一种开关柜局放信号的分拣接收装置
阅读：1060发布：2020-06-24
专利汇可以提供一种开关柜局放信号的分拣接收装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 申请 公开了一种 开关 柜局放 信号 的分拣接收装置，包括：用于接收局放信号并进行滤波的滤波 电路 ；与滤波电路连接的选频电路，且选频电路中包括M个可变电感；M为正整数；与选频电路连接，用于进行信号发射的 超 声波 发生电路；用于接收 超声波 发生电路的 输出信号 的接收装置；分别与M个可变电感连接的M个电感值调节单元，用于根据 控制信号 调节相连接的可变电感的电感值。应用本申请的方案，可以方便地对选频电路的选频进行调整，从而达到合适的分拣效果，满足各种复杂的场景，也就有利于后续进行更加准确的信号分析处理。，下面是一种开关柜局放信号的分拣接收装置专利的具体信息内容。
1.一种开关柜局放信号的分拣接收装置，其特征在于，包括：
用于接收局放信号并进行滤波的滤波电路；
与所述滤波电路连接的选频电路，且所述选频电路中包括M个可变电感；M为正整数；
与所述选频电路连接，用于进行信号发射的超声波发生电路；
用于接收所述超声波发生电路的输出信号的接收装置；
分别与M个所述可变电感连接的M个电感值调节单元，用于根据控制信号调节相连接的可变电感的电感值。
2.根据权利要求1所述的开关柜局放信号的分拣接收装置，其特征在于，所述接收装置包括：
用于基于磁致伸缩接收所述超声波发生电路的输出信号的磁致伸缩装置；
与所述磁致伸缩装置连接，用于确定出接收的信号频率，并且进行信号分析的信号分析装置。
3.根据权利要求1所述的开关柜局放信号的分拣接收装置，其特征在于，所述选频电路包括：
第一端与第一电阻的第一端连接，并作为所述选频电路的输入端，第二端与第一电感的第二端连接，并作为所述选频电路的输出端的第一电容；
所述第一电阻；
第一端与所述第一电阻的第二端连接的所述第一电感，且所述第一电感为可变电感。
4.根据权利要求1所述的开关柜局放信号的分拣接收装置，其特征在于，所述滤波电路包括：
用于接收局放信号的低通滤波电路；
分别与所述低通滤波电路以及所述选频电路连接的高通滤波电路。
5.根据权利要求1所述的开关柜局放信号的分拣接收装置，其特征在于，还包括：
设置在所述选频电路与所述超声波发生电路之间的模拟信号隔离电路。
6.根据权利要求1至5任一项所述的开关柜局放信号的分拣接收装置，其特征在于，所述电感值调节单元包括：控制器，驱动电机，齿轮，齿条；
与所述电感值调节单元连接的可变电感包括：与所述齿条固定连接的铁芯；位置固定的电感线圈；
所述控制器用于根据控制信号调节所述驱动电机的旋转方向；所述驱动电机的输出轴上套设固定有所述齿轮，所述齿条与所述齿轮啮合传动。
7.根据权利要求2所述的开关柜局放信号的分拣接收装置，其特征在于，所述磁致伸缩装置包括：磁致伸缩丝，空心螺线管以及与所述空心螺线管之间位置固定的磁铁；
所述磁致伸缩丝用于接收所述超声波发生电路的输出信号，且所述磁致伸缩丝设置在所述空心螺线管内部。
8.根据权利要求7所述的开关柜局放信号的分拣接收装置，其特征在于，所述信号分析装置基于 确定出接收的信号频率，其中， E
为所述空心螺线管的线圈绕组的感应电动势，f为所述接收装置接收的信号频率，D1为所述空心螺线管的线圈绕组的有效直径，D2为所述磁致伸缩丝的直径，N为所述空心螺线管的线圈绕组的匝数，I为通过所述空心螺线管的线圈绕组的电流，L为所述空心螺线管的长度。
一种开关柜局放信号的分拣接收装置
技术领域
背景技术
[0002] 在电气设备的绝缘系统中，各部位的电场强度往往是不相等的，当局部区域的电场强度达到该区域介质的击穿场强时，该区域就会出现放电，但这放电并没有贯穿施加电压的两导体之间，即整个绝缘系统并没有击穿，仍然保持绝缘性能，这种现象称为局部放电。
