柔性PCB板差分感应线圈制造技术

技术编号:15271050 阅读:419 留言:0更新日期:2017-05-04 09:07
本实用新型专利技术涉及一种柔性PCB板差分感应线圈,柔性PCB板差分感应线圈设置于电缆接头附件的橡胶绝缘层外侧,柔性PCB板差分感应线圈由N个差分感应线圈单元阵列组成,N为整数,N个差分感应线圈单元均印制于柔性PCB上,每个差分感应线圈单元内部由两个对称的线圈单元串联或并联构成,N个差分感应线圈单元通过串联或并联组合后构成柔性PCB板差分感应线圈,将柔性PCB板差分感应线圈安装于电缆接头附件,可以实现全方位准确感应电缆接头部分发生的局部放电信号。本实用新型专利技术的用于检测电缆接头局部放电信号的柔性PCB板差分感应线圈,这种传感器用于电缆接头局部放电在线监测系统,可以提高电缆接头局放检测的可靠性和抗干扰能力。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及高电压
,具体涉及一种用于检测电缆接头局部放电信号的柔性PCB板差分感应线圈
技术介绍
高压XLPE电缆的局部放电问题是引起高压电缆事故的主要因素,多年来一直受到广泛关注。究其原因,主要是由于电缆的绝缘部件存在缺陷,产生局部微量放电。而该放电过程加速了XLPE电缆绝缘性能劣化,最终导致电缆击穿。如何测量电缆的早期局部放电现象,对预防电缆事故具有重要意义。另一方面,由于电力电缆中间接头的电场应力较为集中,是电力电缆绝缘的薄弱环节,更容易产生绝缘故障。据统计,大部分的电缆绝缘击穿问题发生在电缆中间接头部位。因此,电缆接头的局部放电状态监测是提高电缆安全运行的重点。传统的电缆局部放电检测方法有脉冲电流法、振荡波测试法、高频电流法等。但是,脉冲电流法和振荡波测试法只能用于电缆离线情况下的安全检查,无法用于电缆接头的在线监测。高频电流法适合现场大规模的局部放电巡检,但是这种方法容易受外部信号干扰,难以用于实时监测。为提高检测信号的灵敏度并增强抗干扰性能,可以将局放检测传感器放置于接头附件内部。内置传感器主要有电容式传感器和电感式传感器两种。华北电力大学、重庆大学等国内多家科研机构和公司对电缆接头的内置传感器设计做了许多研究,并提出了多种解决方案。如专利号为CN201010546445.1的中国专利技术专利公开了一种内置式电缆附件局部放电检测装置,通过在电缆附件的外部设置一个电磁感应传感器,实现对局放信号的测量。由于该传感器放置在电缆接头的铜屏蔽壳内部,可以隔离大部分的外界噪声,因而可靠性得到很大提高。但是该方法仍存在两个问题:一是传感器存在方向性,而局放点的位置和方向都具有随机性,因而测量结果不够精确;二是虽然该传感器的放置方式不易受到外部的电磁信号干扰,但是不能避免电缆芯线引入的高频信号干扰。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题,本技术提供了一种用于检测电缆接头局部放电信号的柔性PCB板差分感应线圈,可以实现全方位准确感应电缆接头部分发生的局部放电信号。为了实现上述目的,本技术采用如下技术方案。首先,本技术公开了一种用于检测电缆接头局部放电信号的柔性PCB板差分感应线圈的技术方案,柔性PCB板差分感应线圈设置于电缆接头附件的橡胶绝缘层外侧,柔性PCB板差分感应线圈由N个差分感应线圈单元阵列组成,N为整数,N个差分感应线圈单元均印制于柔性PCB上,每个差分感应线圈单元内部由两个对称的线圈单元串联或并联构成,N个差分感应线圈单元通过串联或并联组合后构成柔性PCB板差分感应线圈。优选的是,所述每个差分感应线圈单元内部由两个对称的线圈单元串联或并联构成,构成结构为:其中一个线圈单元采用顺时针方向绕线,另一线圈单元采用逆时针方向绕线。在上述任一技术方案中优选的是,所述每个差分感应线圈单元在柔性PCB板上的布线线路呈轴对称;所述呈轴对称的布线线路结构为:其中一侧的线圈的布线呈顺时针,另一侧的线圈布线呈逆时针。在上述任一技术方案中优选的是,所述差分感应线圈单元采用螺旋四边形方式绕线。在上述任一技术方案中优选的是,所述差分感应线圈单元采用螺旋形方式绕线。在上述任一技术方案中优选的是,所述差分感应线圈单元采用螺旋六边形方式绕线。在上述任一技术方案中优选的是,所述N个差分感应线圈单元之间采用串联或串/并联的方式连接。在上述任一技术方案中优选的是,所述柔性PCB板差分感应线圈将具有橡胶绝缘层的电缆接头附件全部包围。在上述任一技术方案中优选的是,所述柔性PCB板差分感应线圈的外侧覆着铜编织网,所述铜编织网的外侧为电缆铠装。在上述任一技术方案中优选的是,所述柔性PCB板差分感应线圈的柔性PCB板的两侧覆盖有一层硅胶,以保护其上的差分感应线圈不被磨损。本技术还公开了一种用于检测电缆接头局部放电信号的柔性PCB板差分感应线圈的安装方法,该方法包括如下步骤:步骤一,将柔性PCB板差分感应线圈置放于电缆接头附件的橡胶绝缘层外表面;步骤二,将置放于橡胶绝缘层外表面的柔性PCB板差分感应线圈沿绝缘橡胶层四周紧密围绕成柱体或椎体型;步骤三,在柔性PCB板差分感应线圈的外面再绕上铜编织网,并引出信号线作为局放检测传感器的输出。针对现有技术中存在的技术问题,为了实现全方位准确感应电缆接头部分发生的局部放电信号,本技术的技术方案设计了一种基于柔性PCB板的差分感应线圈,如上所述,该柔性PCB板差分感应线圈将电缆接头全部包围,电缆接头内部发生的局放现象必然在绝缘护套层产生一个位移电流JD,根据Maxwell方程▽×H=JD,该位移电流引起绝缘体内部磁场变化,进而引起差分感应线圈中各个单元线圈输出电压的变化;同时,由于各个单元线圈输出电压不同,离局放发生点位置最近的单元线圈输出电压最大,较远端的单元线圈输出电压较小,因而通过许多单元线圈组合后的差分感应线圈能够检测出局放信号,其输出信号的幅度能够反映局放的放电量。由于安装后的差分感应线圈沿电缆轴向对称,因此基于柔性PCB板的差分感应线圈的传感器能够检测到各个方向的局放信号,即传感器没有方向性。同时,该线圈具有很强的抗干扰能力,如接头外部或芯线内部的干扰信号在单元线圈上感应出信号,则每个单元线圈上的电压值应基本相等,而各单元线圈经组合后,差分感应线圈输出的信号幅值接近于零,因此可以很好的抑制外部干扰。本技术的用于检测电缆接头局部放电信号的柔性PCB板差分感应线圈,这种型式的传感器用于电缆接头局部放电在线监测系统,可以提高电缆接头局放检测的可靠性和抗干扰能力。附图说明为了更清楚地说明本技术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技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为按照本技术的柔性PCB板差分感应线圈的一优选实施例的差分感应线圈单元PCB板的螺旋四边形布线示意图,其中A、B为差分感应线圈单元的输出端;图2为按照本技术的柔性PCB板差分感应线圈的一优选实施例的差分感应线圈单元PCB板的螺旋形布线示意图,其中A、B为差分感应线圈单元的输出端;图3为按照本技术的柔性PCB板差分感应线圈的一优选实施例的差分感应线圈单元采用串联方式连接成一个柔性PCB板差分感应线圈的方法,其中M1、M2、…、M16为差分感应线圈单元,A、B为各个差分感应线圈单元的输出端;图4为按照本技术的柔性PCB板差分感应线圈的一优选实施例的差分感应线圈单元采用串/并联方式连接成一个柔性PCB板差分感应线圈的方法,其中M1、M2、…、M16为差分感应线圈单元,A、B为各个差分感应线圈单元的输出端;图5为安装了本技术的柔性PCB板差分感应线圈的电缆接头附件结构侧视图;附图标记:1、橡胶绝缘层,2、柔性PCB板差分感应线圈,3、铜编织网,4、电缆铠装。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,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本文档来自技高网
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柔性PCB板差分感应线圈

