改进的耦合器 |
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申请号 | CN200780044778.0 | 申请日 | 2007-10-05 | 公开(公告)号 | CN101568983B | 公开(公告)日 | 2012-11-21 |
申请人 | 诊断追踪系统有限公司; | 发明人 | 约翰·皮尔森; | ||||
摘要 | 一种 耦合器 ,其帮助探测容器中的局部放电事件。耦合器包括延伸穿过容器的壁的用于探测器的壳体。壳体可密封地连接到容器并对于电磁 辐射 至少部分地透明。耦合器可用于允许监控在如气和油绝缘子系统、气和油绝缘 变压器 以及气和油绝缘线缆与线缆终端这样的容器中的局部放电事件。 | ||||||
权利要求 | 1.一种耦合器,其用于耦合相应于局部放电事件的电磁辐射,所述耦合器包括: |
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说明书全文 | 改进的耦合器[0001] 本发明涉及改进的耦合器,并具体地涉及帮助探测容器里的局部放电事件的耦合器。 [0002] 在电子工程领域,在复杂装置里的局部放电的探测和其后的分析用来预报电子部件的击穿。局部放电(PD)是由绝缘材料在大电场情况下的介质击穿造成。这种装置的一个例子是气体绝缘开关装置(GIS),其中六氟化硫(SF6)用作绝缘气体。可选地,可使用油绝缘,例如在高压变压器中。 [0003] 已知随着时间的过去,局部放电可造成电介质绝缘体材料的击穿。因此为了确定击穿是否发生,在这种电子装置的整个使用寿命中执行PD探测。这个非常重要,因为不监控的话,一台出现局部放电的设备就可能遭受完全击穿,并且考虑到这些类型装置中许多具有高压特征,则最终爆炸。 [0005] 高电压装置的部件一般地浸入绝缘流体中。保持流体的完整性(也就是,使其没有杂质等等)在延长装置的寿命方面及其重要。因此在装置内安放和保持探测器而对绝缘流体没有不利影响是困难的。此外,安放和保持探测器所涉及的过程实现起来昂贵并对装置的未来运行存在风险。 [0006] 可选地,探测器可位于装置的外部,例如靠近透明窗口,通过透明窗口可探测相应于局部放电事件的电磁辐射。 [0007] 虽然这种探测器位置没有污染绝缘流体的风险,但是这项技术的缺点在于,探测器不处于探测电磁辐射的最适宜位置。此外,依赖于使用的窗口的类型,电磁信号可能承受相当大的损失,并且考虑到这些测量的高灵敏度性质,这可导致较差的灵敏度。 [0008] 本发明的目的是提供一种改进的耦合器。 [0009] 根据本发明的第一方面,提供一种用于耦合相应局部放电事件的电磁辐射的耦合器,耦合器包括: [0010] 可密封地连接到容器的壳体,壳体对于电磁辐射至少部分地透明且适合于接容探测器;以及 [0011] 其中壳体适合于延伸穿过容器的壁。 [0012] 这个耦合器允许探测器有效地位于容器内,同时仍在容器外部。因此能够实现相应于局部放电事件的电磁辐射的改进的探测,而没有污染容器的容纳物(比如,绝缘流体、部件)的风险,例如由材料与探测器的失配造成的,或由装置的振动造成探测器的破裂的风险。 [0013] 优选地,壳体包括延伸穿过容器的壁的细长部分,细长部分具有适合于接收探测器的盲孔。盲孔可以是对于探测器的滑动配合(snug fit)或干涉配合(interference fit)。优选地,将探测器定位在盲孔内将探测器与容器的容纳物在物理上分离。 [0014] 优选地,壳体对于相应于局部放电事件的电磁辐射是透明的。选择壳体的材料以最小化电磁辐射的衰减。 [0015] 优选地,壳体进一步包括凸缘构件,凸缘构件提供到容器壁的可密封的连接。优选地,凸缘构件进一步提供与容器壁的流体密封(fluid seal)。凸缘构件可适合于耦合到容器壁上的检验口、凸缘或相应的开口。 [0016] 优选地,凸缘构件布置在盲孔的口处。优选地,凸缘构件和盲孔成为一体以构成单个整体构件(unitary member)。 [0017] 任选地,壳体进一步包括用于与凸缘构件可封闭地连接的密封盘,以便可密封地包围探测器。优选地,密封盘进一步向探测器提供电磁屏蔽。 [0018] 根据本发明的第二方面,提供一种耦合组件,其包括: [0019] 探测器; [0020] 其中探测器位于第一方面的耦合器中。 [0021] 优选地,探测器是UHF探测器。 [0022] 根据本发明的第三方面,提供一种装置,其包括: [0023] 容器; [0024] 其中第二方面的耦合组件可密封地连接到容器且壳体延伸穿过容器的壁。 [0025] 优选地,容器从包括下述各项的组中选择:气和油绝缘子系统、气和油绝缘变压器,以及气和油绝缘线缆与线缆终端。 [0027] 图1示出依照本发明的方面的探测器组件的剖面图。 [0028] 参考图1,提出了作用为提供如下面详细描述的相应于局部放电事件的电磁辐射的改进探测的探测器组件1。组件1包括探测器壳体3、位于壳体3里的探测器5和将探测器5密封在壳体3里的密封盘7。壳体3具有凸缘构件9,凸缘构件9可直接用螺栓连接到包含绝缘流体的容器13的壁11上。容器13可以是(例如)气体绝缘子系统或充满油的变压器。 [0029] 在示出的实施方式中,探测器组件1被配置为通过进入孔15安装到容器壁11上。探测器壳体3通过进入孔盘19的相应开口17而定位,使得凸缘构件9重叠开口17的边缘,在此处凸缘构件9被用螺栓连接到适当的位置。通过这种接合来提供流体密封21,流体密封21防止绝缘流体从容器13逸出或被外部材料污染。 [0030] 进入孔盘19用螺栓连接在进入孔15的外缘23上,也提供阻止任何绝缘流体泄露的流体密封25。 [0031] 密封盘7用螺栓连接在壳体3和探测器5上的适当位置,使得在探测器5周围提供流体密封27。此外,密封盘7给探测器5提供电磁屏蔽,以阻止外部设备等干扰探测器5的操作。密封的连接端口可位于密封盘7上,以允许探测器5耦合到外部电子设备。 [0032] 探测器壳体3的细长部分29延伸到容器13里。细长部分29具有经由那里延伸的盲孔31,探测器5被定位在盲孔31中。细长部分29充分延伸到容器13里,这样探测器5就被内部绝缘流体有效地包围。至少壳 体3的细长部分29的材料对于相应于绝缘流体内的局部放电事件的电磁辐射是透明的。 [0033] 这种布置的效果是,探测器5能够在很大程度上操作为就像其位于容器13自身里并与绝缘流体物理接触-享有在容器内获得的增强的对电磁辐射的灵敏度的关联益处。然而,因为探测器5借助于探测器壳体3而与绝缘流体保持分离,因此有可能移除探测器5,而没有由于从装置的移出(drainage)造成的对绝缘流体的不利影响。因此,能获得上面提到的增强的灵敏度,同时保持如果需要的话则容易地移除和维护探测器5的能力。 [0034] 当局部放电发生时,在容器中的封闭空间共振,导致能由探测器5探测到的UHF信号。通常地,位于容器13外面的探测器5将遭受降低的灵敏度,因为其在共振容积外面。然而,借助于处于共振容积中而能够以更高灵敏度进行探测,这允许探测更小的事件,并因此允许在更早的阶段确定故障。 [0035] 再次,在探测器5和绝缘流体之间保持分离的同时,能够获得这种能力。 [0036] 总的来说,本发明将允许探测器实现以前只有内部探测器可能具有的灵敏度,此外保持容易接近探测器自身来进行维修等的优点,而没有绝缘流体的污染的风险。因此本发明结合了位于装置外部的探测器的技术上的便利和位于装置内部的探测器的操作上的优点。 [0037] 这种探测器壳体被视为在探测充满油的变压器中局部放电事件方面非常有用。 [0038] 可增加进一步的更改和改进,而不背离如这里所描述的本发明的范围。例如,探测器不需要是UHF探测器,但可以是能够探测相应于局部放电事件的电磁信号的任何探测器。 |