[0003] 局部放电是绝缘中普遍存在的问题，在一定的条件下，它会导致绝缘性能下降，甚至引发火灾等严重情况，对系统的安全运行造成威胁。
[0005] 综上所述，如何更加有效地保障信号分析处理结果的准确性，是目前本领域技术人员急需解决的技术问题。
发明内容
[0006] 本发明的目的是提供一种开关柜局放信号的分拣接收装置，以有效地保障信号分析处理结果的准确性。
[0007] 为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
[0008] 一种开关柜局放信号的分拣接收装置，包括：
[0009] 用于接收局放信号并进行滤波的滤波电路；
[0010] 与所述滤波电路连接的选频电路，且所述选频电路中包括M个可变电感；M为正整数；
[0013] 分别与M个所述可变电感连接的M个电感值调节单元，用于根据控制信号调节相连接的可变电感的电感值。
[0014] 优选的，所述接收装置包括：
[0015] 用于基于磁致伸缩接收所述超声波发生电路的输出信号的磁致伸缩装置；
[0016] 与所述磁致伸缩装置连接，用于确定出接收的信号频率，并且进行信号分析的信号分析装置。
[0017] 优选的，所述选频电路包括：
[0018] 第一端与第一电阻的第一端连接，并作为所述选频电路的输入端，第二端与第一电感的第二端连接，并作为所述选频电路的输出端的第一电容；
[0019] 所述第一电阻；
[0020] 第一端与所述第一电阻的第二端连接的所述第一电感，且所述第一电感为可变电感。
[0021] 优选的，所述滤波电路包括：
[0022] 用于接收局放信号的低通滤波电路；
[0023] 分别与所述低通滤波电路以及所述选频电路连接的高通滤波电路。
[0024] 优选的，还包括：
[0025] 设置在所述选频电路与所述超声波发生电路之间的模拟信号隔离电路。
[0029] 优选的，所述磁致伸缩装置包括：磁致伸缩丝，空心螺线管以及与所述空心螺线管之间位置固定的磁铁；
[0030] 所述磁致伸缩丝用于接收所述超声波发生电路的输出信号，且所述磁致伸缩丝设置在所述空心螺线管内部。
[0031] 优选的，所述信号分析装置基于 确定出接收的信号频率，其中， E为所述空心螺线管的线圈绕组的感应电动势，f为所述接收装置接收的信号频率，D1为所述空心螺线管的线圈绕组的有效直径，D2为所述磁致伸缩丝的直径，N为所述空心螺线管的线圈绕组的匝数，I为通过所述空心螺线管的线圈绕组的电流，L为所述空心螺线管的长度。
[0032] 本申请的方案中，考虑到滤波后的频率范围内的信号中仍然可能存在噪声干扰，因此，设置了与滤波电路连接的选频电路以进行局放信号的分拣。针对滤波后的频率范围，在实际应用中，不同场景、不同时刻的局放信号的频率均可能发生改变，因此，为了实现合适的局放信号分拣，本申请中的选频电路中包括了M个可变电感。M个电感值调节单元分别与M个可变电感连接，可以根据控制信号调节相连接的可变电感的电感值，即通过M个电感值调节单元，本申请的方案可以方便地对选频电路的选频进行调整，从而达到合适的分拣效果，满足各种复杂的场景，也就有利于后续进行更加准确的信号分析处理。附图说明
[0033] 为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0034] 图1为本发明中一种开关柜局放信号的分拣接收装置的结构示意图；
[0035] 图2为本发明一种具体实施方式中的滤波电路以及选频电路的电路结构示意图；
[0036] 图3为本发明一种具体实施方式中的磁致伸缩装置的结构示意图；
[0037] 图4为本发明一种具体实施方式中的电感值调节单元的结构示意图；
[0038] 图5为本发明一种具体实施方式中的模拟信号隔离电路的电路结构示意图；