【技术保护点】
柔性PCB板差分感应线圈,用于检测电缆接头局部放电信号,所述柔性PCB板差分感应线圈设置于电缆接头附件的橡胶绝缘层外侧,其特征在于:所述柔性PCB板差分感应线圈由N个差分感应线圈单元阵列组成,N为整数,N个差分感应线圈单元均印制于柔性PCB上,每个差分感应线圈单元内部由两个对称的线圈单元串联或并联构成,N个差分感应线圈单元通过串联或并联组合后构成柔性PCB板差分感应线圈。

【技术特征摘要】
1.柔性PCB板差分感应线圈,用于检测电缆接头局部放电信号,所述柔性PCB板差分感应线圈设置于电缆接头附件的橡胶绝缘层外侧,其特征在于:所述柔性PCB板差分感应线圈由N个差分感应线圈单元阵列组成,N为整数,N个差分感应线圈单元均印制于柔性PCB上,每个差分感应线圈单元内部由两个对称的线圈单元串联或并联构成,N个差分感应线圈单元通过串联或并联组合后构成柔性PCB板差分感应线圈。2.如权利要求1所述的柔性PCB板差分感应线圈,其特征在于:所述每个差分感应线圈单元内部由两个对称的线圈单元串联或并联构成,构成结构为:其中一个线圈单元采用顺时针方向绕线,另一线圈单元采用逆时针方向绕线。3.如权利要求1所述的柔性PCB板差分感应线圈,其特征在于:所述每个差分感应线圈单元在柔性PCB板上的布线线路呈轴对称。4.如权利要求3所述的柔性PCB板差分感应线圈,其特征在于:所述呈轴对称的布线线路结构为:其中一侧的线圈的布线呈顺时针,另一侧的线圈布线呈逆时针。5.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴建德贾晓刚张世元
申请(专利权)人:浙江新图维电子科技有限公司
类型:新型
国别省市:浙江;33

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