻率響應特性。目前，隨著電力電纜的使用比重增加，電纜的數(shù)量增多，電纜的類型和敷設環(huán)境多樣且復雜。因此，傳感器的形式和布置方式是重點關注對象，而且其靈敏度和抗干擾能力都還有提高的空間。

目前，用于局放信號采集的傳感器有多種，如內(nèi)置傳感器、外置傳感器、電磁式傳感器、電容式傳感器等。內(nèi)置傳感器安裝在電纜內(nèi)部，可獲得較高的檢測靈敏度，但對傳感器的可靠性也有較高要求，同時具有不可拆卸性，使用靈活性大大降低。對于已投運的設備，大多數(shù)沒有安裝內(nèi)置傳感器，此時則需要采取外置傳感器。電磁式傳感器的通常采用帶鐵氧體磁芯的寬頻帶羅氏線圈，安裝在電纜中間接頭或終端的金屬屏蔽接地線處，通過感應流過電纜屏蔽層的局放脈沖電流來檢測局放，由于在高壓電纜和測量回路間沒有直接的電氣連接，從而能很好的抑制噪聲。但是，電磁式傳感器采集的信號頻率有限，而且傳感器重量較重，在攜帶和使用上帶來很多不便。電容式傳感器是通過電容器中的參數(shù)變化來實現(xiàn)信號變換的，其性能可靠，靈敏度高，輕便靈活，有利于局部放電的測量。

為了能很好的適應局部放電信號的檢測要求，并且適合多種電纜，傳感器應具有體積小巧、便于移動和布置的特點，并且其同時還應具有較高的檢測靈敏度。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種可分離的電容式傳感器裝置，該電容式傳感器將傳感器模塊的金屬箔繞包在電纜護套上，或者繞包在氣體絕緣全封閉組合電器(GIS)環(huán)氧樹脂法蘭上成圓環(huán)狀，作為電容的一個電極，電纜的金屬護套作為電容的另一個電極，利用形成的電容來耦合電纜接頭的局部放電信號，數(shù)據(jù)連接線通過過渡接頭與傳感器模塊連接并進行信號傳輸。該可分離的電容式傳感器使用柔性材料，傳感器可進行靈活變形，因此便于移動和布置，并且具有較高的檢測靈敏度。

本實用新型采用技術方案是：

一種可分離的電容式傳感器裝置，包括：傳感器模塊，過渡接頭，數(shù)據(jù)連接線；數(shù)據(jù)連接線；所述傳感器模塊與數(shù)據(jù)連接線之間通過過渡接頭連接，所述傳感器模塊為柔性設備，能夠安置在待檢測電纜外部，安置方式為以環(huán)繞的方式緊密纏繞在待測電纜外部；

其中，所述傳感器模塊用于感應電纜局部放電信號；所述過渡接頭用于連接所述傳感器模塊和所述數(shù)據(jù)連接線；所述數(shù)據(jù)連接線用于傳輸信號。

進一步，所述傳感器模塊所用材料為金屬箔，屬于柔性材料，易于變形。

進一步，所述傳感器模塊布置在待檢測電纜本體或其電纜附件外部，或者氣體絕緣全封閉組合電器(GIS)環(huán)氧樹脂法蘭上，布置方式為緊密纏繞形成圓環(huán)狀。

進一步，所述傳感器模塊為電容式傳感器，能檢測1.5GHz以下信號。

進一步，所述傳感器模塊能夠與所述數(shù)據(jù)連接線分離，需要進行數(shù)據(jù)傳輸時，所述傳感器模塊與所述數(shù)據(jù)連接線能通過過渡接頭連接。

進一步，所述過渡接頭由接頭外殼和BNC接頭組成，接頭外殼內(nèi)部保證數(shù)據(jù)線與電容傳感器之間的連接角度大于135°以減少高頻信號衰減，BNC接頭一端與所述數(shù)據(jù)連接線連接。

進一步，所述數(shù)據(jù)連接線為射頻同軸電纜。

本實用新型所述的可分離的電容式傳感器具有下列優(yōu)點：

(1)傳統(tǒng)傳感器通常形狀固定，體積與重量較大，使用不便，本實用新型所述的外置式傳感器采用柔性材料，質(zhì)量輕，體積小，形狀可變，可以環(huán)繞電纜，可應用于不同電纜和狹小空間內(nèi)；且過渡接頭可與數(shù)據(jù)線分離，因此具有體積小巧、便于移動與布置的優(yōu)點；

(2)本實用新型所述的外置式傳感器為電容式傳感器，可檢測帶寬達到1.5GHz，對高頻信號捕獲能力強，因此所述的外置式傳感器具有較高的檢測靈敏度，從而保證了對局部放電的有效檢測；

(3)本實用新型所述的外置式傳感器在過渡接頭內(nèi)部優(yōu)化了數(shù)據(jù)線與電容傳感器之間的連接角度，減少了高頻信號衰減，因此具有衰減小、傳輸高帶寬的優(yōu)點，保證了信號的有效傳輸。

附圖說明

圖1為本實用新型所述的可分離的電容式傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型所述的可分離的電容式傳感器的一種實施方式下的使用狀態(tài)圖。

圖3為本實用新型所述的可分離的電容式傳感器的檢測原理等效電路圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型做詳細說明。

附圖1顯示了所述的可分離的電容式傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。如附圖1所示，所述的可分離的電容式傳感器包括傳感器模塊1，過渡接頭2，數(shù)據(jù)連接線3，所述傳感器模塊可繞包于電纜上或氣體絕緣全封閉組合電器(GIS)上形成圓環(huán)狀；所述過渡接頭，由包括外殼和BNC接頭，使用時，BNC接頭可以連接數(shù)據(jù)連接線進行信號傳輸。

附圖2為本實用新型使用狀態(tài)圖。附圖2示出一段電纜4，傳感器模塊1環(huán)繞于電纜4外護套5外側(cè)，緊貼電纜表面，傳感器模塊1作為電容的一個電極，電纜的金屬護套6作為電容的另一個電極，利用形成的電容來耦合電纜內(nèi)部的局部放電信號。因此，該傳感器布置方式靈活，對電纜正常運行無任何影響，便于移動與拆卸。電纜還包括外半導電層7，絕緣層8，導體線芯9，內(nèi)半導層10。

附圖3為本實用新型電容式傳感器檢測原理等效電路圖。如附圖3所示，C是電容式傳感器的耦合電容，其值與兩個因素有關，一個是電纜金屬護套6與外護套5之間的單位長度的電容C₀，一個是傳感器模塊1的寬度L；Rs是電容傳感器和金屬護套6之間的阻抗；R_L是測量回路的輸入阻抗。Cs是電容傳感器和護套之間的雜散電容：

其中：D_i為外護套層5外徑；D_c為金屬護套層6外徑；ε_τ為護套層的相對介電常數(shù)；ε₀為真空介電常數(shù)。

電容式傳感器的電容主要為C和C_s，受電纜本身的材料、制作工藝及電極寬度和間距的影響。

以上所述僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。