[0039] 图6为本发明一种具体实施方式中的电感值调节单元中的控制器的电路示意图。
具体实施方式
[0040] 本发明的核心是提供一种开关柜局放信号的分拣接收装置，可以方便地对选频电路的选频进行调整，从而达到合适的分拣效果，满足各种复杂的场景，也就有利于后续进行更加准确的信号分析处理。
[0041] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0042] 请参考图1，图1为本发明中一种开关柜局放信号的分拣接收装置的结构示意图，该分拣接收装置包括：
[0043] 用于接收局放信号并进行滤波的滤波电路10。
[0044] 滤波电路10的具体电路构成可以根据实际需要进行设定和调整，例如图2的一种具体实施方式中，滤波电路10为二阶有源滤波电路，方案较为简单方便。具体的，该滤波电路10可以包括：用于接收局放信号的低通滤波电路；以及分别与低通滤波电路以及选频电路20连接的高通滤波电路。当然，在其他场景中，可以根据实际需要对滤波电路10进行相适应的调整，并不影响本发明的实施。
[0045] 与滤波电路10连接的选频电路20，且选频电路20中包括M个可变电感；M为正整数。
[0046] 选频电路20的具体电路构成也可以根据实际需要进行设定和调整，但是选频电路20中至少要包括1个可变电感，从而使得本申请的方案可以对选频电路20所要分拣出的频率进行调整，从而可以满足各种复杂的场景。即选频电路20所要分拣出的频率符合当前的局放信号的实际频率，从而保障后续的信号分析的准确性。
[0047] 例如在本发明的一种具体实施方式中，可参阅图2，选频电路20可以包括：
[0048] 第一端与第一电阻R1的第一端连接，并作为选频电路20的输入端，第二端与第一电感L1的第二端连接，并作为选频电路20的输出端的第一电容C1；
[0049] 第一电阻R1；
[0050] 第一端与第一电阻R1的第二端连接的第一电感L1，且第一电感L1为可变电感。
[0051] 该种实施方式中，选频电路20是由第一电阻R1，第一电感L1以及第一电容C1构成的震荡电路。电路构成简单，成本较低。由于该选频电路20中的第一电感L1是可变电感，因此，通过调节第一电感L1的电感值，便可以进行信号的选频。
[0052] 与选频电路20连接，用于进行信号发射的超声波发生电路30。
[0053] 用于接收超声波发生电路30的输出信号的接收装置40。
[0054] 超声波发生电路30可以将接收的电信号转换为超声波并进行发射，接收装置40则可以接收超声波发生电路30输出的超声波信号。
[0055] 超声波发生电路30的具体电路构成根据实际需要进行调整，相较于基于电信号的形式实现信号传递，通过超声信号进行传递，有利于降低信号传递过程中受到的干扰，也就有利于进一步地提高后续的信号分析结果的准确性。
[0056] 接收装置40可以完成超声波发生电路30的输出信号的接收，通常还可以进行信号波形的显示，以便工作人员进行局放信号的分析。当然，也可以是将相关信号分析装置与接收装置40连接，并自动执行信号的分析。此外，还可以是将用于进行信号分析的相关装置也集成在接收装置40中，即也可以是由接收装置40自身实现信号分析，均不影响本发明的实施。
[0057] 接收装置40的具体形式可以根据实际需要进行设定和调整，在本发明的一种具体实施方式中，基于磁致伸缩原理实现信号的接收，可以较为准确地确定出当前状态下选频电路20分拣出的信号频率，从而有利于进行准确的局放信号的分析。
[0058] 具体的，在该种具体实施方式中，接收装置40可以包括：
[0059] 用于基于磁致伸缩接收超声波发生电路30的输出信号的磁致伸缩装置；
[0060] 与磁致伸缩装置连接，用于确定出接收的信号频率，并且进行信号分析的信号分析装置。
[0061] 该种实施方式中，接收装置40中包括了磁致伸缩装置以及与磁致伸缩装置连接的信号分析装置。磁致伸缩装置的具体结构可以根据需要进行设定，信号分析装置可以进行信号分析，此外，通常还可以利用显示装置进行相关信号的显示以及分析结果的显示。
[0062] 在本发明的一种具体实施方式中，可参阅图3，磁致伸缩装置可以包括：磁致伸缩丝401，空心螺线管402以及与空心螺线管之间位置固定的磁铁403。磁致伸缩丝401通常有绝缘层包裹。
[0063] 磁致伸缩丝401用于接收超声波发生电路30的输出信号，且磁致伸缩丝401设置在空心螺线管402内部。
[0064] 具体的，当超声波发生电路30输出的超声波信号作用在磁致伸缩丝401上时，会引起磁致伸缩丝401的伸缩，进而导致磁致伸缩丝401的内部磁场发生改变，磁铁产生一个恒定不变的轴向磁场，磁致伸缩丝401引起的内部磁场改变便会产生电磁感应，线圈绕组则可以获得感应电动势，因此便可以确定出超声波发生电路30输出的超声波信号的频率。
[0065] 具体的，信号分析装置可以基于 确定出接收的信号频率，其中， E为空心螺线管402的线圈绕组的感应电动势，可以通过电压检测而获得。f为接收装置40接收的信号频率，D1为空心螺线管402的线圈绕组的有效直径，D2为磁致伸缩丝401的直径，N为空心螺线管402的线圈绕组的匝数，I为通过空心螺线管402的线圈绕组的电流，可以通过电流检测而获得。L为空心螺线管402的长度。D1，D2，N以及L均为可以预先确定的已知量。
[0066] 信号分析装置还可以将确定出的接收的信号频率f进行显示，使得工作人员直观地看出当前由选频电路20所分拣出的信号频率。
[0067] 分别与M个可变电感连接的M个电感值调节单元50，用于根据控制信号调节相连接的可变电感的电感值。
[0068] 本申请的方案基于电感值调节单元50来控制可变电感的电感值，图1中仅示出了一个电感值调节单元50，在其他实施方式中，可以根据选频电路20的具体电路构成以及实际需要调整电感值调节单元50的数量。
[0069] 在本发明的一种具体实施方式中，可参阅图4，电感值调节单元50可以包括：控制器，驱动电机502，齿轮503，齿条504；
[0070] 与电感值调节单元50连接的可变电感包括：与齿条504固定连接的铁芯L01；位置固定的电感线圈L02；
[0071] 控制器用于根据控制信号调节驱动电机502的旋转方向；驱动电机502的输出轴上套设固定有齿轮503，齿条504与齿轮503啮合传动。
[0072] 需要说明的是，图4中并未示出电感值调节单元50中包括的控制器，控制器可以根据控制信号调节驱动电机502的旋转方向，即控制驱动电机502的正反转。通过控制驱动电机502的旋转方向便可以控制齿轮503的旋转方向。齿条504与齿轮503啮合传动，并且，可变电感中的铁芯L01与齿条504固定连接，因此，齿轮503的旋转方向可以控制铁芯L01进入电感线圈L02的程度，也就实现了对可变电感的电感值的调整。例如驱动电机502正转时，图4中的齿轮503逆时针旋转，齿条504以及铁芯L01便会向上移动，即铁芯L01在电感线圈L02中的长度降低，使得该可变电感的电感值降低。反之，例如驱动电机502反转时，使得铁芯L01在电感线圈中的长度变长，该可变电感的电感值升高。此外，控制器除了控制驱动电机502的旋转方向之外，还可以控制其旋转速度。
[0073] 还需要指出的是，电感线圈L02绕制在铁芯L011的外周，但电感线圈L02不会直接与铁芯L01接触，通常是将电感线圈L02绕制在一个固定的空心圆柱形的壳体中，该壳体通常是绝缘材料，避免铁芯L01与电感线圈L02之间导电，并且该壳体与铁芯L01之间会预留有一定空隙，便于铁芯L01的上下移动。
[0074] 该种实施方式的电感值调节单元50结构简单，便于实施，也易于维护。此外，该种实施方式可以线性地调整铁芯L01进入电感线圈L02的长度，因此可以方便地实现所需要的电感值的选取，也就有利于更加准确、精细地对选频电路20分拣出的信号频率进行控制。
[0075] 在本发明的一种具体实施方式中，还可以包括：
[0076] 设置在选频电路20与超声波发生电路30之间的模拟信号隔离电路。
[0077] 模拟信号隔离电路的设置有利于提高信号质量，模拟信号隔离电路的具体电路构成可以根据需要进行选取，例如图5的实施方式中，模拟信号隔离电路先将连续信号转换为离散信号，即转换为PWM波，利用光耦实现信号隔离，再将PWM波转换为离散信号。该种实施方式中利用光耦实现信号隔离，有利于避免高压系统对低压系统造成的影响，同时也有利于提高信号质量。当然，在其他实施方式中，模拟信号隔离电路的具体电路构成可以根据需要进行相适应的选取和调整。此外，图5的实施方式中，模拟信号隔离电路与超声波发生电路30之间还设置了电感值调节单元50中包括的用于根据控制信号调节驱动电机502的旋转方向的控制器，用网络标号X2表示模拟信号隔离电路与电感值调节单元50中的控制器连接。用网络标号X1表示模拟信号隔离电路与选频电路20的输出端连接。
[0078] 还需要说明的是，电感值调节单元50根据控制信号调节驱动电机的旋转方向，以实现可变电感的电感值调节时，该控制信号可以由人工进行输入，也可以是自动生成的。
[0079] 具体的，例如信号分析装置可以将接收的信号波形、确定出的接收的信号频率f以及相关的分析结果进行显示，工作人员可以根据显示出的信息，来决定是否需要调节一个或多个可变电感的电感值。例如工作人员发现当前分拣出信号幅值较低，说明选频电路20中的电感值选取的不合适，分拣出的信号频率不是当前局放信号中的主要频率，需要提高某一个可变电感的电感值，则例如可以输入相关控制指令至信号分析装置，信号分析装置可以与电感值调节单元50通信连接，例如，电感值调节单元50为图4的实施方式中的结构，且信号分析装置与电感值调节单元50中的控制器通信连接，控制器根据控制信号中携带的信息实现对相应的可变电感的电感值的调整。又如，电感值调节单元50可以自带有输入部件，例如旋钮等部件，工作人员可以根据需要进行调整，电感值调节单元50中的控制器根据用户对旋钮的操作确定出对应的控制信号，进而触发可变电感的电感值的调整的进程。
[0080] 当然，控制信号也可以是自动生成的，例如在图6的实施方式中，电感值调节单元50中的控制器设置在模拟信号隔离电路与超声波发生电路30之间，控制器可以检测接收到的模拟信号隔离电路输出的信号的幅值，同时按照预设的策略不断地生成控制信号，即不断地改变可变电感的电感值，直到接收到的信号的幅值高于阈值时，停止可变电感的电感值的调节，即控制驱动电机停止转动，此时，选频电路20分拣出的信号频率是合适的频率，有利于后续进行更加准确的信号分析。
[0081] 本申请的方案中，考虑到滤波后的频率范围内的信号中仍然可能存在噪声干扰，因此，设置了与滤波电路10连接的选频电路20以进行局放信号的分拣。针对滤波后的频率范围，在实际应用中，不同场景、不同时刻的局放信号的频率均可能发生改变，因此，为了实现合适的局放信号分拣，本申请中的选频电路20中包括了M个可变电感。M个电感值调节单元50分别与M个可变电感连接，可以根据控制信号调节相连接的可变电感的电感值，即通过M个电感值调节单元50，本申请的方案可以方便地对选频电路20的选频进行调整，从而达到合适的分拣效果，满足各种复杂的场景，也就有利于后续进行更加准确的信号分析。
[0082] 还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0083] 本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
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